Question

【題目】第三代混合動力車，可以用電動機、內燃機或二者結合推動車輛。汽車上坡或加速時，電動機提供推動力，降低汽油的消耗；在剎車或下坡時，電池處于充電狀態。

（1）混合動力車的內燃機以汽油為燃料，汽油(以辛烷C8H18計)和氧氣充分反應，生成1 mol水蒸氣放熱569.1 kJ。則該反應的熱化學方程式為______________________。

（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)為負極，堿液(主要為KOH)為電解質溶液。鎳氫電池充放電原理示意如圖，其總反應式為H2＋NiOOH2Ni(OH)2。根據所給信息判斷，混合動力車上坡或加速時，乙電極周圍溶液的pH_____________(填“增大”“減小”或“不變”)，該電極的電極反應_________。

（3）Cu2O是一種半導體材料，可通過如圖所示的電解裝置制取，電解總反應式為2Cu＋H2OCu2O＋H2↑，陰極的電極反應式是_____________________。用鎳氫電池作為電源進行電解，當電池中有1molH2消耗時，Cu2O的理論產量為___________g。

（4）遠洋輪船的鋼鐵船體在海水中易發生電化學腐蝕中的______________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”)極相連。利用_____________保護法防止其被腐蝕。

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）吸氧腐蝕；負；外加電流的陰極（各1分）

【解析】

試題分析：（1）1mol C8H18(l)完全燃燒生成9mol水蒸氣放出的熱量是569.1kJ×9＝5121.9kJ，所以該反應的熱化學方程式為C8H18(l)＋O2(g)＝8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝－5121.9 kJ·mol－1；

（2）混合動力車上坡或加速時，應是放電過程，根據圖示可知，乙電極中由NiOOH轉化為Ni(OH)2，發生還原反應，電極反應式為NiOOH＋H2O＋e－＝Ni(OH)2＋OH－，所以乙電極周圍的溶液的氫氧根離子濃度增大，pH增大；

（3）電解總反應式為2Cu＋H2OCu2O＋H2↑，可知電解池的陰極發生的是水中的氫離子放電生成氫氣，所以電極反應式為2H＋＋2e－＝H2↑；當電池中有1 mol H2被消耗時，電路中轉移電子的物質的量是2mol,所以Cu2O的理論產量是1mol，質量是144g；

（4）海水為中性溶液，所以鋼鐵船體在海水中易發生電化學腐蝕中的吸氧腐蝕；為防止這種腐蝕，通常把船體與浸在海水里的Zn塊相連，或與鉛酸蓄電池這樣的直流電源的負極相連，作電解池的陰極，利用外加電流的陰極保護法防止其被腐蝕而被保護。