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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輪.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(tài).
(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lmol水蒸氣放熱569.1kJ.則該反應的熱化學方程式為
C8H18(l)+
25
2
O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g),△H=-5121.9KJ/mol
C8H18(l)+
25
2
O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g),△H=-5121.9KJ/mol

(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1,其總反應式為:H2+2NiOOH
放電
充電
2Ni(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
增大
增大
(填“增大”、“減小”或“不變”),該電極的電極反應式為
NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-
NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-

(3)Cu2O是一種半導體材料,可通過圖2的電解裝置制取,電解總反應為:2Cu+H2O
 電解 
.
 
Cu2O+H2陰極的電極反應式是
2H++2e-=H2
2H++2e-=H2
.用鎳氫電池作為電源進行電解,當蓄電池中有1mol H2被消耗時,Cu2O的理論產量為
144
144
g.
(4)遠洋輪船的鋼鐵船體在海水中易發(fā)生電化學腐蝕中的
吸氧
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,或與像鉛酸蓄電池這樣的直流電源的
極(填“正”或“負”)相連.
分析:(1)根據熱化學方程式的含義和書寫方法來書寫;
(2)在原電池中,正極發(fā)生得電子的還原反應,根據氫氧根離子或氫離子的變化來確定溶液的pH變化;
(3)在電解池中,陰極是陽離子發(fā)生得電子得還原反應,根據電子守恒來計算氫氣消耗量和Cu2O的理論產量之間的關系;
(4)鋼鐵船體在海水中易發(fā)生電化學腐蝕中的吸氧腐蝕,在電解池中,陰極是被保護的電極.
解答:解:(1)辛烷C8H18計和氧氣充分反應,生成lmol水蒸氣放熱569.1kJ,當生成9mol水蒸氣則會放出×9=5121.9KJ的能量,即C8H18(l)+
25
2
O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g),△H=-5121.9KJ/mol,
故答案為:C8H18(l)+
25
2
O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g),△H=-5121.9KJ/mol;
(2)混合動力車上坡或加速時,發(fā)生的是放電過程,在乙電極,發(fā)生電極反應:NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-,該極附近氫氧根濃度增大,所以堿性增強,電極周圍溶液的pH增大,故答案為:增大;NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-;
(3)在電解池中,陰極是陽離子氫離子發(fā)生得電子得還原反應,即2H++2e-=H2↑,根據電子守恒,當蓄電池中有
1mol H2被消耗時,轉移電子是2mol,當轉移2mol電子時,根據電解反應:2Cu+H2O
 電解 
.
 
Cu2O+H2,Cu2O的生成量為
1mol,質量為144g,故答案為:2H++2e-=H2↑;144;
(4)鋼鐵船體在海水中易發(fā)生電化學腐蝕中的吸氧腐蝕,在電解池中,陰極是被保護的電極,可以把船體與浸在海水里的Zn塊相連,并與電源的負極相連,故答案為:吸氧;負.
點評:本題考查學生有關電化學和熱化學的知識,綜合性較強,難度較大.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

(2010?江蘇二模)近期因“召回門”而鬧的沸沸揚揚的豐田Prius屬第三代混合動力車,可以用電動機、內燃機或二者結合推動車輪.汽車上坡或加速時,電動機提供推動力,降低了汽油的消耗;在剎車和下坡時電動機處于充電狀態(tài).
(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,每生成1mol水蒸氣放熱569.1kJ.則該反應的熱化學方程式為
C8H18(l)+
25
2
O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g)△H=-5121.9kJ?mol-1
C8H18(l)+
25
2
O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g)△H=-5121.9kJ?mol-1

(2)混合動力車的電動機目前一般使用的是鎳氫電池,鎳氫電池采用鎳的化合物為正極,儲氫金屬(以M表示)為負極,堿液(主要為KOH)為電解液.鎳氫電池充放電原理示意如圖,其總反應式是:H2+2NiOOH
放電
充電
2Ni(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將
增大
增大
(填“增大”、“不變”或“減小”),該電極的電極反應式為
NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-
NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-

