Question

7．（1）沼气是一种廉价能源，农村存在大量的秸秆、杂草等废弃物，它们经微生物发酵之后，便可产生沼气，可用来点火做饭．在农村推广建造沼气池，不仅能有效地利用生物质
能，还能为农业生产提供优良的肥料．已知：标准状况下的112.0L CH₄气体完全燃烧，生成CO₂和液态水，放出4448kJ的热量．
①写出CH₄完全燃烧的热化学方程式为CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-889.6KJ•mol^-1．
②如果上述反应生成的是水蒸气，则反应放出的热量＜4448kJ．（填“＞”或“＜”或“=”）
（2）已知拆开1mol H-H键、1molN≡N、1mol N-H键分别需要吸收的能量为436.4kJ、941，.3kJ、390.5kJ．则由1 mol NH₃分解生成氢气和氮气需要吸收（填“放出”或“吸收”）46.25kJ的热量．
（3）在生产和生活中经常遇到化学能与电能的相互转化．在下列甲、乙两装置中，甲中负极电极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺；乙中铁电极的电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，铁电极发生还原反应（填“氧化”或“还原”）．

Answer 1

分析 （1）秸秆、杂草等废弃物．它们经微生物发酵之后，便可产生沼气，可用来点火做饭或发电照明，说明是生物能转化为化学能；依据热化学方程式书写热化学方程式，标注物质聚集状态和对应反应的焓变；
（2）断裂化学键需要吸收能量，形成化学键需要放出能量，放出的能量少，吸收的能量多，该反应为吸热反应，根据焓变等于反应物的键能减去生成物的键能计算；
（3）甲中锌作负极，失去电子，发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺；乙中铁电极为阴极，得电子发生还原反应，电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑．

解答 解：（1）秸秆、杂草等废弃物．它们经微生物发酵之后，便可产生沼气，可用来点火做饭或发电照明，说明是生物质能转化为化学能；
①已知标准状况下11.2L甲烷物质的量为0.5mol，完全燃烧生成液态水时放出445kJ的热量，所以1mol甲烷烷醛燃烧生成二氧化碳和液态水放热890.0kJ，甲烷燃烧的热化学方程式为：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.0kJ/mol；
故答案为：生物能，CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.0kJ/mol；
②如果上述反应生成的是水蒸气，液态转变为气态要吸收热量，故反应放出的热量小于4448kJ，故答案为：＜；
（2）已知拆开1mol H-H键、1molN≡N、1mol N-H键分别需要吸收的能量为436.4kJ、941，.3kJ、390.5kJ．形成3mol H-H键，1mol N三N键共放出的能量为：3×436kJ+946kJ=2254kJ，分解2mol NH₃，共断裂6mol N-H键，吸收的能量为：6×391kJ=2346kJ，放出的能量少，吸收的能量多，该反应为吸热反应，分解1molNH₃放出的热量为：2346.5kJ-2254kJ=92.5kJ，所以生成1molNH₃吸收的热量为46.25KJ，
故答案为：吸收；46.25kJ；
（3）甲中锌作负极，失去电子，电极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺；乙中铁电极为阴极，得电子发生还原反应，电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案为：Zn-2e^-=Zn²⁺；还原；2H⁺+2e^-=H₂↑．

点评 本题考查了热化学方程式的书写和计算应用，掌握书写原则是关键，题目较简单．