一定条件下,用甲烷可以消除氮氧化物(NOx)的污染.已知:①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O

2025-05-07 11:51:09
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回答1:

A、已知:①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ?mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ?mol-1
由盖斯定律①+②可得:2CH4(g)+4NO2(g)=2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1734 kJ?mol-1,即:
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867 kJ?mol-1,由于气态水的能量比液态水的能量高,所以1mol甲烷与2mol二氧化氮反应生成1mol氮气、1mol二氧化碳、2mol液态水放出的热量大于867kJ,故A错误;
B、由A可知:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867 kJ?mol-1,所以0.2 mol CH4还原NO2至N2,在上述条件下放出的热量为0.2mol×867 kJ?mol-1=173.4 kJ,故B正确;
C、反应中碳元素化合价由CH4中-4价升高为CO2中+4价,1molCH4催化还原NOx为N2的过程中,若x=1.6,则转移的电子为1mol×[4-(-4)]=8mol,故C错误;
D、标准状况下2.24L CH4的物质的量为0.1mol,用0.1molCH4还原NO2至N2,反应中碳元素化合价由CH4中-4价升高为CO2中+4价,转移的电子为0.1mol×[4-(-4)]=0.8mol,故D正确.
故选:BD.