钠离子电池具有成本低、能量转换效率高、寿命长等优点。一种钠离子电池用碳基材料(NamCn)...

钠离子电池具有成本低、能量转换效率高、寿命长等优点。一种钠离子电池用碳基材料(NamCn)作负极，利用钠离子在正负极之间嵌脱过程实现充放电，该钠离子电池的工作原理为Na1－mCoO2＋NamCnNaCoO2＋Cn。下列说法不正确的是(　　)

A. 放电时，Na＋向正极移动

B. 放电时，负极的电极反应式为NamCn－me－=mNa＋＋Cn

C. 充电时，阴极质量减小

D. 充电时，阳极的电极反应式为NaCoO2－me－=Na1－mCoO2＋mNa＋

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钠离子电池具有成本低、能量转换效率高、寿命长等优点。一种钠离子电池用碳基材料(NamCn)作负极，利用钠离子在正负极之间嵌脱过程实现充放电，该钠离子电池的工作原理为Na1-mCoO2+NamCnNaCoO2+Cn。下列说法正确的是（　　 ）

A.放电时，Na+向负极移动

B.放电时，正极的电极反应式为NamCn-me-=mNa++Cn

C.充电时，阴极质量减小.

D.充电时，阳极的电极反应式为NaCoO2-me-=Na1-mCoO2+mNa+

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锌空气燃料电池具有安全、零污染、高能量、大功率、低成本及材料可再生等优点，因而被专家们认为是装备电动汽车等的理想动力电源。锌空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，锌为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是（   ）

A．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变

B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Zn＋4OH^-－2e^-→ZnO₂^-+2 H₂O

C．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O₂＋4e^-→2O^2-

D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极

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一种碱性“二甲醚(CH3OCH3)直接燃料电池”具有启动快、能量密度高、效率好等优点。其电池总反应为，下列说法不正确的是

A. 电极正极可用多孔碳材料制成

B. 电池负极发生的反应为

C. 理论上，1mol二甲醚放电量是1mol甲醇()放电量的2倍

D. 电池工作时， 向电池负极迁移

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锂硫电池由于具有高比能量以及硫廉价易得等优势而受到人们的广泛关注。锂－硫电池的正极材料主要由单质硫和一些高导电性材料复合而成，金属锂片作为负极，正负极之间用浸有电解液的隔膜隔开，其电池结构如图，下列说法不正确的是(　　)

A. 负极的电极反应式为Li－e－===Li＋

B. 正极材料中的石墨颗粒主要用于增强导电性

C. 电池工作时电子经导线流向正极，又经高氯酸锂介质流向Li极

D. 总反应方程式为2Li＋S===Li2S

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锂硫电池由于具有高比能量以及硫廉价易得等优势而受到人们的广泛关注。锂一硫电池的正极材料主要由单质硫和一些高导电性材料复合而成，金属锂片作为负极，正负极之间用浸有电解液的隔膜隔开，其电池结构如图，下列说法不正确的是　　 (　　 )

A. 负极的电极反应式为Li- e- =Li+

B. 正极材料中的石墨颗粒主要用于增强导电性

C. 电池工作时电子经导线流向正极，又经高氯酸锂介质流向Li极

D. 总反应方程式为2Li+S =Li2S

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2019年诺贝尔化学奖颁发给三位开发锂离子电池的科学家。锂离子电池正极材料是决定其性能的关键．

（1）锰酸锂(LiMn2O4)电池具有原料成本低、合成工艺简单等优点。Li+能量最低的激发态离子的电子排布图为________，该晶体结构中含有Mn4+，基态Mn4+核外价层电子占据的轨道数为__________________个。

（2）磷酸铁锂(LiFePO4)电池安全、充电快、使用寿命长，其中P原子的杂化方式为__________________，阴离子的空间结构为__________________。

（3）三元正极材料掺杂Al3+可使其性能更优，第四电离能：Mn__________________Al(填“大于”“小于”)，原因是__________________。

（4）铋化锂被认为是很有潜力的正极材料，晶胞结构如图所示。

①晶胞可以看作是由铋原子构成的面心立方晶格，锂原子填充在其中的四面体和八面体空隙处。晶体的化学式为__________________，图中铋原子坐标参数：A为(0，0，0)，　　 B为(0，1，1)，C为__________________。

②若晶胞参数为anm，则铋原子的半径为__________________nm，八面体间隙中的锂原子与四面体间隙中的锂原子之间的最短距离为__________________nm。

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Li-SOCl2电池采用LiAlCl4的SOCl2溶液为电解质溶液，是目前比能量最高的化学电源，具有电压高.储存寿命长.工作温度范围宽.成本低等优点。