(3)汽車尾氣中的一氧化碳是大氣污染物,可通過如下反應降低其濃度:CO(g)+
1
2
O2(g)?CO2(g).
①某溫度下,在兩個容器中進行上述反應,容器中各物質的起始濃度及正逆反應速率關系如下表所示.請?zhí)顚懕碇械目崭瘢?br />
容器編號 c(CO)/mol?L-1 c (02)/mol?L-1 c (C02)/mol?L-1 v(正)和v (逆)比較
I 2.0×10-4 4.0×10-4 4.0×10-2 v(正)=v(逆)
3.0×10-4 4.0×10-4 5.0×10-2
②相同溫度下,某汽車尾氣中CO、CO2的濃度分別為1.0×10-5mol?L-1和1.0×10-4mol?L-1.若在汽車的排氣管上增加一個補燃器,不斷補充O2并使其濃度保持為1.0×10-4mol?L-1,則最終尾氣中CO的濃度為
1.1×10-6
1.1×10-6
mol?L-1

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科目:高中化學 來源:2013-2014學年湖南省高三11月聯(lián)考化學試卷(解析版) 題型:填空題

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(tài)。

(1)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+2NiOOH2Ni(OH)2。根據所給信息判斷,混合動力車上坡或加速時,甲電

極周圍溶液的pH________(填“增大”“減小”或“不變”),該電極的電極反應_________。

(2)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1 mol H2被消耗時,Cu2O的理論產量為______g。

(3)遠洋輪船的鋼鐵船體在海水中易發(fā)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,該方法叫 ________。

 

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科目:高中化學 來源:2013-2014學年湖南省高三11月聯(lián)考化學試卷(解析版) 題型:填空題

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(tài)。

(1)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+2NiOOH2Ni(OH)2。根據所給信息判斷,混合動力車上坡或加速時,甲電

極周圍溶液的pH________(填“增大”“減小”或“不變”),該電極的電極反應_________。

(2)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1 mol H2被消耗時,Cu2O的理論產量為______g。

(3)遠洋輪船的鋼鐵船體在海水中易發(fā)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,該方法叫 ________。

 

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科目:高中化學 來源:2010-2011學年江蘇省姜堰市高三上學期學情調查(三)化學試卷 題型:填空題

因“召回門”而鬧的沸沸揚揚的豐田Prius屬第三代混合動力車,可以用電動機、內燃機或二者結合推動車輪。汽車上坡或加速時,電動機提供推動力,降低了汽油的消耗;在剎車和下坡時電動機處于充電狀態(tài)。

(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,每生成1 mol水蒸氣放熱569.1 kJ。則該反應的熱化學方程式為_________________________________。

(2)混合動力車的電動機目前一般使用的是鎳氫電池,鎳氫電池采用鎳的化合物為正極,儲氫金屬(以M表示)為負極,堿液(主要為KOH)為電解液。鎳氫電池充放電原理示意如圖,

其總反應式是:

根據所給信息判斷,混合動力車下坡或剎車時,甲電極的電極反應式為_______;混合動力車上坡或加速時,乙電極的電極反應式為_________________。

(3)汽車尾氣中的一氧化碳是大氣污染物,可通過如下反應降低其濃度: CO(g)+1/2O2(g)CO2(g)。

①某溫度下,在兩個容器中進行上述反應,容器中各物質的起始濃度及正逆反應速率關系如下表所示。請?zhí)顚懕碇械目崭瘛?/p>

容器編號

c(CO)/mo1·L-1

c (O2)/mol·L-1

c (CO2)/mol·L-1

v(正)和v (逆)比較

I

2.0×10-4

4.0×10-4

4.0×10-2

v(正)=v(逆)

3.0×10-4

4.0×10-4

8.0×10-2

 

②相同溫度下,某汽車尾氣中CO、CO2的濃度分別為1.0×10-5mol·L-l和1.0×10-4mol·L-l。若在汽車的排氣管上增加一個補燃器,不斷補充O2并使其濃度保持為1.0×10-4mol·L-1,則最終尾氣中CO的濃度為_________mol·L-1。

 

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