题目内容

11．近期因“召回门”而闹得沸沸扬扬的丰田Prius属于第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合驱动车轮．汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低了汽油的消耗；在刹车和下坡时电动机处于充电状态．
（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，每生成1mol水蒸气就放热569.1kJ．则该反应的热化学方程式为C8H18（l）+$\frac{25}{2}$O2（g）=8CO2（g）+9H2O（g）；△H=-5121.9kJ•mol-1．
（2）混合动力车的电动机目前一般使用的是镍电池，镍氢电池采用镍的化合物为正极，储氢金属（以M表示）为负极，碱液（主要为KOH）为电解液．镍氢电池充放电原理示意如图，其总反应式是：H2+2NiOOH$?_{放电}^{充电}$2Ni（OH）2．根据所给信息判断，混合动力车下坡或刹车时，甲电极周围溶液的pH将增大（填“增大”、“不变”或“减小”）；乙电极的电极反应式为Ni（OH）2+OH--e-=NiOOH+H2O．
（3）若用该镍氢电池且用惰性电极电解硫酸铜溶液，一段时间后取出电极，向电解后的溶液中加入9.8gCu（OH）2，充分反应后所得溶液与电解前相同，理论上消耗标准状况下H2的体积为4.48L．

分析 （1）根据物质的状态及反应中的热量变化、物质的量与反应热的关系来书写热化学方程式；
（2）在刹车和下坡时电池处于充电状态即电解池的工作原理，甲电极是阴极，氢离子发生得电子发生还原反应，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，乙电极为阳极，是氢氧化镍转化为NiOOH的过程，反应式为Ni（OH）2+OH--e-=NiOOH+H2O；
（3）根据电解池的工作原理，要想让电解后的电解质复原，则遵循的原则是：出什么加什么，加入 Cu（OH）2后溶液与电解前相同，则铜离子和氢氧根放电，根据电子守恒计算．

解答 解：（1）辛烷燃烧生成1mol水蒸气放热569.1kJ，所以生成9mol水蒸气放热5121.9kJ，所以辛烷燃烧的热化学反应方程式为C8H18（l）+$\frac{25}{2}$O2（g）=8CO2 （g）+9H2O（g）；△H=-5121.9kJ•mol-1，
故答案为：C8H18（l）+$\frac{25}{2}$O2（g）=8CO2 （g）+9H2O（g）；△H=-5121.9kJ•mol-1；
（2）在刹车和下坡时电池处于充电状态即电解池的工作原理，甲电极是阴极，氢离子发生得电子发生还原反应，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，所以甲电极周围溶液的pH将增大；乙电极为阳极，是氢氧化镍转化为NiOOH的过程，反应式为Ni（OH）2+OH--e-=NiOOH+H2O；
故答案为：增大；Ni（OH）2+OH--e-=NiOOH+H2O；
（3）以惰性电极电解CuSO4溶液的电解原理方程式是：2Cu2++2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+4H++O2↑，加入9.8g Cu（OH）2（相当于CuO和H2O）后溶液与电解前相同，根据铜元素守恒，所以析出金属铜的物质的量是0.1mol，阴极反应是：2Cu2++4e-→2Cu，当析出金属铜的物质的量是0.1mol时，则转移的电子是0.2mol，当电解掉0.1mol水时，转移电子是0.2mol，总共转移电子是0.4mol，又消耗1mol氢气转移2mol电子，所以转移电子是0.4mol，消耗的氢气体积为$\frac{1}{2}$×0.4×22.4=4.48L．
故答案为：4.48．

点评 本题考查了原电池原理及热化学反应方程式的书写，难度不大，注意热化学反应方程式中反应热与计量数的关系，计量数改变，反应热要相应的改变以及注意电子守恒思想的应用．

练习册系列答案
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16．反应X（g）+Y（g）?2Z（g）△H＜0，达到平衡时，下列说法正确的是（　　）
A．增大c（X），X的转化率增大B．降低温度，Y的转化率增大
C．减小容器体积，平衡向右移动D．加入催化剂，Z的产率增大
2．下列气体中，不能用排空气法收集的是（　　）
A．NOB．SO2C．CO2D．NO2
19．对下列事故预防或处理方法正确的是（　　）
A．钠、钾着火时用水灭火
B．点燃氢气前要验纯，点燃甲烷前不必验纯
C．浓NaOH溶液溅到皮肤上，立即用水冲洗，然后涂上浓硫酸
D．稀释浓硫酸时，为防止液体飞溅，将浓硫酸沿烧杯壁缓缓加入水中，并不断搅拌
6．设N0为阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是（　　）
A．18gH2O所含的电子数目为9N0
B．0.1 mol/L Na2SO4溶液所含Na+数目为0.2N0
C．1 mol钠完全反应时所失去的电子数为N0
D．标准状况下22.4L O2所含的原子数目为N0
16．ZnSe是一种光电性能优异的半导体材料，某研究小组用如图1方法制备了ZnSe．

