Question

7．（1）沼氣是一種廉價能源，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，可用來點火做飯．在農(nóng)村推廣建造沼氣池，不僅能有效地利用生物質(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)狀況下的112.0L CH₄氣體完全燃燒，生成CO₂和液態(tài)水，放出4448kJ的熱量．
①寫出CH₄完全燃燒的熱化學(xué)方程式為CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-889.6KJ•mol^-1．
②如果上述反應(yīng)生成的是水蒸氣，則反應(yīng)放出的熱量＜4448kJ．（填“＞”或“＜”或“=”）
（2）已知拆開1mol H-H鍵、1molN≡N、1mol N-H鍵分別需要吸收的能量為436.4kJ、941，.3kJ、390.5kJ．則由1 mol NH₃分解生成氫氣和氮氣需要吸收（填“放出”或“吸收”）46.25kJ的熱量．
（3）在生產(chǎn)和生活中經(jīng)常遇到化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化．在下列甲、乙兩裝置中，甲中負(fù)極電極反應(yīng)式為Zn-2e^-=Zn²⁺；乙中鐵電極的電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑，鐵電極發(fā)生還原反應(yīng)（填“氧化”或“還原”）．

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，可用來點火做飯或發(fā)電照明，說明是生物能轉(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)和對應(yīng)反應(yīng)的焓變；
（2）斷裂化學(xué)鍵需要吸收能量，形成化學(xué)鍵需要放出能量，放出的能量少，吸收的能量多，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，根據(jù)焓變等于反應(yīng)物的鍵能減去生成物的鍵能計算；
（3）甲中鋅作負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Zn-2e^-=Zn²⁺；乙中鐵電極為陰極，得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑．

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，可用來點火做飯或發(fā)電照明，說明是生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；
①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如果上述反應(yīng)生成的是水蒸氣，液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)要吸收熱量，故反應(yīng)放出的熱量小于4448kJ，故答案為：＜；
（2）已知拆開1mol H-H鍵、1molN≡N、1mol N-H鍵分別需要吸收的能量為436.4kJ、941，.3kJ、390.5kJ．形成3mol H-H鍵，1mol N三N鍵共放出的能量為：3×436kJ+946kJ=2254kJ，分解2mol NH₃，共斷裂6mol N-H鍵，吸收的能量為：6×391kJ=2346kJ，放出的能量少，吸收的能量多，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，分解1molNH₃放出的熱量為：2346.5kJ-2254kJ=92.5kJ，所以生成1molNH₃吸收的熱量為46.25KJ，
故答案為：吸收；46.25kJ；
（3）甲中鋅作負(fù)極，失去電子，電極反應(yīng)式為Zn-2e^-=Zn²⁺；乙中鐵電極為陰極，得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案為：Zn-2e^-=Zn²⁺；還原；2H⁺+2e^-=H₂↑．

點評 本題考查了熱化學(xué)方程式的書寫和計算應(yīng)用，掌握書寫原則是關(guān)鍵，題目較簡單．