Question

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．

（1）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1，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

 

（填“增大”、“不變”或“減小”），該電極的電極反應式為

 

．
（2）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）△H=-283kJ?mol^-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表所示．請?zhí)顚懕砀裰械目崭瘢?br />

容器編號	c（CO）/mol?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	4.0×10-4	v正=v逆
Ⅱ	1.0×10-3	4.0×10-4	5.0×10-4

（3）對于平衡：CO（g）+

1

2

O₂（g）?CO₂（g），在某溫度下，分別將2mol CO和lmol O₂置于恒壓容器I和恒容容器Ⅱ中，充分反應．
①達到平衡后，兩容器中CO₂的體積分數關系是I

 

Ⅱ．（填“＞”、“＜”或“=”）
②t₁時刻分別向兩容器的平衡體系中加入2mol CO₂，在圖示2中，能正確反映此時兩容器中CO₂的體積分數隨時間變化曲線的是

 

（填序號）．

Answer 1

考點：化學電源新型電池,化學平衡的計算

專題：化學平衡專題,電化學專題

分析：（1）混合動力車上坡或加速時，電動機提供推動力，則該裝置相當于原電池，電池中鎳的化合物為正極，正極上得電子發(fā)生還原反應，根據乙電極附近氫氧根離子濃度變化確定pH變化；
（2）利用I先計算化學平衡常數，再利用II中的濃度Q來判斷反應進行的方向，從而得出正逆反應速率的關系；
（3）根據壓強對化學平衡移動的影響來回答．

解答： 解：（1）混合動力車上坡或加速時，電動機提供推動力，則該裝置相當于原電池，正極上發(fā)生反應為 NiOOH+H₂O+e^-=Ni（OH）₂+OH^-，氫氧根離子濃度增大，所以溶液的pH增大，故答案為：增大；NiOOH+H₂O+e^-=Ni（OH）₂+OH^-；
（2）由Ⅰ可求K=

4×10-2

2×10-4× 4×10-4

=10⁴，由Ⅱ可求Q=

5×10-2

3×10-4× 4×10-4

=

5

6

×10⁴＜K，所以平衡右移，v（正）＞v（逆），
故答案為：v（正）＞v（逆）；
（3）①平衡：CO（g）+

1

2

O₂（g）?CO₂（g），是一個反應后氣體系數和減小的反應，所以恒容容器下，詳單與恒壓容器下，壓強減小了，減小壓強，平衡逆向移動，CO₂的體積分數減小，CO₂的體積分數關系是，所以恒壓容器I大于恒容容器，故答案為：＞；
②在恒壓容器中，加入二氧化碳，相當于增大體積，氧氣、二氧化碳瞬間濃度減小，相當于在恒容基礎上減壓，平衡相對于恒容時逆向移動，CO₂的體積分數減小，恒容時，加入二氧化碳，壓強增大，反應速率加快，平衡正向移動，CO₂的體積分數增大，即A符合，故答案為：A．

點評：本題綜合考查電化學、以及化學平衡常數的計算、平衡移動等問題，側重于學生綜合運用化學知識的能力的考查，題目難度中等．