题目内容

能源是人类社会生活和社会发展的基础。请阅读以下材料,回答有关问题:

1.在农村推广建造沼气池,不仅能有效地利用        能,还能为农业生产提供优良的肥料。已知标准状况下11.2L甲烷完全燃烧生成液态水时放出445kJ的热量,请写出甲烷燃烧的热化学方程式              

2.某研究人员设计了如右图甲所示的甲烷燃料电池。则该燃料电池的负极是     (填a或b),正极反应为          。若以该电池为电源,石墨为电极电解CuCl2溶液(如右图乙所示),则Y极上发生的电极反应式为       。若电解过程中共消耗标准状况下甲烷0.56L,则理论上可析出金属铜      g。

  

 

【答案】

 

1.生物质;  CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l)     △H=-890KJ/mol。

2.a;   O2+4H++4e-=2H2O ;    2Cl--2e-=Cl2 ↑ ;  6.4 

【解析】

1.考查能量的相互转化以及热化学方程式的书写。有机物在一定条件下,通过微生物发酵作用可产生沼气,该过程利用的是生物质能。标准状况下11.2L甲烷是0.5mol,所以甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l)     △H=-890KJ/mol。

2.在燃料电池中负极是失去电子,发生氧化反应,所以甲烷在负极通入,所以a是负极,b是正极。根据装置图的结构可判断,正极电极反应式为2O2+8H++8e=4H2O,负极反应式为CH4-8e+2H2O=CO2+8H。Y和电源的正极相连,作阳极,溶液中的阴离子氯离子在阳极放电,发生氧化反应生成氯气,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2 ↑,阴极铜离子放电,发生还原反应生成铜,电极反应式为Cu2++2e=Cu。0.56L甲烷失去的电子是,根据得失电子守恒可知,生成的铜是,质量是0.1mol×64g/mol=6.4g。

 

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