Question

一种混合动力车，可以分别用电动机、内燃机或者二者结合推动车轮．汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低汽油的消耗；在刹车和下坡时内燃机提供推动力，使电动机处于充电状态．目前内燃机以汽油为燃料，电动机一般使用镍氢电池（KOH作电解液）．
试分析回答下列问题：
（1）已知汽车在刹车和下坡时，镍氢电池两电极反应分别为：甲电极：M+H₂O+e^-→MH+OH^-（M为储氢合金，MH为吸附了氢原子的储氢合金）乙电极：Ni（OH）₂+OH^--e^-→NiOOH+H₂O则在这一过程中甲、乙两电极的名称分别是：甲：    ；乙：    ．
（2）当汽车上坡或加速时，镍氢电池两电极反应分别为：甲电极：    ；乙电极：    ；电极周围溶液的pH变化是（选填“增大”或“不变”或“减小“，下同）甲    ；乙    ．
（3）内燃机工作时因为部分汽油不完全燃烧会产生污染大气的CO，已知在常温常压下：
C₈ H₁₈（1）+25/2O₂（g）=8CO₂（g）+9H₂O（g）；△H=-5121.9kJ/mol
2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）；△H=-566.0kJ/mol
H₂O（g）=H₂ O（1）；△H=-44.0kJ/mol
写出汽油不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：    ．
（4）为降低汽车尾气中的一氧化碳的浓度，可采取在汽车的排气管上增加一个补燃器，通过下列反应来实现转化：
2CO（g）+O₂（g）⇌2CO₂（g）
已知在温度为T的条件下，当补燃器中化学反应速率V（正）=V（逆）时，各物质浓度存在下列恒定关系：
在温度为T的条件下，若某汽车排人补燃器的CO、CO₂的浓度分别为1.0×10^-5mol•L^-1和1.01×10^-4mol•L^-1，要在该温度下使最终尾气中CO的浓度降为1.0×10^-6mol•L^-1，则补燃器中应不断补充O₂，并使O₂浓度保持在    mol•L^-1．

Answer

（1）在刹车和下坡时内燃机提供推动力，使电动机处于充电状态，根据阳极是氧化反应，阴极发生还原反应判断；
（2）汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，为原电池反应，正极发生得电子的还原反应，负极发生氧化反应，根据氢氧根离子或氢离子的变化来确定溶液的pH变化；
（3）利用盖斯定律计算反应热，以此可写出热化学方程式；
（4）根据平衡常数计算．
【解析】
（1）在刹车和下坡时内燃机提供推动力，使电动机处于充电状态，甲电极发生还原反应，为阴极，乙电极失电子发生氧化反应，为阳极，故答案为：阴极；阳极；
（2）混合动力车上坡或加速时，电动机提供推动力，是电池放电，NiOOH得电子被还原转变为Ni（OH）2，电极反应式为NiOOH+H2O+e-=Ni（OH）2+OH-，乙电极周围因氢氧根离子的浓度增大，故pH将增大，甲电极MH的失电子被氧化，电极方程式为MH+OH--e-=M+H2O，消耗氢氧根离子，氢氧根离子浓度减小，则pH减小，
故答案为：MH+OH--e-=M+H2O；NiOOH+H2O+e-=Ni（OH）2+OH-；减小；增大；
（3）已知：①C8 H18（1）+25/2O2（g）=8CO2（g）+9H2O（g）；△H=-5121.9kJ/mol
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）；△H=-566.0kJ/mol
③H2O（g）=H2 O（1）；△H=-44.0kJ/mol
利用盖斯定律，将①-②×4+③×9可得：C8 H18（1）+O2（g）=8CO（g）+9H2O（l），
△H=-5121.9kJ/mol-（=-566.0kJ/mol）×4+9×（-44.0kJ/mol）=-3253.9kJ/mol，
故答案为：C8 H18（1）+O2（g）=8CO（g）+9H2O（l）；△H=-3253.9kJ/mol；
（4）若某汽车排人补燃器的CO、CO2的浓度分别为1.0×10-5mol•L-1和1.01×10-4mol•L-1，要在该温度下使最终尾气中CO的浓度降为1.0×10-6mol•L-1，根据方程式2CO（g）+O2（g）⇌2CO2（g）可知CO2的浓度变为1.01×10-4mol•L-1+（1.0×10-5mol•L-1-1.0×10-6mol•L-1）=1.1×10-4mol•L-1，
则：=，
c（O2）=1.21×10-4，故答案为：1.21×10-4．