Question

16．人類文明始于用火（熱能的使用），現代社會的一切活動都離不開能源，很多能源與化學密切相關．仔細閱讀思考后回答下列問題：
（1）已知葡萄糖（C₆H₁₂O₆）的燃燒熱為-2804kJ/mol，25℃、101kPa條件下，葡萄糖完全燃燒的熱化學方程式為C₆H₁₂O₆（s）+6O₂→6CO₂（g）+6H₂O（l），△H=-2804kJ/mol．
（2）植物光合作用原理如圖

植物光合作用過程中主要的能量轉化方式為光能轉化為化學能，圖中的光反應的方程式為6CO₂+6H₂O=C₆H₁₂O₆+6O₂．
（3）科學家根據植物光合作用原理，設計的人工光合作用工作原理如圖．若光催化劑為氮化鎵半導體，請寫出氮化鎵的化學式GaN．

（4）科學家以人工光合作用制備的CH₃OH和空氣為原料，設計了圖所示的燃料電池，圖中A處加入的物質是CH₃OH．

（5）鉛蓄電池是最早使用的充電電池，寫出其正極的電極反應式PbO₂+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；
（6）某新型鋁-空氣燃料電池，以鋁為負極，在正極通入空氣，若以NaOH溶液為電解質溶液，放電時電池負極反應為Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，標注物質聚集狀態(tài)和對應反應的焓變寫出熱化學方程式；
（2）光合作用的能量轉化是光能轉化為化學能；光反應的物質是二氧化碳和水反應生成葡萄糖和氧氣；
（3）鎵是第三主族元素最外層3個電子，和氮形成的化合物中氮元素化合價-3價，據此寫出化學式；
（4）原電池中電子流出的一端為負極，A處通入的為燃料；
（5）鉛蓄電池中正極是二氧化鉛得到電子生成硫酸鉛；
（6）鋁-空氣燃料電池，以鋁為負極，在正極通入空氣，負極失鋁失電子在氫氧化鈉溶液中生成偏鋁酸鈉；

解答 解：（1）燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，標注物質聚集狀態(tài)和對應反應的焓變寫出熱化學方程式為：C₆H₁₂O₆（s）+6O₂→6CO₂（g）+6H₂O（l），△H=-2804kJ/mol，
故答案為：C₆H₁₂O₆（s）+6O₂→6CO₂（g）+6H₂O（l），△H=-2804kJ/mol；
（2）光合作用的能量轉化是光能轉化為化學能；光反應的物質是二氧化碳和水反應生成葡萄糖和氧氣的化學方程式為：6CO₂+6H₂O=C₆H₁₂O₆+6O₂，
故答案為：光能轉化為化學能；6CO₂+6H₂O=C₆H₁₂O₆+6O₂；
（3）鎵是第三主族元素最外層3個電子，和氮形成的化合物中氮元素化合價-3價，據此寫出化學式為GaN，
故答案為：GaN；
（4）原電池中電子流出的一端為負極，A處通入的為燃料為甲醇，CH₃OH，
故答案為：CH₃OH；
（5）鉛蓄電池中正極是二氧化鉛得到電子生成硫酸鉛，電極反應為：PbO₂+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O，
故答案為：PbO₂+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；
（6）鋁-空氣燃料電池，以鋁為負極，在正極通入空氣，負極失鋁失電子在氫氧化鈉溶液中生成偏鋁酸鈉，電極反應為：Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；

點評 本題考查了熱化學方程式書寫、光合作用的理解應用、原電池電極反應，注意在電解質溶液環(huán)境下的產物判斷，掌握基礎是解題關鍵，題目難度不大．