Question

能源是人類社會生活和社會發展的基礎。請閱讀以下材料，回答有關問題：
【小題1】在農村推廣建造沼氣池，不僅能有效地利用       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             。
【小題2】某研究人員設計了如右圖甲所示的甲烷燃料電池。則該燃料電池的負極是    （填a或b），正極反應為         。若以該電池為電源，石墨為電極電解CuCl₂溶液（如右圖乙所示），則Y極上發生的電極反應式為      。若電解過程中共消耗標準狀況下甲烷0.56L，則理論上可析出金屬銅     g。
  

Answer 1

【小題1】生物質；  CH₄(g)+2O₂(g)→CO₂(g)+2H₂O(l)     △H=－890KJ/mol。
【小題2】a；   O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O ；    2Cl^--2e^-=Cl₂ ↑ ；  6.4 解析:

【小題1】考查能量的相互轉化以及熱化學方程式的書寫。有機物在一定條件下，通過微生物發酵作用可產生沼氣，該過程利用的是生物質能。標準狀況下11.2L甲烷是0.5mol，所以甲烷燃燒的熱化學方程式為CH₄(g)+2O₂(g)→CO₂(g)+2H₂O(l)     △H=－890KJ/mol。
【小題2】在燃料電池中負極是失去電子，發生氧化反應，所以甲烷在負極通入，所以a是負極，b是正極。根據裝置圖的結構可判斷，正極電極反應式為2O₂+8H⁺+8e^－=4H₂O，負極反應式為CH₄－8e^－＋2H₂O＝CO₂＋8H^＋。Y和電源的正極相連，作陽極，溶液中的陰離子氯離子在陽極放電，發生氧化反應生成氯氣，電極反應式為2Cl^--2e^-=Cl₂ ↑，陰極銅離子放電，發生還原反應生成銅，電極反應式為Cu²⁺+2e^－=Cu。0.56L甲烷失去的電子是，根據得失電子守恒可知，生成的銅是，質量是0.1mol×64g/mol＝6.4g。