Question

（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(nèi)燃機或二者結(jié)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(nèi)燃機以汽油為燃料，汽油（以辛烷C₈H₁₈計）和氧氣充分反應(yīng)，每生成1mol水蒸氣放熱569.1kJ．則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

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(yīng)式是：H₂+2N_iOOH

放電

充電

2N_i（OH）₂．根據(jù)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

（填“增大”、“不變”或“減小”），該電極的電極反應(yīng)式為

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(yīng)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(yīng)，容器中各物質(zhì)的起始濃度及正逆反應(yīng)速率關(guān)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）
Ⅱ	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

mol?L^-1．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)生成1mol水蒸氣放熱569.1kJ計算生成9 mol水蒸氣放出的熱量，然后書寫熱化學(xué)反應(yīng)方程式；
（2）放電過程為原電池，根據(jù)乙中的電極反應(yīng)來分析pH；
（3）①利用I先計算化學(xué)平衡常數(shù)，再利用II中的Q來判斷反應(yīng)進行的方向，從而得出正逆反應(yīng)速率的關(guān)系；
②根據(jù)化學(xué)平衡的三段法來進行計算．

解答：解：（1）汽油燃燒的方程式為C₈H₁₈+25/2O₂=8CO₂+9H₂O，生成1mol水蒸氣放熱569.1 kJ，故生成9 mol水蒸氣放熱569.1 kJ×9=5121.9 kJ，
 其熱化學(xué)方程式為C₈H₁₈（l）+

25

2

O₂（g）=8CO₂（g）+9H₂O（g）△H=-5121.9 kJ?mol^-1，
故答案為：C₈H₁₈（l）+25/2O₂（g）=8CO₂（g）+9H₂O（g）△H=-5121.9 kJ?mol^-1；
（2）混合動力車上坡或加速時，電動機提供推動力，是電池放電，由圖轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，NiOOH轉(zhuǎn)變?yōu)镹i（OH）₂，電極反應(yīng)式為NiOOH+H₂O+e^-=Ni（OH）₂+OH^-，
乙電極周圍因氫氧根離子的濃度增大，故pH將增大，故答案為：增大；NiOOH+H₂O+e^-=Ni（OH）₂+OH^-；
（3）①由Ⅰ可求K=

4.0×10-2mol/L

2.0×10-4mol/L× 4.0×10-4mol/L

=10⁴L

1

2

?mol-

1

2

，

由Ⅱ可求Q=

5.0×10-2mol/L

3.0×10-4mol/L× 4.0×10-4mol/L

=

5

6

×10⁴L

1

2

?mol-

1

2

＜K，
故平衡右移，v（正）＞v（逆），故答案為：v（正）＞v（逆）；
 ②CO（g）+

1

2

O₂（g） CO₂（g）．
起始       1.0×10^-5mol   0                 1.0×10^-4mol
△n          nmol       

1

2

nmol             nmol
平衡1.0×10^-5mol-nmol       1.0×10^-4mol        1.0×10^-4mol+nmol     
則K=

1.0×10-4+n

1.0×10-4×(1.0×10-5- n)

=10⁴，解得，n=8.91×10^-6mol/L，
故CO濃度為1.0×10^-5mol-8.91×10^-6mol=1.1×10^-6mol/L，
故答案為：1.1×10^-6．

點評：本題是一綜合題，考查熱化學(xué)方程式書寫、原電池與電解池的工作原理、以及化學(xué)平衡常數(shù)的計算等重點知識，關(guān)鍵問題在于知識的理解和運用．并注意化學(xué)反應(yīng)原理是高考中的重要考點，核心知識為熱化學(xué)方程式、原電池與電解池的工作原理、化學(xué)平衡等問題，復(fù)習過程中要加強重視程度，以理解方法、原理為主．