Question

能源是人類社會(huì)生活和社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)．開(kāi)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(qǐng)閱讀以下材料，回答有關(guān)問(wèn)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(lái)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

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(shí)放出445kJ的熱量，請(qǐng)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

．
（2）某研究人員設(shè)計(jì)了如圖所示的甲烷燃料電池．則該燃料電池的負(fù)極是

a

（填a或b），電極反應(yīng)式為：

CH₄+2H₂O-8e^-═CO₂+8H⁺

每生成1mol水時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)：

4N_A

．

Answer 1

分析：（1）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(lái)點(diǎn)火做飯或發(fā)電照明，說(shuō)明是生物能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；依據(jù)熱化學(xué)方程式書寫熱化學(xué)方程式，標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對(duì)應(yīng)反應(yīng)的焓變；
（2）甲烷燃料電池，燃料做電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算生成1mol水轉(zhuǎn)移電子數(shù)；

解答：解：（1）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(lái)點(diǎn)火做飯或發(fā)電照明，說(shuō)明是生物能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L甲烷物質(zhì)的量為0.5mol，完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出445kJ的熱量，所以1mol甲烷烷醛燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放熱890.0kJ，
甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.0kJ/mol；
故答案為：生物能，CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.0kJ/mol；
（2）甲烷燃料電池，燃料做電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)的電極反應(yīng)為：CH₄+2H₂O-8e^-═CO₂+8H⁺，依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l），生成2mol水轉(zhuǎn)移電子8mol，生成1mol水轉(zhuǎn)移電子數(shù)4mol，即轉(zhuǎn)移電子數(shù)4N_A；
故答案為：4N_A；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了熱化學(xué)方程式的書寫和計(jì)算應(yīng)用，掌握書寫原則是關(guān)鍵，題目較簡(jiǎn)單．