题目内容
汽车已融入人们的生活，如何减少其排放的尾气和寻找清洁的动力燃料是科学研究的重要课题．
（1）汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如图：
写出该反应的热化学方程式：
（2）科学家正在研究一种汽车燃料电池，使汽油氧化直接产生电流．向一个电极通入空气，另一电极通入汽油蒸汽，电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2-离子．
①若以庚烷（C7H16）代表汽油，则正极发生的反应是 ，固体电解质里的O2-向 极（填“正”或“负”）移动．
②燃料电池“燃烧”汽油和普通燃烧汽油相比，突出的优点是 ．
（1）汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如图：
写出该反应的热化学方程式：
（2）科学家正在研究一种汽车燃料电池，使汽油氧化直接产生电流．向一个电极通入空气，另一电极通入汽油蒸汽，电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2-离子．
①若以庚烷（C7H16）代表汽油，则正极发生的反应是
②燃料电池“燃烧”汽油和普通燃烧汽油相比，突出的优点是
考点：热化学方程式,常见化学电源的种类及其工作原理
专题：化学反应中的能量变化
分析：（1）根据能量变化图计算反应热，反应热=吸收的能量-放出的能量，再根据热化学反应方程式的书写规则书写；
（2）①燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，电解质溶液中阴离子向负极移动；
②原电池具有能量利用率高的特点．
（2）①燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，电解质溶液中阴离子向负极移动；
②原电池具有能量利用率高的特点．
解答：
解：（1）该反应中的反应热=（945+498）kJ/mol-2×630kJ/mol=+183kJ/mol，所以其热化学反应方程式为：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+183 kJ?moL-1，
故答案为：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+183 kJ?moL-1；
（2）负极发生还原反应，正极发生氧化反应，电解质在高温下能传导O2-离子，所以正极发生的反应为O2+4e-=2O2-；原电池工作时，阴离子向负极移动，电子从负极经外电路流向正极，故答案为：O2+4e-=2O2-；负；
（3）原电池具有能量利用率高的特点，而燃烧时化学能转变为热能和光能，故答案为：燃料电池具有较高的能量利用率．
故答案为：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+183 kJ?moL-1；
（2）负极发生还原反应，正极发生氧化反应，电解质在高温下能传导O2-离子，所以正极发生的反应为O2+4e-=2O2-；原电池工作时，阴离子向负极移动，电子从负极经外电路流向正极，故答案为：O2+4e-=2O2-；负；
（3）原电池具有能量利用率高的特点，而燃烧时化学能转变为热能和光能，故答案为：燃料电池具有较高的能量利用率．
点评：本题考查了化学电源新型电池，明确原电池原理是解本题关键，难点是电极反应式的书写，难度中等．
练习册系列答案
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