Question

【題目】第三代混合動(dòng)力車(chē)，可以用電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)或二者結(jié)合推動(dòng)車(chē)輛汽車(chē)上坡或加速時(shí)，電動(dòng)機(jī)提供推動(dòng)力，降低汽油的消耗；在剎車(chē)或下坡時(shí)，電池處于充電狀態(tài)。

(1)混合動(dòng)力車(chē)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)，生成1 mol水蒸氣放熱569.1 kJ。則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_____________。

(2)混合動(dòng)力車(chē)目前一般使用鎳氫電池，該電池中鎳的化合物為正極，儲(chǔ)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 2Ni(OH)2。根據(jù)所給信息判斷，混合動(dòng)力車(chē)上坡或加速時(shí)，乙電極周?chē)�溶液�?/span>pH_____(填“增大”、“減小”或“不變”)，該電極的電極反應(yīng)式為___________。

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

(4)遠(yuǎn)洋輪船的鋼鐵船體在海水中易發(fā)生電化學(xué)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(fù)”)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(fù)

【解析】

(1)辛烷C8H18燃燒生成1mol水蒸氣時(shí)放熱569.1KJ，據(jù)此計(jì)算1mol辛烷燃燒放熱多少，再來(lái)書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式；

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

(3)在電解池中，陰極是陽(yáng)離子發(fā)生得電子發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)電子守恒來(lái)計(jì)算氫氣消耗量和Cu2O的理論產(chǎn)量之間的關(guān)系；

(4)在電解池中，陰極是被保護(hù)的電極。

(1)辛烷C8H18燃燒生成1mol水蒸氣時(shí)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(xué)方程式為：C8H18(l)+O2(g)═8CO2(g)+9H2O(g)△H=-5121.9 kJmol-1；

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

(3)在電解池中，陰極是陽(yáng)離子氫離子發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，即2H++2e-=H2↑，根據(jù)電子守恒，當(dāng)蓄電池中有1mol H2被消耗時(shí)，轉(zhuǎn)移電子是2mol，當(dāng)轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí)，根據(jù)電解反應(yīng)：2Cu+H2O Cu2O+H2↑，Cu2O的生成量為1mol，質(zhì)量為144g；

(4)在電解池中，陰極是被保護(hù)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(fù)極相連。