Question

（2010?江西模擬）一定條件下，氮氧化物 （NO_x）形成的污染可以用甲烷來消除．已知：①CH₄（g）+4NO₂（g）-4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）；△H=-574kJ/mol②CH₄（g）+4NO（g）-2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）；△H=-1160kJ/mol下列選項正確的是（　　）

A．x=1.6時，每消除1mol氮氧化物需消耗0.5mol CH₄

B．CH₄（g）+2NO₂（g）-N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=＞-867kJ/mol

C．若0.2molCH₄還原NO₂至N₂，在上述條件下放出的熱量為287 kJ

D．若用標準狀況下2.24LCH₄還原NO₂至N₂，整個過程中轉移的電子為0.8mol

Answer 1

分析：A、根據x=1.6計算二氧化氮和一氧化氮物質的量之比，結合①②計算分析判斷；
B、利用蓋斯定律計算CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）的反應熱，根據水的狀態不同，放出的熱量不同判斷；
C、根據CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）的反應熱計算；
D、根據化合價的變化計算．

解答：解：A、X=1.6，計算NO₂和NO按照3；2混合，1mol混合物中NO₂占

3

5

mol，根據①②化學方程式計算可知，消耗甲烷

3

20

mol；同理NO占

2

5

mol，消耗甲烷

2

20

mol，共計消耗甲烷

5

20

mol=0.25mol，故A錯誤；
B、利用蓋斯定律，將題中反應

①+②

2

可得：
CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）；△H=-867kJ?mol^-1，氣態水變為液態水是要放熱，則
CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）；△H＜-867kJ?mol^-1，故B錯誤；
C、若0.2molCH₄還原NO₂至N₂，在上述條件下放出的熱量為0.2mol×867kJ?mol^-1=173.4kJ，故C錯誤；
D、若用標準狀況下2.24LCH₄還原NO₂至N₂，整個過程中轉移的電子為

2.24L

22.4L/mol

×[+4-（-4）]=0.8mol，故D正確；
故選D．

點評：本題考查化學反應熱的計算以及氧化還原反應等知識，題目難度不大，注意水的狀態不同，放出的熱量不同，掌握利用蓋斯定律計算反應熱的方法．