Question

【題目】第三代混合動力車，可以用電動機、內燃機或二者結合推動車輛汽車上坡或加速時，電動機提供推動力，降低汽油的消耗；在剎車或下坡時，電池處于充電狀態(tài)。

(1)混合動力車的內燃機以汽油為燃料，汽油(以辛烷C8H18計)和氧氣充分反應，生成1 mol水蒸氣放熱569.1 kJ。則該反應的熱化學方程式為_____________。

(2)混合動力車目前一般使用鎳氫電池，該電池中鎳的化合物為正極，儲氫金屬(以M表示)為負極，堿液(主要為KOH)為電解質溶液。鎳氫電池充放電原理示意如圖，其總反應式為H2＋2NiOOH 2Ni(OH)2。根據所給信息判斷，混合動力車上坡或加速時，乙電極周圍溶液的pH_____(填“增大”、“減小”或“不變”)，該電極的電極反應式為___________。

(3)Cu2O是一種半導體材料，可通過如圖所示的電解裝置制取，電解總反應式為2Cu＋H2OCu2O＋H2↑，陰極的電極反應式是____________________。用鎳氫電池作為電源進行電解，當電池中有1 mol H2被消耗時，Cu2O的理論產量為________g。

(4)遠洋輪船的鋼鐵船體在海水中易發(fā)生電化學腐蝕。為防止這種腐蝕，通常把船體與浸在海水里的Zn塊相連，或與像鉛酸蓄電池這樣的直流電源的________(填“正”或“負”)極相連。

Answer 1

【答案】C8H18(l)＋25/2O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(g)　ΔH＝－5 121.9 kJ·mol－1 增大 NiOOH＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－ 2H＋＋2e－=H2↑ 144 負

【解析】

(1)辛烷C8H18燃燒生成1mol水蒸氣時放熱569.1KJ，據此計算1mol辛烷燃燒放熱多少，再來書寫熱化學方程式；

(2)混合動力車上坡或加速時，是原電池，正極得電子發(fā)生還原反應，NiOOH得電子生成Ni(OH)2，同時生成氫氧根離子，溶液的pH增大；

(3)在電解池中，陰極是陽離子發(fā)生得電子發(fā)生還原反應，根據電子守恒來計算氫氣消耗量和Cu2O的理論產量之間的關系；

(4)在電解池中，陰極是被保護的電極。

(1)辛烷C8H18燃燒生成1mol水蒸氣時放熱569.1KJ，1mol辛烷燃燒生成9mol水，所以1mol辛烷燃燒放熱放熱569.1KJ×9=5121.9kJ，其熱化學方程式為：C8H18(l)+O2(g)═8CO2(g)+9H2O(g)△H=-5121.9 kJmol-1；

(2)混合動力車上坡或加速時，是原電池，乙極是正極，得電子發(fā)生還原反應，NiOOH得電子生成Ni(OH)2，同時生成氫氧根離子，溶液的pH增大，該電極的電極反應式為NiOOH+H2O+e-═Ni(OH)2+OH-；

(3)在電解池中，陰極是陽離子氫離子發(fā)生得電子的還原反應，即2H++2e-=H2↑，根據電子守恒，當蓄電池中有1mol H2被消耗時，轉移電子是2mol，當轉移2mol電子時，根據電解反應：2Cu+H2O Cu2O+H2↑，Cu2O的生成量為1mol，質量為144g；

(4)在電解池中，陰極是被保護的電極，可以把船體與浸在海水里的Zn塊相連，或與像鉛酸蓄電池這樣的直流電源的負極相連。