Question

【题目】第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车辆。汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低汽油的消耗；在刹车或下坡时，电池处于充电状态。

（1）混合动力车的内燃机以汽油为燃料，汽油(以辛烷C8H18计)和氧气充分反应，生成1 mol水蒸气放热569.1 kJ。则该反应的热化学方程式为______________________。

（2）混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以M表示)为负极，碱液(主要为KOH)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意如图，其总反应式为H2＋NiOOH2Ni(OH)2。根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的pH_____________(填“增大”“减小”或“不变”)，该电极的电极反应_________。

（3）Cu2O是一种半导体材料，可通过如图所示的电解装置制取，电解总反应式为2Cu＋H2OCu2O＋H2↑，阴极的电极反应式是_____________________。用镍氢电池作为电源进行电解，当电池中有1molH2消耗时，Cu2O的理论产量为___________g。

（4）远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的______________腐蚀。为防止这种腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的____________(填“正”或“负”)极相连。利用_____________保护法防止其被腐蚀。

Answer 1

【答案】（1）C8H18(l)＋O2(g)＝8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝－5121.9 kJ·mol－1

（2）增大（1分） NiOOH＋H2O＋e－＝Ni(OH)2＋OH－（2分）

（3）2H＋＋2e－＝H2↑（2分）144（2分）；（4）吸氧腐蚀；负；外加电流的阴极（各1分）

【解析】

试题分析：（1）1mol C8H18(l)完全燃烧生成9mol水蒸气放出的热量是569.1kJ×9＝5121.9kJ，所以该反应的热化学方程式为C8H18(l)＋O2(g)＝8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝－5121.9 kJ·mol－1；

（2）混合动力车上坡或加速时，应是放电过程，根据图示可知，乙电极中由NiOOH转化为Ni(OH)2，发生还原反应，电极反应式为NiOOH＋H2O＋e－＝Ni(OH)2＋OH－，所以乙电极周围的溶液的氢氧根离子浓度增大，pH增大；

（3）电解总反应式为2Cu＋H2OCu2O＋H2↑，可知电解池的阴极发生的是水中的氢离子放电生成氢气，所以电极反应式为2H＋＋2e－＝H2↑；当电池中有1 mol H2被消耗时，电路中转移电子的物质的量是2mol,所以Cu2O的理论产量是1mol，质量是144g；

（4）海水为中性溶液，所以钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀；为防止这种腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与铅酸蓄电池这样的直流电源的负极相连，作电解池的阴极，利用外加电流的阴极保护法防止其被腐蚀而被保护。