2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 電化學(xué) 專題05 蓄電池練習(xí).doc

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專題05 蓄電池 1．我國科學(xué)家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸”的Na—CO2二次電池。將NaClO4溶于有機溶劑作為電解液，鈉和負(fù)載碳納米管的鎳網(wǎng)分別作為電極材料，電池的總反應(yīng)為：3CO2+4Na2Na2CO3+C。下列說法錯誤的是 A. 放電時，ClO4－向負(fù)極移動 B. 充電時釋放CO2，放電時吸收CO2 C. 放電時，正極反應(yīng)為：3CO2+4e? ＝2CO32－+C D. 充電時，正極反應(yīng)為：Na++e?＝Na 【答案】D 2．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(guān)閉K2打開K1時，該裝置實現(xiàn)太陽能轉(zhuǎn)化為電能，又轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B. M是陽離子交換膜. C. 充電時，陽極的電極反應(yīng)式為：3I--2e-=I3- D. 放電時，b極區(qū)總離子濃度減小。 【答案】D 3．LiFePO4是鋰離子電池一種電極材料，其結(jié)構(gòu)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(guān)說法正確的是（ ） A. 放電時該電極為負(fù)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(yīng)，反應(yīng)式為LiFePO4﹣e﹣=FePO4+Li+ D. 該電池可以用磷酸溶液作電解質(zhì) 【答案】C 【解析】分析：在Li、LiFePO4電池放電時,負(fù)極上Li失電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極上LiFePO4得電子發(fā)生還原反應(yīng),根據(jù)得失電子確定正負(fù)極,根據(jù)反應(yīng)物、生成物書寫電極反應(yīng)式,放電時,陽離子移向正極,金屬Li能夠與磷酸反應(yīng),據(jù)此解答。 詳解:A、放電時, LiFePO4得電子發(fā)生還原反應(yīng)為正極,充電時發(fā)生氧化反應(yīng)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(yīng)為正極,充電時發(fā)生氧化反應(yīng)為陽極,電極反應(yīng)式為: LiFePO4﹣e﹣=FePO4+Li+,所以C選項是正確的； D、金屬Li能夠與硫酸反應(yīng),不可以用磷酸溶液作電解質(zhì),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(zhuǎn)化為Na2S。下列說法正確的是 A. 充電時，太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，化學(xué)能又轉(zhuǎn)化為電能 B. 放電時，a極為負(fù)極 C. 充電時，陽極的電極反應(yīng)式為I3--2e-=3I- D. M可以使用陰離子交換膜 【答案】B 5．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(guān)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(yīng)式為： NiOOH＋H2O＋e－ = Ni(OH)2＋OH－ D. 電極總反應(yīng)式為：M＋Ni(OH)2 = MH＋NiOOH 【答案】A 【解析】分析：放電過程為原電池，NiOOH轉(zhuǎn)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(yīng)式為NiOOH+H2O+e﹣═Ni（OH）2+OH﹣，甲為負(fù)極，MH中H由0價升高到+1價，氫失電子發(fā)生氧化反應(yīng)與溶液中的氫氧根離子結(jié)合成水，電極反應(yīng)為MH﹣e﹣+OH﹣═M+H2O；充電是放電的逆過程，此時甲為陰極發(fā)生還原反應(yīng)，乙為陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，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(fù)極，陰離子向負(fù)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(yīng)式為NiOOH＋H2O＋e－ = Ni(OH)2＋OH－，故C項正確；D項，鎳氫電池充電過程中，M轉(zhuǎn)化為MH，Ni(OH)2轉(zhuǎn)化為NiOOH，放電過程與充電過程相反，因此電極總反應(yīng)式為M＋Ni(OH)2 = MH＋NiOOH，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(yīng)用最廣泛的可充電電池，某種鋰離子電池的結(jié)構(gòu)示意圖如下，它在放電時有關(guān)離子轉(zhuǎn)化關(guān)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(yīng)為Li++Fe2+Li+Fe3+ C. 充電時，鈦電極與外電源的負(fù)極相連 D. 放電時，進(jìn)入貯罐的液體發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為: S2O82-+Fe2+=Fe3++2SO42- 【答案】B 7．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(gòu)成電解質(zhì)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(yīng)式為：Cn[AlCl4]+e－=Cn+AlCl4－ C. 充電時，每生成1mol鋁，同時消耗4molAl2Cl7－ D. 充電時鋁電極接電源負(fù)極，該極有Cn[AlCl4]生成 【答案】D B、放電時正極發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)，根據(jù)裝置圖可知正極的電極反應(yīng)式為：Cn[AlCl4]+e－＝Cn+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(yīng)，電極反應(yīng)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(fù)極，因此充電時鋁電極接電源負(fù)極，電極反應(yīng)式為4Al2Cl7-+3e-＝Al+7AlCl4－，因此該極有AlCl4－生成，石墨電極有Cn[AlCl4]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(guān)說法正確的是 A. 充電時n接電源的負(fù)極,Zn2+通過陽離子交換膜由左側(cè)流向右側(cè) B. 放電時每轉(zhuǎn)移1mol電子負(fù)極區(qū)溶液質(zhì)量減少65g C. 充電時陰極的電極反應(yīng)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(fù)極也隨之改變 【答案】A C. 