Question

16．人类文明始于用火（热能的使用），现代社会的一切活动都离不开能源，很多能源与化学密切相关．仔细阅读思考后回答下列问题：
（1）已知葡萄糖（C₆H₁₂O₆）的燃烧热为-2804kJ/mol，25℃、101kPa条件下，葡萄糖完全燃烧的热化学方程式为C₆H₁₂O₆（s）+6O₂→6CO₂（g）+6H₂O（l），△H=-2804kJ/mol．
（2）植物光合作用原理如图

植物光合作用过程中主要的能量转化方式为光能转化为化学能，图中的光反应的方程式为6CO₂+6H₂O=C₆H₁₂O₆+6O₂．
（3）科学家根据植物光合作用原理，设计的人工光合作用工作原理如图．若光催化剂为氮化镓半导体，请写出氮化镓的化学式GaN．

（4）科学家以人工光合作用制备的CH₃OH和空气为原料，设计了图所示的燃料电池，图中A处加入的物质是CH₃OH．

（5）铅蓄电池是最早使用的充电电池，写出其正极的电极反应式PbO₂+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；
（6）某新型铝-空气燃料电池，以铝为负极，在正极通入空气，若以NaOH溶液为电解质溶液，放电时电池负极反应为Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，标注物质聚集状态和对应反应的焓变写出热化学方程式；
（2）光合作用的能量转化是光能转化为化学能；光反应的物质是二氧化碳和水反应生成葡萄糖和氧气；
（3）镓是第三主族元素最外层3个电子，和氮形成的化合物中氮元素化合价-3价，据此写出化学式；
（4）原电池中电子流出的一端为负极，A处通入的为燃料；
（5）铅蓄电池中正极是二氧化铅得到电子生成硫酸铅；
（6）铝-空气燃料电池，以铝为负极，在正极通入空气，负极失铝失电子在氢氧化钠溶液中生成偏铝酸钠；

解答 解：（1）燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，标注物质聚集状态和对应反应的焓变写出热化学方程式为：C₆H₁₂O₆（s）+6O₂→6CO₂（g）+6H₂O（l），△H=-2804kJ/mol，
故答案为：C₆H₁₂O₆（s）+6O₂→6CO₂（g）+6H₂O（l），△H=-2804kJ/mol；
（2）光合作用的能量转化是光能转化为化学能；光反应的物质是二氧化碳和水反应生成葡萄糖和氧气的化学方程式为：6CO₂+6H₂O=C₆H₁₂O₆+6O₂，
故答案为：光能转化为化学能；6CO₂+6H₂O=C₆H₁₂O₆+6O₂；
（3）镓是第三主族元素最外层3个电子，和氮形成的化合物中氮元素化合价-3价，据此写出化学式为GaN，
故答案为：GaN；
（4）原电池中电子流出的一端为负极，A处通入的为燃料为甲醇，CH₃OH，
故答案为：CH₃OH；
（5）铅蓄电池中正极是二氧化铅得到电子生成硫酸铅，电极反应为：PbO₂+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O，
故答案为：PbO₂+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；
（6）铝-空气燃料电池，以铝为负极，在正极通入空气，负极失铝失电子在氢氧化钠溶液中生成偏铝酸钠，电极反应为：Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；

点评 本题考查了热化学方程式书写、光合作用的理解应用、原电池电极反应，注意在电解质溶液环境下的产物判断，掌握基础是解题关键，题目难度不大．