Question

用CH₄催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染，例如：
CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ?mol^-1
CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1160kJ?mol^-1
若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48LCH₄還原NO和NO₂的混合氣體至N₂的整個(gè)過(guò)程中放出的熱量為202.7kJ，
則混合氣體中NO和NO₂的體積比為（　　）

• A、2：1
• B、1：1
• C、1：2
• D、2：3

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算,有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算

專(zhuān)題：計(jì)算題

分析：CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ?mol^-1①
CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1160 kJ?mol^-1②
反應(yīng)

①+②

2

可知CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）+N₂（g），△H=

(574+1160)

2

kJ?mol^-1=-867 kJ?mol^-1，根據(jù)甲烷的物質(zhì)的量、放出的熱量計(jì)算兩種氣體的體積比．

解答： 解：n（CH₄）=

4.48L

22.4L/mol

=0.2mol，
CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ?mol^-1①
CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1160 kJ?mol^-1②
反應(yīng)

①+②

2

可知CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）+N₂（g），△H=

(574+1160)

2

kJ?mol^-1=-867 kJ?mol^-1，
設(shè)NO、NO₂的物質(zhì)的量分別是xmol、ymol，
根據(jù)CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1160 kJ?mol^-1知，NO完全反應(yīng)放出熱量=

1160

4

xkJ，需要n（CH₄）=

1

4

xmol，
根據(jù)CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）+N₂（g），△H=-867 kJ?mol^-1知，NO₂完全反應(yīng)放出熱量=

867y

2

kJ，需要n（CH₄）=

y

2

mol，
則

1160 4 x+ 867 2 y=202.7 1 4 x+ 1 2 y=0.2

，
解得

x=0.4 y=0.2

，
相同條件下，氣體的物質(zhì)的量之比等于體積之比，所以NO、NO₂的體積之比=0.4mol：0.2mol=2：1，
故選A．

點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物的有關(guān)計(jì)算，側(cè)重考查分析計(jì)算能力，根據(jù)甲烷、放出的熱量列方程式進(jìn)行計(jì)算，題目難度不大．