充電時陰極的電極反應(yīng)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(fù)極不會改變，Zn仍是負(fù)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(guān)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(yīng)為:NaxC-e-=Na++Nax-1C C. 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(yīng) 【答案】B 10．高溫時通過以下反應(yīng)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)。 ①Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)===3AlCl(g)＋3CO(g) ΔH1＝a kJmol－1 ②3AlCl(g)===2Al(l)＋AlCl3(g) ΔH2＝b kJmol－1 ③Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(l)＋3CO(g) ΔH3 下列說法正確的是( ) A. ΔH3<0 B. Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(l)＋3CO(g) ΔH3＝(a－b) kJmol－1 C. 該電池充電時石墨電極與電源負(fù)極相連 D. 該電池放電時的負(fù)極反應(yīng)方程式為Al－3e－＋7AlCl===4Al2Cl 【答案】D 【解析】A.根據(jù)蓋斯定律：①+②=③，因此ΔH3=(a+b) kJmol－1，由于①和②不能確定是放熱還是吸熱，所以ΔH3無法確定，A錯誤；B. 根據(jù)蓋斯定律：①+②=③，因此Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(l)＋3CO(g) ΔH3＝(a+b) kJmol－1，B錯誤；C. 石墨電極在原電池時作正極發(fā)生還原反應(yīng)，則充電時應(yīng)該與外接電源的正極相連發(fā)生氧化反應(yīng)，C錯誤；D.放電時鋁為負(fù)極,被氧化生成Al2Cl7－，負(fù)極反應(yīng)方程式為Al－3e－＋7AlCl4-===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(fù)極材料均表現(xiàn)出較快的電極反應(yīng)動力學(xué)，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(dá)50000次，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(yīng)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(dāng)轉(zhuǎn)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(yīng) 【答案】C 12．聚合物鋰離子電池是以Li+嵌入化合物為正、負(fù)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(zhì)的微粒是Li+ B. 一段時間內(nèi)Li0.4C6轉(zhuǎn)化為Li0. 9C6發(fā)生的是放電過程 C. 充電時,陽極反應(yīng)為LiNiO2-xe-=Li1-xNiO2+x Li+ D. 該電池過充電可能引起電池負(fù)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(yīng)為6C+xLi++xe-=LixC6，負(fù)極反應(yīng)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(jìn)行，生成LixC6中Li+越來越多，所以Li0.4C6轉(zhuǎn)化為Li0.9C6是放電過程，故B正確；C、充電時,陽極反應(yīng)為LixC6 -xe-= 6C+ x Li+，所以C不正確；D、該電池過充電時，電池的負(fù)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(yīng)式為VO2++2H++e-=VO2++H2O B. 圖中a電極為陰極，N物質(zhì)是H2 C. 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(yīng)式為SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+ 【答案】C 14．某新型中溫全瓷鐵一空氣二次電池，其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)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(fù)極的電極反應(yīng)為O2+4e-=2O2- C. 充電時1molFe 氧化為FeOx，轉(zhuǎn)移2xmole- D. 充電時a 與電源的負(fù)極相連。 【答案】A 【解析】放電時a極空氣中氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)為正極，則b為負(fù)極；放電時a極連接電源正極為陽極，b極連接電源負(fù)極為陰極。A. 放電時原電池中陰離子O2-從正極a極移向負(fù)極b極，選項A正確；B. 放電時負(fù)極氫氣失電子產(chǎn)生氫離子，電極反應(yīng)為H2-2e-=2H+，選項B錯誤；C. 充電時1molFeOx 還原為Fe，轉(zhuǎn)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(xué)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(yīng)為：NaMnO2 + C Na1－xMnO2+ 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(yīng)為C+xNa++xe－= NaxC C. 放電時，若電路中轉(zhuǎn)移1mol電子，則有1mol Na+從NaMnO2電極脫出 D. 開發(fā)先進(jìn)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(guān)鍵 【答案】C 16．下圖是一種已投入生產(chǎn)的大型蓄電系統(tǒng)。電解質(zhì)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(zhì)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(zhì)為Na2S2，右儲罐中的電解質(zhì)為NaBr3 B. 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(yīng)為Na2S4+2Na＋+2e－=2Na2S2 D. 電池充電時，陽極的電極反應(yīng)為3NaBr-2e－= NaBr3 + 2Na＋ 【答案】D 17．下圖是一種新型鋰電池裝置，電池充、放電反應(yīng)為xLi+LiV3O8Li1+xV3O8。 放電時，需先引發(fā)鐵和氯酸鉀反應(yīng)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(zhì)熔化 B. 