Question

（2011?煙臺模擬）第三代混合動力車，可以用電動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)或二者結(jié)合推動車輪．汽車上坡或加速時，電動機(jī)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(nèi)燃機(jī)以汽油為燃料，汽油（以辛烷C₈H₁₈計(jì)）和氧氣充分反應(yīng)，每生成1mol水蒸氣放熱569.1kJ．則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

C₈H₁₈（l）+25/2O₂（g）═8CO₂（g）+9H₂O（g），△H=5121.9kJ?mol^-1

．
（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(fù)極，堿液（主要為KOH）為電解質(zhì)溶液．鎳氫電池充放電原理示意如圖，其總反應(yīng)式為：H₂+2NiOOH

放電

充電

2Ni（OH）₂
根據(jù)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

增大

（填“增大”、“減小”或“不變”），該電極的電極反應(yīng)式為

NiOOH+H₂O+e^-=Ni（OH）₂+OH^-

．
（3）汽車尾氣的主要成分是一氧化碳和氮氧化物，治理尾氣的方法之一是在排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化器，發(fā)生如下反應(yīng)：2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）；△H＜0．
若在一定溫度下，將2molNO、1molCO充入1L固定容積的容器中，反應(yīng)過程中各物質(zhì)的濃度變化如圖所示．則從開始到達(dá)到平衡狀態(tài)的過程中，平均反應(yīng)速率v（CO₂）=

0.027mol?L^-1?min^-1

（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．
若保持溫度不變，20min時向容器中充入CO、N₂各0.6mol，平衡將

不

移動（填“向左”、“向右”或“不”）． 20min時，若改變反應(yīng)條件，導(dǎo)致N₂濃度發(fā)生如圖所示的變化，則改變的條件可能是

b

（填字母）．
①加入催化劑　    �、诮档蜏囟�
③縮小容器體積      ④增加CO₂的物質(zhì)的量
A．只有①B．只有②C．只有③D．只有④

Answer 1

分析：（1）生成1mol水蒸氣放出569.1kJ熱量，則生成9mol水放出5121.9kJ熱量，據(jù)此寫出其熱化學(xué)反應(yīng)方程式；
（2）混合動力車上坡或加速時，電動機(jī)提供推動力，則該裝置相當(dāng)于原電池，電池中鎳的化合物為正極，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)乙電極附近氫氧根離子濃度變化確定pH變化；
（3）先根據(jù)v=

△C

△t

計(jì)算NO的平均反應(yīng)速率，再根據(jù)同一化學(xué)反應(yīng)中，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比計(jì)算二氧化碳的平均反應(yīng)速率；溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變，根據(jù)濃度積常數(shù)與化學(xué)平衡常數(shù)的相對大小確定平衡是否移動；根據(jù)外界條件對化學(xué)平衡的影響分析．

解答：解：（1）生成1mol水蒸氣放出569.1kJ熱量，則生成9mol水放出5121.9kJ熱量，所以其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：C₈H₁₈（l）+25/2O₂（g）═8CO₂（g）+9H₂O（g），△H=5121.9kJ?mol^-1，
故答案為：C₈H₁₈（l）+25/2O₂（g）═8CO₂（g）+9H₂O（g），△H=5121.9kJ?mol^-1；
（2）混合動力車上坡或加速時，電動機(jī)提供推動力，則該裝置相當(dāng)于原電池，正極上發(fā)生反應(yīng)為 NiOOH+H₂O+e^-=Ni（OH）₂+OH^-，氫氧根離子濃度增大，所以溶液的pH增大，故答案為：增大，NiOOH+H₂O+e^-=Ni（OH）₂+OH^-；
（3）一氧化氮的反應(yīng)速率=

2-1.6

15

mol/L．(min)=0.027 mol?L^-1?min^-1，二氧化碳和一氧化氮的反應(yīng)速率相等，所以二氧化碳的反應(yīng)速率也是0.027 mol?L^-1?min^-1，
15min時，二氧化碳的物質(zhì)的量濃度是氮?dú)獾?倍為0.4mol/L，化學(xué)平衡常數(shù)K=

0.2×(0.4)2

(1.6)2．(0.6)2

=0.035，
若保持溫度不變，20min時再向容器中充入CO、N₂各0.6mol，濃度分別為c（NO）=1.6mol/L，c（CO）=0.6mol/L+0.6mol/L=1.2mol/L，c（N₂）=0.2mol/L+0.6mol/L=0.8mol/L，c（CO₂）=0.4mol/L；Qc=

0.8×(0.4)2

(1.2)2．(1.6)2

=0.035=K，平衡不動，20min時，若改變反應(yīng)條件，導(dǎo)致N₂濃度發(fā)生如圖1所示的變化，斜率減小反應(yīng)速率減小，氮?dú)鉂舛仍龃螅�反�?yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，則改變的條件可能是降溫，
故答案為：不移動；
故答案為：0.027 mol?L^-1?min^-1，不，b．

點(diǎn)評：本題考查熱化學(xué)方程式、化學(xué)平衡影響因素分析、平衡常數(shù)、速率的計(jì)算方法，平衡移動原理的應(yīng)用，原電池、電解池原理分析應(yīng)用，題目難度較大．