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如图所示，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。

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)混合动力车上坡或加速时需要动力，此过程原电池放电，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2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。当电池中有l mol H2被消耗时有2 mol电子发生转移，根据得失电子守恒可知Cu2O的理论产量为144 g(1 mol)。