2019年高考化學一輪復習 電化學 專題05 蓄電池練習.doc
專題05 蓄電池1我國科學家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸”的NaCO2二次電池。將NaClO4溶于有機溶劑作為電解液,鈉和負載碳納米管的鎳網(wǎng)分別作為電極材料,電池的總反應為:3CO2+4Na2Na2CO3+C。下列說法錯誤的是 A. 放電時,ClO4向負極移動B. 充電時釋放CO2,放電時吸收CO2C. 放電時,正極反應為:3CO2+4e 2CO32+CD. 充電時,正極反應為:Na+eNa【答案】D2某新型水系鈉離子電池工作原理如下圖所示。TiO2光電極能使電池在太陽光照下充電,充電時Na2S4還原為Na2S。下列說法錯誤的是 A. 關閉K2打開K1時,該裝置實現(xiàn)太陽能轉化為電能,又轉化為化學能B. M是陽離子交換膜.C. 充電時,陽極的電極反應式為:3I-2e-=I3-D. 放電時,b極區(qū)總離子濃度減小?!敬鸢浮緿3LiFePO4是鋰離子電池一種電極材料,其結構穩(wěn)定、資源豐富、安全性能好、無毒該電極材料在充放電時的變化如圖所示,下列有關說法正確的是( ) A. 放電時該電極為負極B. 充電是Li+向陽極移動C. 充電時該電極發(fā)生氧化反應,反應式為LiFePO4e=FePO4+Li+D. 該電池可以用磷酸溶液作電解質【答案】C【解析】分析:在Li、LiFePO4電池放電時,負極上Li失電子發(fā)生氧化反應,正極上LiFePO4得電子發(fā)生還原反應,根據(jù)得失電子確定正負極,根據(jù)反應物、生成物書寫電極反應式,放電時,陽離子移向正極,金屬Li能夠與磷酸反應,據(jù)此解答。詳解:A、放電時, LiFePO4得電子發(fā)生還原反應為正極,充電時發(fā)生氧化反應為陽極,故A錯誤;B、放電時,陽離子移向正極,充電時Li+向陰極移動,故B錯誤;C、放電時, LiFePO4得電子發(fā)生還原反應為正極,充電時發(fā)生氧化反應為陽極,電極反應式為: LiFePO4e=FePO4+Li+,所以C選項是正確的;D、金屬Li能夠與硫酸反應,不可以用磷酸溶液作電解質,故D錯誤;本題正確答案選C。4某新型水系鈉離子電池工作原理如下圖所示。TiO2光電極能使電池在太陽光照下充電,充電時Na2S4轉化為Na2S。下列說法正確的是 A. 充電時,太陽能轉化為化學能,化學能又轉化為電能B. 放電時,a極為負極C. 充電時,陽極的電極反應式為I3-2e-=3I-D. M可以使用陰離子交換膜【答案】B5混合動力汽車(HEV)中使用了鎳氫電池,其工作原理如圖所示其中M為儲氫合金,MH為吸附了氫原子的儲氫合金,KOH溶液作電解液。關于鎳氫電池,下列說法不正確的是 A. 充電時,陰極附近pH降低B. 電動機工作時溶液中OH向甲移動C. 放電時正極反應式為: NiOOHH2Oe = Ni(OH)2OHD. 電極總反應式為:MNi(OH)2 = MHNiOOH【答案】A【解析】分析:放電過程為原電池,NiOOH轉變?yōu)镹i(OH)2,鎳的化合價從+3價降到+2價,則乙為正極,電極反應式為NiOOH+H2O+eNi(OH)2+OH,甲為負極,MH中H由0價升高到+1價,氫失電子發(fā)生氧化反應與溶液中的氫氧根離子結合成水,電極反應為MHe+OHM+H2O;充電是放電的逆過程,此時甲為陰極發(fā)生還原反應,乙為陽極發(fā)生氧化反應,據(jù)此解答。詳解:A項,充電時,甲電極得電子被還原,是陰極,由圖可知,陰極附近H2O變?yōu)镺H-,pH增大,故A項錯誤;B項,電動機工作時為放電過程,甲為原電池的負極,陰離子向負極移動,故B項正確;C項,放電時,正極的NiOOH得電子被還原,化合價降低,電極反應式為NiOOHH2Oe = Ni(OH)2OH,故C項正確;D項,鎳氫電池充電過程中,M轉化為MH,Ni(OH)2轉化為NiOOH,放電過程與充電過程相反,因此電極總反應式為MNi(OH)2 = MHNiOOH,故D項正確。