Question

一定条件下用甲烷可以消除氮氧化物（NO_x）的污染．已知：
①CH₄ （ g ）+4NO₂（ g ）=4NO（ g ）+CO₂（ g ）+2H₂O（ g ）△H=一574kJ•mol^-1
②CH₄ （ g ）+4NO（ g ）=2N₂（ g ）+CO₂（ g ）+2H₂O（ g ）△H=一1 160kJ•mol^一1．
下列正确的选项是（ ）
A．CH₄ （ g ）+2NO₂ （ g ）=N₂（ g ）+CO₂ （ g ）+2H₂O （ l）△H=一867 kJ•mol^-1
B．CH₄催化还原NO_x为N₂的过程中，若x=1.6，则转移的电子总数为3.2 mol
C．若0.2 mol CH₄还原NO₂至N₂，在上述条件下放出的热量为173.4 kJ
D．若用标准状况下4.48L CH₄ 还原NO₂至N₂，整个过程中转移的电子总数为3.2 mol

Answer

A．由盖斯定律可知，可得到反应CH4 （ g ）+2NO2 （ g ）=N2（ g ）+CO2 （ g ）+2H2O （g）；
B．x=1.6，1molNOx中NO2、NO分别为0.6mol、0.4mol，转移的电子数为0.6mol×（4-0）+0.4mol×（2-0）；
C．利用热化学反应方程式中化学计量数与反应热的关系来计算；
D．利用n=计算甲烷的物质的量，再利用碳元素化合价的变化来计算转移的电子数．
【解析】
A．反应①+②可得到2CH4（g）+4NO2（g）═2N2（g）+2CO2（g）+4H2O（ g ），△H=（-574kJ•mol-1）+（-1160kJ•mol-1）=-1734kJ•mol-1，
则CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（ g ）△H=-867kJ•mol-1，若生成液态水，则放出的热量大于867KJ，故A错误；
B．x=1.6，1molNOx中NO2、NO分别为0.6mol、0.4mol，转移的电子数为0.6mol×（4-0）+0.4mol×（2-0）=3.2mol，但该反应中NOx的物质的量不确定，则转移的电子数不确定，故B错误；
C．由CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（ g ）△H=-867kJ•mol-1，放出的热量为0.2mol×867kJ•mol-1=173.4kJ，故C正确；
D．甲烷的物质的量为=0.2mol，碳元素的化合价由-4价升高为+4价，则转移的电子总数为为0.2mol×8=1.6mol，故D错误；
故选C．