Question

【題目】（1）沼氣是一種廉價能源，農村存在大量的秸稈、雜草等廢棄物，它們經微生物發酵之后，便可產生沼氣，可用來點火做飯。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： 標準狀況下的112.0L CH4氣體完全燃燒，生成CO2和液態水，放出4448kJ的熱量。

①寫出CH4完全燃燒的熱化學方程式為 。

②如果上述反應生成的是水蒸氣，則反應放出的熱量 4448kJ。（填“＞”或“＜”或“＝”）

（2）已知拆開1 mol H－H鍵、1 molN≡N、1 mol N－H鍵分別需要吸收的能量為436 .4kJ、941.3 kJ、390.5 kJ。則由1 mol NH3 分解生成氫氣和氮氣需要 （填“放出”或“吸收”） kJ的熱量。

（3）在生產和生活中經常遇到化學能與電能的相互轉化。在下列甲、乙兩裝置中，甲中負極電極反應式為 ；乙中鐵電極的電極反應式為 ，鐵電極發生 反應（填“氧化”或“還原”）。

Answer 1

【答案】（1）生物質 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H= -889.6KJmol-1 ＜

（2）吸收 46.25（3）Zn-2e-=Zn2+ 2H++2e-=H2↑ 還原

【解析】

試題分析：（1）在農村推廣建造沼氣池，不僅能有效地利用生物質能，還能為農業生產提供優良的肥料。標準狀況下的112.0L，物質的量為5mol CH4氣體完全燃燒，生成CO2和液態水，放出4448kJ的熱量，則1mol甲烷完全燃燒放出熱量4448/5=889.6kJ；

①CH4完全燃燒的熱化學方程式為CH4(g) +2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H= -889.6KJmol-1；

②如果上述反應生成的是水蒸氣，液態水變為水蒸氣需要吸收熱量，則反應放出的熱量＜4448kJ；

（2）根據反應N2+3H22NH3，以及信息拆開1 mol H－H鍵、1 molN≡N、1 mol N－H鍵分別需要吸收的能量為436 .4kJ、941.3 kJ、390.5 kJ，可知生成2molNH3放出的熱量為390.5×6-（436 .4×3+941.3）=92.5 kJ，則由1mol NH3分解生成氫氣和氮氣需要吸收92.5/2=46.25kJ的熱量；

（3）甲中鋅作負極，電極反應式為Zn-2e-=Zn2+；乙中鐵電極是陰極，電極反應式為2H++2e-=H2↑，鐵電極發生還原反應。