綜上所述,本題正確答案為A。6鋰離子電池已經(jīng)成為應用最廣泛的可充電電池,某種鋰離子電池的結構示意圖如下,它在放電時有關離子轉化關系如圖所示,下列說法正確的是 A. Li+透過膜除允許Li+通過外,還允許H2O分子通過B. 充電時,電池內(nèi)部發(fā)生的總反應為Li+Fe2+Li+Fe3+C. 充電時,鈦電極與外電源的負極相連D. 放電時,進入貯罐的液體發(fā)生的離子反應方程式為: S2O82-+Fe2+=Fe3+2SO42-【答案】B7近幾年,具有超常性能的鋁離子電池成為研究熱點,其可在一分鐘內(nèi)完成充放電。鋁與石墨為電極,內(nèi)部用AlCl4和有機陽離子構成電解質溶液,其放電工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是 A. 放電時,有機陽離子向石墨電極方向移動B. 放電時,正極的電極反應式為:CnAlCl4+e=Cn+AlCl4C. 充電時,每生成1mol鋁,同時消耗4molAl2Cl7D. 充電時鋁電極接電源負極,該極有CnAlCl4生成【答案】DB、放電時正極發(fā)生得到電子的還原反應,根據(jù)裝置圖可知正極的電極反應式為:CnAlCl4+eCn+AlCl4,B正確;C、充電時鋁電極作陰極,發(fā)生得到電子的還原反應,電極反應式為4Al2Cl7-+3e-Al+7AlCl4,因此充電時,每生成1mol鋁,同時消耗4molAl2Cl7,C正確;D、放電時,鋁是活潑的金屬鋁是負極,因此充電時鋁電極接電源負極,電極反應式為4Al2Cl7-+3e-Al+7AlCl4,因此該極有AlCl4生成,石墨電極有CnAlCl4生成,D錯誤;答案選D。8鋅溴液流電池用溴化鋅溶液作電解液,并在電池間不斷循環(huán)。下列有關說法正確的是 A. 充電時n接電源的負極,Zn2+通過陽離子交換膜由左側流向右側B. 放電時每轉移1mol電子負極區(qū)溶液質量減少65gC. 充電時陰極的電極反應式為Br2+2e-=2Br-D. 若將陽離子交換膜換成陰離子交換膜,放電時正負極也隨之改變【答案】AC. 充電時陰極的電極反應式為Zn2+2e-=Zn,C不正確;D. 若將陽離子交換膜換成陰離子交換膜,放電時正負極不會改變,Zn仍是負極,D不正確。本題選A。9如圖所示的C/Na4Fe(CN)6-鈉離子電池是一種新型電池。下列有關說法正確的是 A. 電極a在放電時做正極,充電時做陰極B. 放電時,電極b上的電極反應為:NaxC-e-=Na+Nax-1CC. 電池工作時,Na+向電板b移動D. 該電池通過Na+的定向移動產(chǎn)生電流,不發(fā)生氧化還原反應【答案】B10高溫時通過以下反應制備金屬鋁。用鋁制作的“快速放電鋁離子二次電池”的原理如右圖所示(EMI為有機陽離子)。 Al2O3(s)AlCl3(g)3C(s)=3AlCl(g)3CO(g) H1a kJmol13AlCl(g)=2Al(l)AlCl3(g) H2b kJmol1Al2O3(s)3C(s)=2Al(l)3CO(g) H3下列說法正確的是( )A. H3<0B. Al2O3(s)3C(s)=2Al(l)3CO(g) H3(ab) kJmol1C. 該電池充電時石墨電極與電源負極相連D. 該電池放電時的負極反應方程式為Al3e7AlCl=4Al2Cl【答案】D【解析】A.根據(jù)蓋斯定律:+=,因此H3=(a+b) kJmol1,由于和不能確定是放熱還是吸熱,所以H3無法確定,A錯誤;B. 根據(jù)蓋斯定律:+=,因此Al2O3(s)3C(s)=2Al(l)3CO(g) H3(a+b) kJmol1,B錯誤;C. 