Question

（1）用CH₄催化還原NO_x可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH₄（g）+ 4 NO₂ （g）=  4 NO（g）+ CO₂ （g）+ 2 H₂O（g）ΔH＝ -574 kJ · mol^－1
CH₄（g）+ 4 NO（g）=  2 N₂（g）+ CO₂ （g）+ 2 H₂O（g）ΔH＝ -1160 kJ· mol^－1
（1）若用標準狀況下4.48L CH₄還原NO₂至N₂，整個過程中轉移的電子總數為            
（阿伏加德羅常數的值用N_A表示），放出的熱量為                   kJ。
（2）已知稀溶液中，1 mol H₂SO₄與NaOH溶液恰好完全反應時，放出114.6 kJ熱量，寫出表示H₂SO₄與NaOH反應的中和熱的熱化學方程式_______________________________。
（3）甲硅烷(SiH₄)是一種無色液體，遇到空氣能發生爆炸性自燃，生成(SiO₂)和水。已知室
溫下10 g甲硅烷自燃放出熱量446 kJ，表示其燃燒熱的熱化學方程式為：
________________________________________________________________________。
（4）使Cl₂和H₂O(g)通過灼熱的炭層，生成HCl和CO₂是放熱反應，當1 mol Cl₂參與反應時釋放145 kJ的熱量，寫出這個反應的熱化學方程式：
_________________________________________________________________________。

Answer 1

（1）1.6N_A，173.4
（2）1/2H₂SO₄(aq) + NaOH(aq) = 1/2Na₂SO₄(aq) + H₂O (l) ΔH＝－57.3 kJ·mol^－1
(3)SiH₄(l)＋2O₂(g)===SiO₂(s)＋2H₂O(l)  ΔH＝－1427.2 kJ/mol
(4)2Cl₂(g)＋2H₂O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO₂(g)　ΔH＝－290 kJ/mol 

試題分析：（1）由題中的熱力學方程式，可知
2CH₄（g）+ 4 NO₂ （g）=" 2" N₂（g）+ 2CO₂ （g）+4 H₂O（g）ΔH＝-1734 kJ· mol^－1，該反應轉移的電子數為8，標準狀況下4.48L CH₄為0.2mol，所以轉移的電子總數為1.6N_A，放出的熱量為173.4kJ；（2）1 mol H₂SO₄與NaOH溶液恰好完全反應時，放出114.6 kJ熱量，其熱化學方程式為1/2H₂SO₄(aq) + NaOH(aq) = 1/2Na₂SO₄(aq) + H₂O (l) ΔH＝－57.3 kJ·mol^－1；（3）中根據題意先寫出化學方程式，SiH₄(l)＋2O₂(g)===SiO₂(s)＋2H₂O(l) ，已知10 g甲硅烷自燃放出熱量446 kJ，所以1mol放出的熱量為446kJ=1427.2 kJ，所以其熱化學方程式為
SiH₄(l)＋2O₂(g)===SiO₂(s)＋2H₂O(l)  ΔH＝－1427.2 kJ/mol，（4）中根據題意先寫出化學方程式，2Cl₂(g)＋2H₂O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO₂(g)，放出的熱量為145 kJ×2=290kJ，所以其熱力學方程式為2Cl₂(g)＋2H₂O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO₂(g)　ΔH＝－290 kJ/mol 。
點評：本題考查了根據給出的現象書寫熱力學方程式，是高考考查的重點，本題的信息量較大，有一定的難度。