能源是人類社會生活和社會發(fā)展的基礎(chǔ).請閱讀以下材料,回答有關(guān)問題:
(1)在農(nóng)村推廣建造沼氣池,不僅能有效地利用
生物質(zhì)
生物質(zhì)
能,還能為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供優(yōu)良的肥料.已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L甲烷完全燃燒生成液態(tài)水時放出445kJ的熱量,請寫出甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890KJ/mol
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890KJ/mol

(2)某研究人員設(shè)計了如右圖甲所示的甲烷燃料電池.則該燃料電池的負(fù)極是
a
a
(填a或b).若以該電池為電源,石墨為電極電解CuCl2溶液(如右圖乙所示),則Y極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為
2Cl--2e-=Cl2
2Cl--2e-=Cl2
.若電解過程中共消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下甲烷0.56L,則理論上可析出金屬銅
4.8
4.8
g(假設(shè)電解過程中總能量利用率為75%).
分析:(1)根據(jù)n=
V
Vm
計算甲烷的物質(zhì)的量,進(jìn)而計算1mol甲烷燃燒的反應(yīng)熱,即可寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式;
(2)甲烷燃料電池中,通入甲烷的一極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),在電解池中,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),根據(jù)電極方程式和電子守恒計算析出銅的質(zhì)量.
解答:解:(1)沼氣的產(chǎn)生是在微生物的總用下生成的,利用的生物質(zhì)能,
標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L甲烷的物質(zhì)的量為
11.2L
22.4L/mol
=0.5mol,
則1mol甲烷完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量為:2×445kJ=890kJ,
所以甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l);△H=-890KJ/mol,
故答案為:生物質(zhì);CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l);△H=-890KJ/mol;
(2)甲烷燃料電池中,通入甲烷的一極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),
石墨為電極電解CuCl2溶液,Y極連接電源的正極,為電解池的陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為2Cl--2e-=Cl2↑,
若電解過程中共消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下甲烷0.56L,則轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為
0.56L
22.4L/mol
×8
=0.2mol,
電解過程中總能量利用率為75%,則陰極上析出銅的物質(zhì)的量為:
1
2
×
0.2mol×75%=0.075mol,
理論上可析出金屬銅的質(zhì)量為:0.075mol×64g/mol=4.8g,故答案為:a;2Cl--2e-=Cl2↑;4.8.
點(diǎn)評:本題考查較為綜合,涉及熱化學(xué)方程式、原電池以及電解池等知識,題目難度中等,注意熱化學(xué)方程式的書寫方法以及原電池、電解池的工作原理.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

能源是人類社會生活和社會發(fā)展的基礎(chǔ).開發(fā)和利用清潔、高效的新能源已成為人類共同關(guān)注的重大課題.請閱讀以下材料,回答有關(guān)問題:
(1)農(nóng)村存在大量的秸稈、雜草等廢棄物.它們經(jīng)微生物發(fā)酵之后,便可產(chǎn)生沼氣,可用來點(diǎn)火做飯或發(fā)電照明.在農(nóng)村推廣建造沼氣池,不僅能有效地利用
生物
生物
能,還能為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供優(yōu)良的肥料.已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L甲烷完全燃燒生成液態(tài)水時放出445kJ的熱量,請寫出甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.0kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.0kJ/mol

(2)某研究人員設(shè)計了如圖所示的甲烷燃料電池.則該燃料電池的負(fù)極是
a
a
(填a或b),電極反應(yīng)式為:
CH4+2H2O-8e-═CO2+8H+
CH4+2H2O-8e-═CO2+8H+
每生成1mol水時轉(zhuǎn)移的電子數(shù):
4NA
4NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

能源是人類社會生活和社會發(fā)展的基礎(chǔ)。請閱讀以下材料,回答有關(guān)問題:

1.在農(nóng)村推廣建造沼氣池,不僅能有效地利用        能,還能為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供優(yōu)良的肥料。已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L甲烷完全燃燒生成液態(tài)水時放出445kJ的熱量,請寫出甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式              

2.某研究人員設(shè)計了如右圖甲所示的甲烷燃料電池。則該燃料電池的負(fù)極是     (填a或b),正極反應(yīng)為          。若以該電池為電源,石墨為電極電解CuCl2溶液(如右圖乙所示),則Y極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為       。若電解過程中共消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下甲烷0.56L,則理論上可析出金屬銅      g。

  

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2011-2012學(xué)年浙江東陽中學(xué)、蘭溪一中高一下學(xué)期期中考試化學(xué)卷 (帶解析) 題型:填空題

能源是人類社會生活和社會發(fā)展的基礎(chǔ)。請閱讀以下材料,回答有關(guān)問題:
【小題1】在農(nóng)村推廣建造沼氣池,不僅能有效地利用       能,還能為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供優(yōu)良的肥料。已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L甲烷完全燃燒生成液態(tài)水時放出445kJ的熱量,請寫出甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式             。
【小題2】某研究人員設(shè)計了如右圖甲所示的甲烷燃料電池。則該燃料電池的負(fù)極是    (填a或b),正極反應(yīng)為         。若以該電池為電源,石墨為電極電解CuCl2溶液(如右圖乙所示),則Y極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為      。若電解過程中共消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下甲烷0.56L,則理論上可析出金屬銅     g。
  

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科目:高中化學(xué) 來源:2014屆浙江東陽中學(xué)、蘭溪一中高一下學(xué)期期中考試化學(xué)卷(解析版) 題型:填空題

能源是人類社會生活和社會發(fā)展的基礎(chǔ)。請閱讀以下材料,回答有關(guān)問題:

1.在農(nóng)村推廣建造沼氣池,不僅能有效地利用        能,還能為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供優(yōu)良的肥料。已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L甲烷完全燃燒生成液態(tài)水時放出445kJ的熱量,請寫出甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式              。

2.某研究人員設(shè)計了如右圖甲所示的甲烷燃料電池。則該燃料電池的負(fù)極是     (填a或b),正極反應(yīng)為          。若以該電池為電源,石墨為電極電解CuCl2溶液(如右圖乙所示),則Y極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為       。若電解過程中共消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下甲烷0.56L,則理論上可析出金屬銅      g。

  

 

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