石墨電極在原電池時作正極發(fā)生還原反應,則充電時應該與外接電源的正極相連發(fā)生氧化反應,C錯誤;D.放電時鋁為負極,被氧化生成Al2Cl7,負極反應方程式為Al3e7AlCl4-=4 Al2Cl7,D正確;答案選D.11實驗表明鈉離子聚合物新型電池正負極材料均表現(xiàn)出較快的電極反應動力學,使得電池表現(xiàn)出類似電容器的高功率性能??梢匝h(huán)充放電高達50000次,這遠遠超過了傳統(tǒng)可充電電池的循環(huán)壽命(<10000次)。其放電時的工作原理如圖。下列說法不正確的是 A. 充電時,陽極的電極反應式為3I-2e-=I3-B. 離子交換膜只能讓陽離子通過而不能讓陰離子通過C. 放電時,當轉移0.5mol電子時,NaI溶液中增加NA個Na+D. 放電時,高聚物發(fā)生氧化反應【答案】C12聚合物鋰離子電池是以Li+嵌入化合物為正、負極的二次電池。如圖為一種聚合物鋰離子電池示意圖,其工作原理為LiNiO2+6CLi1-xNiO2+LixC6。下列說法不正確的是( ) A. 電池放電或充電時,通過膠態(tài)高分子電解質的微粒是Li+B. 一段時間內(nèi)Li0.4C6轉化為Li0. 9C6發(fā)生的是放電過程C. 充電時,陽極反應為LiNiO2-xe-=Li1-xNiO2+x Li+D. 該電池過充電可能引起電池負極發(fā)生金屬鋰沉積【答案】C【解析】根據(jù)該裝置的工作原理LiNiO2+6CLi1-xNiO2+LixC6分析可知,其放電時的正極反應為6C+xLi+xe-=LixC6,負極反應為LiNiO2-xe-=Li1-xNiO2+x Li+。A、在該裝置內(nèi)部能夠移動的離子只有Li+,故A正確;B、隨著放電的進行,生成LixC6中Li+越來越多,所以Li0.4C6轉化為Li0.9C6是放電過程,故B正確;C、充電時,陽極反應為LixC6 -xe-= 6C+ x Li+,所以C不正確;D、該電池過充電時,電池的負極即為陰極,可能發(fā)生x Li+ +xe=x Li而沉積,故D正確。所以本題答案為C。13全釩液流電池充電時間短,續(xù)航能力強,其充放電原理為VO2+V3+H2O VO2+V2+2H+。以此電池為電源,用石墨電極電解Na2SO3溶液,可得到NaOH 和H2SO4示意圖如下。下列說法錯誤的是 A. 全釩液流電池放電時,正極的電極反應式為VO2+2H+e-=VO2+H2OB. 圖中a電極為陰極,N物質是H2C. 全釩液流電池充電時,V3+被氧化為VO2+D. 電解時,b電極的反應式為SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+【答案】C14某新型中溫全瓷鐵一空氣二次電池,其結構如圖所示。下列有關該電池的說法正確的是 A. 放電時O2-從a移向b B. 放電時負極的電極反應為O2+4e-=2O2-C. 充電時1molFe 氧化為FeOx,轉移2xmole- D. 充電時a 與電源的負極相連?!敬鸢浮緼【解析】放電時a極空氣中氧氣得電子發(fā)生還原反應為正極,則b為負極;放電時a極連接電源正極為陽極,b極連接電源負極為陰極。A. 放電時原電池中陰離子O2-從正極a極移向負極b極,選項A正確;B. 放電時負極氫氣失電子產(chǎn)生氫離子,電極反應為H2-2e-=2H+,選項B錯誤;C. 充電時1molFeOx 還原為Fe,轉移2xmole- ,選項C錯誤;D. 充電時a 與電源的正極相連,選項D錯誤。答案選A。15鈉離子電池電極材料的研究成為目前電化學能源工程研究的熱點。一種以層狀NaMnO2、硬碳為電極材料的鈉離子可充電電池總反應為:NaMnO2 + C Na1xMnO2+ NaxC。下列敘述錯誤的是A. 