Question

【題目】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)合推動車輛。汽車上坡或加速時(shí)，電動機(jī)提供推動力，降低汽油的消耗；在剎車或下坡時(shí)，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)，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如圖所示，其總反應(yīng)式為H2＋2NiOOH2Ni(OH)2。根據(jù)所給信息判斷，混合動力車上坡或加速時(shí)，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(yīng)式為____________。

(3)Cu2O是一種半導(dǎo)體材料，可通過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。

Answer 1

【答案】(1)C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝－5 121.9 kJ·mol－1

(2)增大 NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－

(3)2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 144

【解析】(1)C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝(－569.1 kJ·mol－1)×9＝－5 121.9 kJ·mol－1。(2)混合動力車上坡或加速時(shí)需要動力，此過程原電池放電，即乙電極為正極，發(fā)生反應(yīng)NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－，故乙電極周圍溶液的pH增大。(3)電解池的陰極發(fā)生還原反應(yīng)，即2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。當(dāng)電池中有l(wèi) mol H2被消耗時(shí)有2 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，根據(jù)得失電子守恒可知Cu2O的理論產(chǎn)量為144 g(1 mol)。