（1）SeO2溶于水生成H2SeO3，下列物质与水反应，跟此反应类型相同的是bc
a．NO2  b．SO2  c．CaO   d．Na2O2   e．F2
（2）硒酸（H2SeO4）的水溶液按下式发生一级和二级电离：H2SeO4=H++HSeO4-；HSeO4-?H++SeO42-，K2=1.0×10-2（298K）
①NaHSeO4溶液显酸性（填“酸性”、“中性”、“碱性”）．
②向H2SeO4溶液中滴加少量氨水，该反应的离子方程式为H++NH3•H2O=NH4++H2O．
③已知H2CO3的两级电离常数分别为Kl=4.2×10-7，K2=5.6×10-11，则KHCO3和KHSeO4两溶液混合后反应的离子方程式为HCO3-+HSeO4-=CO2↑+SeO42-+H2O．
（3）肼（N2H4）与SeO32-反应的氧化产物是N2．氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：3．
（4）电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染，所得产物可直接排入大气．其原理如图2所示，其中B为电源的负极，乙池中电极反应式为2NO3-+12H++10e-=6H2O+N2↑，为使反应持续进行，须适时向甲池中添加H2O．
3．环境问题正引起全社会关注，CO、CO2的应用对构建生态文明有重要意义
（Ⅰ）工业生产中已知3H2（g）+CO2（g）?CH3OH（g）+H2O （g）△H=-49.5KJ/mol
H2（g）+CO2（g）?CO（g）+H2O （g）△H=+41.3KJ/mol
（1）写出由H2 和CO  制 CH3OH 的热化学方程式CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=-90.8KJ/mol
（2）H2 和CO 能自发反应生成CH3OH的条件是低温
（3）某温度下（1）中的平衡常数为1.2，能使平衡常数变为2的下列条件有D
A．增大压强  B．增大CO的浓度   C．升高温度   D．降低温度   E．使用催化剂
（4）在一定温度下密闭容器中，按H2与CO2体积比3：1进行投料，3H2+CO2?CH3OH+H2O 反应达到平衡的标志有BC
A．平衡常数不变                           B．CO2的转化率不变
C．混和气体的平均相对分子质量不再改变     D．混合气体的密度不变
（Ⅱ） 将不同物质的量的H2O（g）和 CO分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，发生反应：H2O（g）+CO（g）fCO2（g）+H2（g）△H，得到如下数据：
实验温度/℃起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/min
H2OCOCOH2
I650242.41.65
II900121.60.43
III90021abt
（1）650℃时，若在此容器中开始充入2molH2O（g）、lmolCO、1molCO2和2molH2，则反应在开始时正向进行（填“正向”或“逆向”）．
（2）达平衡时实验Ⅱ和实验Ⅲ中H2O（g）的转化率的大小关系为：a2（HO）＞a3（H2O）（填“＞”、“＜”或“=”）．
（Ⅲ） 一定条件下反应：6H2（g）+2CO2（g）?C2H5OH （g）+3H2O（g）△H它的有关数据如图1所示．
（1）下列说法正确的是C
A．曲线Ⅰ对应的反应物起始物质的量为1.5      B．达平衡时，v（H2）正=v（CO2）逆
C．a点对应的H2的平衡转化率为90%             D．b点对应的平衡常数K值大于c点

（2）温度为T1时CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g），在体积为2升的密闭 容器中加入0.4molCO2和0.4mol H2，第4分钟达到平衡，反应中H2O的浓度变化情况如图所示，在第5分钟时向体系中再充入0.2molCO2和0.2mol H2，（其它条件不变），第8分钟达平衡，请在图2中画出5到9分钟的H2O的浓度变化曲线．
20．（1）化合物Ⅰ的分子式是C9H10O3，1mol化合物I完全燃烧，消耗10mol氧气．
（2）下列关于化合物I的说法，正确的是ABD．
A、化合物I可与浓溴水反应生成白色沉淀
B、1mol化合物I最多能与2mol氢氧化钠发生反应
C、化合物I可以发生银镜反应
D、化合物I的核磁共振氢谱有五个峰．
1．实验室配制1mol/L NaOH溶液，下列操作正确的是（　　）
A．将NaOH固体放入容量瓶中溶解
B．溶解NaOH后，待溶液冷却至室温后转移到容量瓶中
C．定容后，将容量瓶倒置摇匀，发现液面降低，继续加水至刻度线
D．定容时俯视液面，所得溶液浓度偏低

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