放電時,電解液組成保持不變B. 充電時,陰極發(fā)生的反應為C+xNa+xe= NaxCC. 放電時,若電路中轉移1mol電子,則有1mol Na+從NaMnO2電極脫出D. 開發(fā)先進的、利于鈉離子脫嵌的電極材料是開發(fā)高性能鈉離子電池的關鍵【答案】C16下圖是一種已投入生產(chǎn)的大型蓄電系統(tǒng)。電解質通過泵不斷地在儲罐和電池間循環(huán);中間為離子選擇性膜,在電池放電和充電時該膜可允許鈉離子通過;放電前,被膜隔開的電解質為Na2S2和NaBr3,放電后,分別變?yōu)镹a2S4和NaBr。下列說法正確的是 A. 左儲罐中的電解質為Na2S2,右儲罐中的電解質為NaBr3B. 在充電過程中鈉離子通過膜的流向為從右到左C. 放電時,正極的電極反應為Na2S4+2Na+2e=2Na2S2D. 電池充電時,陽極的電極反應為3NaBr-2e= NaBr3 + 2Na【答案】D17下圖是一種新型鋰電池裝置,電池充、放電反應為xLi+LiV3O8Li1+xV3O8。 放電時,需先引發(fā)鐵和氯酸鉀反應使共晶體熔化,下列說法不正確的是 A. 共晶鹽儲熱效果好,利于電解質熔化B. 整個過程的能量轉化只涉及化學能轉化為電能C. 放電時LiV3O8電極反應為xLi+xe-+LiV3O8=Li1+xV3O8D. 充電時Cl-移向LiV3O8電極 【答案】B【解析】A. 共晶鹽是優(yōu)良的傳熱儲能介質,因而其儲熱效果好,由于其具有較高的比熱容,因而有利于電解質熔化,A正確;B. 整個過程的能量轉化除涉及化學能轉化為電能之外,還涉及熱能與化學能之間的轉化,B不正確;C. 放電時LiV3O8電極是正極,其發(fā)生還原反應,電極反應為xLi+xe-+LiV3O8=Li1+xV3O8,C正確;D. 充電時,LiV3O8電極是陽極,故Cl-移向LiV3O8電極 ,D正確。本題選B。18三元電池成為2018年我國電動汽車的新能源,其電極材料可表示為,且x+y+z=1.充電時電池總反應為LiNixCoyMnzO2+6C(石墨)=Li1-aNixCoyMnzO2+LiaC6,其電池工作原理如圖所示,兩極之間有一個允許特定的離子X通過的隔膜。下列說法正確的是 A. 允許離子X通過的隔膜屬于陰離子交換膜B. 充電時,A 為陰極,Li+被氧化C. 可從無法充電的廢舊電池的石墨電極中回收金屬鋰D. 放電時,正極反應式為 Li1-aNixCoyMnzO2+aLi +ae-= LiNixCoyMnzO2【答案】D19如圖所示是一種利用鋰電池“固定CO2”的電化學裝置,在催化劑的作用下,該電化學裝置放電時可將CO2轉化為C 和Li2CO3充電時選用合適催化劑,只有Li2CO3發(fā)生氧化反應,釋放出CO2和O2。下列說法中正確的是 A. 該電池放電時,Li+向電極X 方向移動B. 該電池充電時,每轉移0.4mol電子,理論上陽極產(chǎn)生4.48L.CO2C. 該電池放電時,每轉移4mol電子理論上生成1molCD. 該電池充電時,陽極反應式為C+2Li2CO3-4e-=3CO2+4Li+【答案】C20電動汽車在我國正迅猛發(fā)展,磷酸鐵鋰(LiFePO4)電池是電動汽車常用的一種電池,其工作原理如下圖所示。中間是聚合物的隔膜把正極與負極隔開,鋰離子可以通過而電子不能通過。該電池的總反應式是:LiFePO4+C6 Li1-xFePO4+ LixC6 。下列說法不正確的是 A. 放電時電子從A極通過導線流向B極B. 充電時Li從A極區(qū)移向B極區(qū)C. 充電時B極電極反應式為:C6+xLi+xe=LixC6D. 放電時A極電極反應式為:Li1-xFePO4+ xLi+ xe= LiFePO4【答案】A【解析】根據(jù)電池的總反應式:LiFePO4+C6 Li1-xFePO4+ LixC6,LixC6在負極B上發(fā)生氧化反應生成C6,Li1-xFePO4在正極A上發(fā)生還原反應生成LiFePO4。