Question

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＋2NiOOH2Ni(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”)，该电极的电极反应式为__________________________。

(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1 mol H₂被消耗时，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。

Answer 1

解析　(2)混合动力车上坡或加速时需要动力，故反应为原电池放电反应，即乙电极为正极，发生反应NiOOH＋H₂O＋e^－===Ni(OH)₂＋OH^－，故乙电极周围溶液的pH增大。(3)电解池的阴极发生还原反应，即2H^＋＋2e^－===H₂↑。当电池中有1 mol H₂被消耗时有2 mol电子转移，根据电子守恒可知Cu₂O的理论产量为144 g。(4)钢铁船体在海水中发生吸氧腐蚀，可利用牺牲阳极保护法或外加电源阴极保护法防止其被腐蚀。

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)2H^＋＋2e^－===H₂↑　144　(4)吸氧　负