Question

【題目】研究NOx、SO2、CO等大氣污染氣體的處理方法具有重要意義。

（1）氮氧化物是造成光化學煙霧和臭氧層損耗的主要氣體。

已知：用CO(g)還原NO2(g)的能量轉化關系如圖所示。

若用標準狀況下22.4LCO，還原NO2至N2（CO完全反應）的整個過程中，轉移電子的物質的量為_______mol，放出的熱量為_______kJ（用含有a的代數式表示）。

（2）用CH4催化還原NOx也可以消除氮氧化物的污染。例如：

①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1＝－574kJ·mol-1

②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2

若1molCH4還原NO2至N2和液態水，整個過程中放出的熱量為867kJ，則△H2=______。

Answer 1

【答案】 2 a/4 ﹣1160kJ/mol

【解析】(1)發生反應：4CO+2NO2=N2+4CO2，CO物質的量為=1mol，根據C元素化合價變化可知轉移電子為1mol×2=2mol；由圖可知4mol CO反應時放出熱量為a kJ，則0.1mol CO反應放出的熱量為a kJ×=0.25a kJ；
(3)已知：①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574KJmol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2
若1mol CH4還原NO2至N2整個過程中放出的熱量為867KJ，(①+②)×可得：CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867KJmol-1，則(-574KJmol-1+△H2)×=-867KJmol-1，解得△H2=-1160KJ/mol.