A. 放電時電子從負極(B極)通過導線流向A極,故A錯誤;B. 充電時,陽離子從陽極移向陰極,即Li從A極區(qū)移向B極區(qū),故B正確;C. 充電時B極為陰極,發(fā)生還原反應,電極反應式為:C6+xLi+xe=LixC6,故C正確;D. 放電時A極為正極,發(fā)生還原反應,電極反應式為:Li1-xFePO4+ xLi+ xe= LiFePO4,故D正確;故選A。21某新型水系鈉離子電池工作原理如下圖所示。TiO2光電極能使電池在太陽光照下充電,充電時Na2S4還原為Na2S。下列說法錯誤的是 A. 充電時,太陽能轉化為電能,電能又轉化為化學能B. 放電時,a極為負極C. 充電時,陽極的電極反應式為3I-2e-=I3-D. M是陰離子交換膜【答案】D22據(jù)報道,我國研制出“可充電鈉二氧化碳電池”,電極材料為鈉金屬片和碳納米管,電解液為高氯酸鈉一四甘醇二甲醚,電池總反應為:4Na+3CO22Na2CO3+C生成固體Na2CO3沉積在碳納米管上,下列敘述不正確的是A. 放電時鈉金屬片發(fā)生氧化反應B. 放電時每消耗3mo1C02,轉移12mol電子C. 充電時碳納米管接直流電源的正極D. 充電時陽極反應為C+2Na2CO3-4e-=4Na+3CO2【答案】B【解析】A、放電時鈉金屬片作負極失去電子發(fā)生氧化反應,選項A正確;B、放電時每消耗3mo1C02,生成1molC,轉移4mol電子,選項B不正確;C、充電時碳納米管接直流電源的正極作陽極失去電子生成二氧化碳,選項C正確;D、充電時的陽極碳失去電子生成二氧化碳,其電極反應式為C+2Na2CO3-4e-=4Na+3CO2,選項D正確。答案選B。23我國成功研制的一種新型可充放電 AGDIB 電池(鋁-石墨雙離子電池)采用石墨、鋁鋰合金作為電極材料,以常規(guī)鋰鹽和碳酸酯溶劑為電解液。電池反應為 CxPF6+LiyAl=Cx+LiPF6+Liy-1+Al。放電過程如圖,下列說法正確的是 A. B為負極,放電時鋁失電子B. 電解液可以用常規(guī)鋰鹽和水代替C. 充電時 A 電極反應式為 Cx + PF6- - e-= CxPF6D. 廢舊 AGDIB 電池進行“放電處理”時,若轉移 1mol 電子,石墨電極上可回收 7gLi【答案】C2424一種Cu- Li可充電電池的工作原理如圖所示,其中非水系電解液和水系電解液被鋰離子固體電解質陶瓷片( LISICON)隔開。下列說法正確的是 A. 陶瓷片允許水分子通過B. 電池放電時,N極上發(fā)生氧化反應C. 電池充電時,接線柱B應與外接直流電源的負極相連D. 電池充電時,陰極反應為Li+e-=Li【答案】D25一種碳納米管能夠吸附氫氣,可作充電電池( 如圖所示)的碳電極,該電池的電解質溶液為6 mol/L KOH溶液,下列說法中正確的是 A. 放電時鎳電極反應為:NiOOH +H2O +e-=Ni(OH)2 +OH-B. 放電時碳電極反應為:2H+ +2e-= H2 C. 充電時將碳電極與電源的正極相連D. 充電時陰極發(fā)生氧化反應【答案】A【解析】放電時,正極上得電子發(fā)生還原反應,電極反應式為: NiOOH +H2O +e-=Ni(OH)2 +OH-,A正確;放電時,碳電極上失電子發(fā)生氧化反應,電極反應式為:, B錯誤;充電時,碳電極與電源的負極相連,C錯誤;充電時,陰極上得電子發(fā)生還原反應,D錯誤;正確選項A。26高鐵電池是一種新型可充電電池,能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。其電池總反應為:3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH,下列敘述不正確的是A. 