（1）该电池的工作原理为：4Li+2SOCl2=4LiCl↓+SO2↑+S↓，该反应的还原产物为__________，若生成标准状况下气体11.2L，则转移电子的数目为_____________；

（2）SOCl2可用于AlCl3·6H2O制备无水AlCl3，请结合离子方程式解释不采用直接加热晶体的方法除去结晶水的原因_____________________________________________________________；

（3）解释Li-SOCl2电池组装必须在无水条件下的原因_______________________________；

（4）工业制硫酸中，SO2的催化氧化采用常压而不是高压的原因______________________；

（5）向NaOH溶液中缓慢通入SO2至过量，反应过程中某微粒X的物质的量浓度随着通入SO2体积的变化如图所示，该微粒X为_____________，SO2过量时溶液仍然存在微粒X的原因____________________________。

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以高纯H2为燃料的质子交换膜燃料电池具有能量效率高、无污染等优点，但燃料中若混有CO将显著缩短电池寿命。

（1）以甲醇为原料制取高纯H2是重要研究方向。甲醇水蒸气重整制氢主要发生以下两个反应：

主反应：CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)　　 △H=+49 kJ•mol-1

副反应：H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)　　 △H=+41 kJ•mol-1

①甲醇在催化剂作用下裂解可得到H2和CO，则该反应的化学方程式为_________________________，既能加快反应速率又能提高CH3OH平衡转化率的一种措施是_________________________。

②分析适当增大水醇比（nH2O∶nCH3OH）对甲醇水蒸气重整制氢的好处_________________________。

③某温度下，将nH2O∶nCH3OH =1∶1的原料气充入恒容密闭容器中，初始压强为p1，反应达到平衡时总压强为p2，则平衡时甲醇的转化率为_________________________。（忽略副反应）

（2）工业常用CH4 与水蒸气在一定条件下来制取H2，其原理为：

CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)　　 ΔH=+203kJ·mol-1

①该反应的逆反应速率表达式为； V逆=k·c(CO)·c3(H2)，k为速率常数，在某温度下，测得实验数据如表：

由上述数据可得该温度下，上述反应的逆反应速率常数k 为__________L3·mol-3·min-1。

②在体积为3L的密闭容器中通入物质的量均为3mol 的CH4和水蒸气，在一定条件下发生上述反应，测得平衡时H2的体积分数与温度及压强的关系如图所示，则压强Pl_____P2（填“大于”或“小于”）温度T3_______T4（填“大于”或“小于”）；压强为P1时，在N点； v正_______v逆（填“大于”或“小于”或“等于”）。求N点对应温度下该反应的平衡常数 K=_____________________。

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以高纯H2为燃料的质子交换膜燃料电池具有能量效率高、无污染等优点，但燃料中若混有CO将显著缩短电池寿命。

(1)以甲醇为原料制取高纯H2是重要研究方向。甲醇水蒸气重整制氢主要发生以下两个反应：

主反应：CH3OH(g) + H2O(g) ==CO2(g) + 3H2(g) △H = +49 kJ•mol－1

副反应：H2(g) + CO2(g) ==CO(g) + H2O(g)　 △H=+41 kJ•mol－1

①甲醇蒸气在催化剂作用下裂解可得到H2和CO，则该反应的热化学方程式为_________________，既能加快反应速率又能提高CH3OH平衡转化率的一种措施是_________________。

②分析适当增大水醇比对甲醇水蒸气重整制氢的好处是_______________。

③某温度下，将n(H2O)∶n(CH3OH) = 1∶1的原料气充入恒容密闭容器中，初始压强为P1，反应达平衡时总压强为P2，则平衡时甲醇的转化率为____________（忽略副反应）。

(2)工业上用CH4与水蒸气在一定条件下制取H2，原理为：CH4(g) + H2O(g)=CO(g) + 3H2(g)　 ΔH = + 203 kJ•mol－1

①该反应逆反应速率表达式为：v逆=k•c(CO) •c3(H2)，k 为速率常数，在某温度下测得实验数据如表：

由上述数据可得该温度下，该反应的逆反应速率常数 k为_________L3•mol－3•min－1。

②在体积为3 L的密闭容器中通入物质的量均为3 mol的CH4和水蒸气，在一定条件下发生上述反应，测得平衡时H2的体积分数与温度及压强的关系如图所示：则压强Pl_______P2（填“大于”或“小于”）；N点v正_______M点v逆（填“大于”或“小于”）；求Q点对应温度下该反应的平衡常数K=________。平衡后再向容器中加入1 mol CH4和1 mol CO，平衡_______移动（填“正反应方向”或“逆反应方向”或“不”）。

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