整個過程的能量轉(zhuǎn)化只涉及化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 C. 放電時LiV3O8電極反應(yīng)為xLi++xe-+LiV3O8=Li1+xV3O8 D. 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(zhì)，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(zhì)熔化，A正確；B. 整個過程的能量轉(zhuǎn)化除涉及化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能之外，還涉及熱能與化學(xué)能之間的轉(zhuǎn)化，B不正確；C. 放電時LiV3O8電極是正極，其發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)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(yīng)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(yīng)式為 Li1-aNixCoyMnzO2+aLi ++ae-= LiNixCoyMnzO2 【答案】D 19．如圖所示是一種利用鋰電池“固定CO2”的電化學(xué)裝置，在催化劑的作用下，該電化學(xué)裝置放電時可將CO2轉(zhuǎn)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(yīng)，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(zhuǎn)移0.4mol電子，理論上陽極產(chǎn)生4.48L.CO2 C. 該電池放電時，每轉(zhuǎn)移4mol電子理論上生成1molC D. 該電池充電時，陽極反應(yīng)式為C+2Li2CO3-4e-==3CO2↑+4Li+ 【答案】C 20．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(fù)極隔開，鋰離子可以通過而電子不能通過。該電池的總反應(yīng)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(dǎo)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(yīng)式為：C6+xLi++xe－===LixC6 D. 放電時A極電極反應(yīng)式為：Li1-xFePO4+ xLi++ xe－=== LiFePO4 【答案】A 【解析】根據(jù)電池的總反應(yīng)式：LiFePO4+C6 Li1-xFePO4+ LixC6，LixC6在負(fù)極B上發(fā)生氧化反應(yīng)生成C6，Li1-xFePO4在正極A上發(fā)生還原反應(yīng)生成LiFePO4。A. 放電時電子從負(fù)極(B極)通過導(dǎo)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(yīng)，電極反應(yīng)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(yīng)，電極反應(yīng)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(zhuǎn)化為電能，電能又轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B. 放電時，a極為負(fù)極 C. 充電時，陽極的電極反應(yīng)式為3I--2e-=I3- D. M是陰離子交換膜 【答案】D 22．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(yīng)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(yīng) B. 放電時每消耗3mo1C02，轉(zhuǎn)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(yīng)為C+2Na2CO3-4e-=4Na++3CO2↑ 【答案】B 【解析】A、放電時鈉金屬片作負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，選項A正確；B、放電時每消耗3mo1C02，生成1molC,轉(zhuǎn)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(yīng)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(yīng)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(fù)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(yīng)式為 Cx + PF6- - e-= CxPF6 D. 廢舊 AGDIB 電池進(jìn)行“放電處理”時，若轉(zhuǎn)移 1mol 電子，石墨電極上可回收 7gLi 【答案】C 24．24．一種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(zhì)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(yīng) C. 電池充電時，接線柱B應(yīng)與外接直流電源的負(fù)極相連 D. 電池充電時，陰極反應(yīng)為Li++e-=Li 【答案】D 25．一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(zhì)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(yīng)為:NiOOH +H2O +e-=Ni(OH)2 +OH- B. 放電時碳電極反應(yīng)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(yīng) 【答案】A 【解析】放電時,正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)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(yīng)，電極反應(yīng)式為:, B錯誤；充電時,碳電極與電源的負(fù)極相連，C錯誤；充電時，陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，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(yīng)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(fù)極反應(yīng)為：Zn-2e-+2OH-= Zn(OH)2 B. 充電時陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，附近溶液堿性增強 C. 充電時每轉(zhuǎn)移3mol電子，陰極有1.5molZn生成 D. 放電時正極反應(yīng)為：FeO42- + 3e- + 4H2O = Fe(OH)3 + 5OH- 【答案】B 27．