放電時負極反應為:Zn-2e-+2OH-= Zn(OH)2B. 充電時陽極發(fā)生氧化反應,附近溶液堿性增強C. 充電時每轉移3mol電子,陰極有1.5molZn生成D. 放電時正極反應為:FeO42- + 3e- + 4H2O = Fe(OH)3 + 5OH-【答案】B27如圖是一種利用鋰電池“固定CO2”的電化學裝置,在催化劑的作用下,該電化學裝置放電時可將CO2轉化為C和Li2CO3,充電時選用合適催化劑,僅使Li2CO3發(fā)生氧化反應釋放出CO2和O2。下列說法中正確的是 A. 該電池放電時,Li+向電極X方向移動B. 該電池充電時,電極Y與外接直流電源的負極相連C. 該電池放電時,每轉移4 mol電子,理論上生成1mol CD. 該電池充電時,陽極反應式為:C+2Li2CO3-4e-=3CO2+4Li【答案】C【解析】A、電池放電時,CO2轉變成C和LiCO3過程中,CO2中+4價C元素得到電子化合價降低,3CO2+4e-+4Li+=C+2Li2CO3,該反應發(fā)生在原電池正極既電極Y,負極X:Li-e-=Li-, 因此Li+向Y電極移動,A錯誤。B、充電時選用合適催化劑,僅使Li2CO3發(fā)生氧化反應釋放出CO2和O2,在此過程中,O元素失去電子從-2價變成0價,2Li2CO3-4e-=4Li+2CO2+O2,因此Y為陽極,連接電源正極,B錯誤。C、由上述A的電極反應可以得到,當電路中轉移4 mol電子時正極有1mol C生成,C正確。D、由上述B可得D錯誤。正確答案C。28某充電電池以K2FeO4和Zn為電極材料,電解質溶液是KOH溶液。電池放電時,Zn轉化為Zn(OH)2,F(xiàn)eO42-轉化為Fe(OH)3。下列說法錯誤的是A. 電池放電時,正極反應式為FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-B. 電池放電時,Zn為電池的負極,OH-向負極遷移C. 電池充電時,Zn電極為陰極,質量增加D. 該電池放電過程中,電解質溶液的pH增大【答案】C29摩拜單車利用車籃處的太陽能電池板向智能鎖中的鋰離子電池充電,電池反應原理為LiCoO2 +6Cli1-xCoO2 +lixC6,結構如圖所示。下列說法正確的是 A. 放電時,正極質量增加B. 充電時,鋰離子由右向左移動C. 該鉀離了電池工作時,涉及到的能量形式有3 種D. 充電時、陽極的電極反應式為Li1-xCoO2+xLi+xe-= LiCoO2【答案】A【解析】A、放電時,正極發(fā)生得電子還原反應,電極反應式為:Li1-xCoO2+xLi+ xe-= LiCoO2 ,所以正極質量增加,選項A正確;B、充電時,陽極生成Li+,Li+向陰極(C極)移動,如圖所示右邊為C極,所以充電時鋰離子由左向右移動,選項B錯誤; C、鋰離子電池工作時,化學能轉化為電能,涉及到2種能量形式之間的轉化,選項C錯誤;D、該鋰離子電池反應原理為LiCoO2 +6CLi1-xCoO2 +LixC6,則充電時,陽極發(fā)生失電子的氧化反應,電極反應式為LiCoO2 - xe-= Li1-xCoO2+xLi+,選項D錯誤;答案選A。30某新型光充電電池結構如圖。在太陽光照射下,TiO2光電極激發(fā)產(chǎn)生電子,對電池充電,Na在兩極間移動。下列說法正確的是( ) A. 光充電時,化學能轉變成光能B. 光充電時,電極B為陰極C. 放電時,Na向電極A移動D. 放電時,電極B發(fā)生反應:I 2e=3I【答案】D31鈉離子電池開始成為下一輪電池研究的重點,下圖是一種可充電鈉離子電池(電解質溶液為Na2SO3溶液) 工作時的示意圖。下列說法正確的是 A. 電池放電時,Na+從a極區(qū)移動到b極區(qū)B. 