Question

能源是人类社会生活和社会发展的基础．开发和利用清洁、高效的新能源已成为人类共同关注的重大课题．请阅读以下材料，回答有关问题：
（1）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，可用来点火做饭或发电照明．在农村推广建造沼气池，不仅能有效地利用

生物

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

CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.0kJ/mol

．
（2）某研究人员设计了如图所示的甲烷燃料电池．则该燃料电池的负极是

a

（填a或b），电极反应式为：

CH₄+2H₂O-8e^-═CO₂+8H⁺

每生成1mol水时转移的电子数：

4N_A

．

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）甲烷燃料电池，燃料做电池的负极发生氧化反应，依据化学方程式计算生成1mol水转移电子数；

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，说明是生物能转化为化学能；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）甲烷燃料电池，燃料做电池的负极发生氧化反应，反应的电极反应为：CH₄+2H₂O-8e^-═CO₂+8H⁺，依据化学方程式计算CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l），生成2mol水转移电子8mol，生成1mol水转移电子数4mol，即转移电子数4N_A；
故答案为：4N_A；

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．