Question

能源是人類社會生活和社會發展的基礎．開發和利用清潔、高效的新能源已成為人類共同關注的重大課題．請閱讀以下材料，回答有關問題：
（1）農村存在大量的秸稈、雜草等廢棄物．它們經微生物發酵之后，便可產生沼氣，可用來點火做飯或發電照明．在農村推廣建造沼氣池，不僅能有效地利用

生物

能，還能為農業生產提供優良的肥料．已知標準狀況下11.2L甲烷完全燃燒生成液態水時放出445kJ的熱量，請寫出甲烷燃燒的熱化學方程式

CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.0kJ/mol

．
（2）某研究人員設計了如圖所示的甲烷燃料電池．則該燃料電池的負極是

a

（填a或b），電極反應式為：

CH₄+2H₂O-8e^-═CO₂+8H⁺

每生成1mol水時轉移的電子數：

4N_A

．

Answer 1

分析：（1）秸稈、雜草等廢棄物．它們經微生物發酵之后，便可產生沼氣，可用來點火做飯或發電照明，說明是生物能轉化為化學能；依據熱化學方程式書寫熱化學方程式，標注物質聚集狀態和對應反應的焓變；
（2）甲烷燃料電池，燃料做電池的負極發生氧化反應，依據化學方程式計算生成1mol水轉移電子數；

解答：解：（1）秸稈、雜草等廢棄物．它們經微生物發酵之后，便可產生沼氣，可用來點火做飯或發電照明，說明是生物能轉化為化學能；已知標準狀況下11.2L甲烷物質的量為0.5mol，完全燃燒生成液態水時放出445kJ的熱量，所以1mol甲烷烷醛燃燒生成二氧化碳和液態水放熱890.0kJ，
甲烷燃燒的熱化學方程式為：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，燃料做電池的負極發生氧化反應，反應的電極反應為：CH₄+2H₂O-8e^-═CO₂+8H⁺，依據化學方程式計算CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l），生成2mol水轉移電子8mol，生成1mol水轉移電子數4mol，即轉移電子數4N_A；
故答案為：4N_A；

點評：本題考查了熱化學方程式的書寫和計算應用，掌握書寫原則是關鍵，題目較簡單．