電池充電時,b極區(qū)發(fā)生的反應是:NaNiFeIII(CN)6 + e+Na+=Na2NiFeII(CN)6C. 金屬鈉可以作為該電池的負極材料D. 若用該電池電解飽和食鹽水,理論上每生成1molCl2,電池內(nèi)有,1molNa+通過間子交換膜【答案】B【解析】A根據(jù)題意,Na+電池就是要通過Na+的轉移達到放電和充電的目的,結合裝置圖中四種物質中Ti和Fe的化合價變化,Ti從+4價降低到+3.5價,得到電子,a是電池的正極,F(xiàn)e從+2價升高到+3價,失去電子,b為負極,所以放電時Na+應從負極b區(qū)移動到正極a區(qū),即A錯誤;B、充電時,b為陰極,得到電子,化合價降低,所以電極反應為NaNiFeIII(CN)6 + e+Na+=Na2NiFeII(CN)6,故B正確;C、金屬鈉太活潑,不能作為電極材料,由裝置可知,發(fā)生電極反應的是圖中的四種物質,所以電極材料應為惰性材料,故C錯誤;D、電解飽和食鹽水時理論上每生成1molCl2,轉移2mol e,根據(jù)電荷轉移守恒,在電池內(nèi)有2molNa+通過離子交換膜,故D錯誤。本題正確答案為B。32鋰空氣充電電池有望成為電動汽車的實用儲能設備。工作原理示意圖如下,下列敘述正確的是 A. 該電池工作時Li+向負極移動B. Li2SO4溶液可作該電池電解質溶液C. 電池充電時間越長,電池中Li2O 含量越多D. 電池工作時,正極可發(fā)生: 2Li+ +O2+ 2e-=Li2O2【答案】D33鎂、硫、氮的化合物在工業(yè)上用途非常廣泛。 (1)一種鎂鋰雙離子二次電池的裝置如圖1所示。放電時,Mg電極為_(填“正極”或“負極”)。充電時,Li+遷移至_(填“陽極區(qū)”或“陰極區(qū)”)。(2)納米MgH2 和LiBH4組成的體系如圖2所示,400以上受熱放氫時發(fā)生反應的化學方程式為_。(3)硝酸廠尾氣中含有大量的NO,可用氫氣催化還原法除去NO,發(fā)生的主要反應如下:2NO(g)+4H2(g)+O2(g)=N2(g)+4H2O(g) H =-1143kJmol-12H2(g)+ O2(g)=2H2O(g) H =-484kJmol-1則2NO(g)+ 2H2(g)=N2(g)+2H2O(g) H =_kJmol-1(4)在一定條件下,反應:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)平衡時CH4的轉化率與溫度和壓強的關系如圖3所示。 圖中p1、p2、p3、p4代表不同壓強,壓強最大的是_。該反應的H_(填“>”“<”“=”下同)0。壓強為p4時,在Y點:v(正)_v(逆)。圖中W、X、Y、Z四點對應的反應的平衡常數(shù)K1、K2、K3、K4由大到小的順序為_?!敬鸢浮?負極 陰極區(qū) MgH2+ 2LiBH42LiH+MgB2+4H2 -659 p4 > < K4>K3>K2>K1【解析】(1)由鎂鋰雙離子二次電池的裝置圖中的信息可知,Mg是負極,Li1-xFePO4是正極。放電時,Mg電極為負極。充電時,陽離子向陰極定向移動,所以 Li+遷移至陰極區(qū)。(2)納米MgH2 和LiBH4組成的體系在400以上受熱放氫時發(fā)生反應的化學方程式為MgH2+ 2LiBH42LiH+MgB2+4H2 。(3)硝酸廠尾氣中含有大量的NO,可用氫氣催化還原法除去NO,發(fā)生的主要反應如下:2NO(g)+4H2(g)+O2(g)=N2(g)+4H2O(g) H =-1143kJmol-1;2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g) H =-484kJmol-1。根據(jù)蓋斯定律,由-得,2NO(g)+ 2H2(g)=N2(g)+2H2O(g) H =-659kJmol-1。