如圖是一種利用鋰電池“固定CO2”的電化學(xué)裝置，在催化劑的作用下，該電化學(xué)裝置放電時可將CO2轉(zhuǎn)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(yīng)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(fù)極相連 C. 該電池放電時，每轉(zhuǎn)移4 mol電子，理論上生成1mol C D. 該電池充電時，陽極反應(yīng)式為：C+2Li2CO3-4e-=3CO2↑+4Li 【答案】C 【解析】A、電池放電時，CO2轉(zhuǎn)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(yīng)發(fā)生在原電池正極既電極Y，負(fù)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(yīng)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(yīng)可以得到，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)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(zhì)溶液是KOH溶液。電池放電時，Zn轉(zhuǎn)化為Zn(OH)2，F(xiàn)eO42-轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3。下列說法錯誤的是 A. 電池放電時，正極反應(yīng)式為FeO42-+4H2O+3e-==Fe(OH)3+5OH- B. 電池放電時，Zn為電池的負(fù)極，OH-向負(fù)極遷移 C. 電池充電時，Zn電極為陰極，質(zhì)量增加 D. 該電池放電過程中，電解質(zhì)溶液的pH增大 【答案】C 29．摩拜單車?yán)密嚮@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(yīng)原理為LiCoO2 +6Cli1-xCoO2 +lixC6，結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法正確的是 A. 放電時，正極質(zhì)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(yīng)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(yīng)，電極反應(yīng)式為：Li1-xCoO2+xLi++ xe-= LiCoO2 ，所以正極質(zhì)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(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，涉及到2種能量形式之間的轉(zhuǎn)化，選項C錯誤；D、該鋰離子電池反應(yīng)原理為LiCoO2 +6CLi1-xCoO2 +LixC6，則充電時，陽極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)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(jié)構(gòu)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(xué)能轉(zhuǎn)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(yīng)：I＋ 2e－===3I－ 【答案】D 31．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(zhì)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(yīng)是:NaNiFeIII(CN)6 + e—+Na+=Na2NiFeII(CN)6 C. 金屬鈉可以作為該電池的負(fù)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(zhuǎn)移達(dá)到放電和充電的目的，結(jié)合裝置圖中四種物質(zhì)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(fù)極，所以放電時Na+應(yīng)從負(fù)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(yīng)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(yīng)的是圖中的四種物質(zhì)，所以電極材料應(yīng)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(zhuǎn)移2mol e—，根據(jù)電荷轉(zhuǎn)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(shè)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(fù)極移動 B. Li2SO4溶液可作該電池電解質(zhì)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】D 33．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。 ①放電時，Mg電極為_____(填“正極”或“負(fù)極”)。 ②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(yīng)的化學(xué)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(yīng)如下: 2NO(g)+4H2(g)+O2(g)==N2(g)+4H2O(g) △H =-1143kJmol-1 2H2(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(yīng):CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)平衡時CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度和壓強的關(guān)系如圖3所示。 ①圖中p1、p2、p3、p4代表不同壓強，壓強最大的是_______。該反應(yīng)的△H___(填“>”“<”“=”下同)0。 ②壓強為p4時，在Y點:v(正)__________v(逆)。 ③圖中W、X、Y、Z四點對應(yīng)的反應(yīng)的平衡常數(shù)K1、K2、K3、K4由大到小的順序為______。 【答案】 負(fù)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(fù)極，Li1-xFePO4是正極。①放電時，Mg電極為負(fù)極。②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(yīng)的化學(xué)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(yīng)如下:① 2NO(g)+4H2(g)+O2(g)==N2(g)+4H2O(g) △H =-1143kJmol-1；②2H2(g)+ O2(g)==2H2O(g) △H =-484kJmol-1。根據(jù)蓋斯定律，由①-②得，2NO(g)+ 2H2(g)==N2(g)+2H2O(g) △H =-659kJmol-1。