天津大学某科研团队创新地提出了一种基于电化学冶金原理并利用电解质去耦合策略，在电池中同时进...

天津大学某科研团队创新地提出了一种基于电化学冶金原理并利用电解质去耦合策略，在电池中同时进行MnO2和Zn可逆溶解/电沉积的储能机制，其工作原理如图，电池放电总反应为Zn+4OH-+MnO2+4H+Zn(OH)+Mn2++2H2O。下列说法不正确的是（　　 ）

A.充电时，Zn电极区为阴极区

B.c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜

C.放电时，正极电极反应式为MnO2+4H++2e-=+Mn2++2H2O

D.充电时，电子的流向为a→MnO2→电解质溶液→Zn→b

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为满足可穿戴柔性电子设备（如二维手表带状柔性电池）的需求，我国科研团队研制出一种基于有机物电极材料芘四酮（PTO）和锌盐溶液作为电解液组装成的水系锌电池。原理如图所示。下列说法错误的是（　　 ）

A.充电时，b接外接电源的负极

B.利用以上原理做成的柔性电池除优异的电化学性能外，还具备良好的弯曲性

C.充电时，每生成1molPTO，a电极增重260g

D.放电时，b极的电极反应式为

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中国科学院大连化物所的研究团队创新性提出锌碘单液流电池的概念， 实现锌碘单液流中电解液的利用率近 100%， 其原理如图所示。

下列说法正确的是

A.放电时A电极反应式为：Zn+2e-=Zn2+ B.放电时电解质储罐中离子总浓度减小

C.M为阴离子交换膜，N为阳离子交换膜 D.充电时A极增重65g，C区增加离子数为2NA

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2019年2月27日,科技日报报道中科院大连化学物理研究所创新性地提出锌碘单液流电池的概念,锌碘单液流电池中电解液的利用率达到近100% ,进而大幅度提高了电池的能量密度,工作原理如图所示。下列说法正确的是

A.该电池放电时电路中电流方向为A→a→b→B→A

B.M为阴离子交换膜,N为阳离子交换膜

C.如果使用铅蓄电池进行充电,则B电极应与铅蓄电池中的Pb电极相连

D.若充电时C区增加的离子数为2NA,则A极增重65 g

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2019年2月27日，科技日报报道中科院大连化学物理研究所创新性地提出锌碘单液流电池的概念，锌碘单液流电池中电解液的利用率达到近100%，进而大幅度提高了电池的能量密度，工作原理如图所示。下列说法不正确的是（　　 ）

A.该电池放电时电路中电流方向为B→b→a→A

B.M为阴离子交换膜，N为阳离子交换膜

C.如果使用铅蓄电池进行充电，则a电极应连接铅蓄电池中的Pb电极

D.若充电时C区增加的离子数为2NA，则A极增重65g

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复旦大学的王永刚教授研究团队在柔性电池研究方面取得了新突破，发展了一种基于有机物电极材料的柔性水系锌电池。充放电过程中实现了芘四酮 (PTO)与PTO-Zn的相互转化，原理如图所示。下列说法不正确的是（　　 ）

A.放电时，Zn电极发生氧化反应 B.放电时，Y极反应式可表示为PTO+2e-+Zn2+=PTO-Zn

C.充电时，Zn2+向Y极移动 D.充电时，X电极与电源负极相连

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复旦大学的王永刚教授研究团队在柔性电池研究方面取得了新突破，发展了一种基于有机物电极材料的柔性水系锌电池。充放电过程中实现了芘四酮（PTO）与PTO-Zn2+的相互转化，原理如图所示。下列说法正确的是

A.放电吋，N电极发生氧化反应

B.放电时，N极的电极反应式为PTO-Zn2+-8e-=2PTO+4Zn2+

C.充电时，M电极与电源负极相连

D.充电时，Zn2+向N极移动

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氢气是一种清洁能源。在冶金、电力、材料等领域应用广泛。请回答下列问题：

（1）某科研团队利用透氧膜获得N2、H2的工作原理如图所示(空气中N2和O2的物质的量之比为4：1）。上述过程中，膜I侧所得气体的物质的量之比为n(H2):n(N2)=3:1，则氧化作用的物质为_______________，膜Ⅱ侧发生的电极反应式为_________________

（2）用CO和H2合成甲醇的热化学方程式为CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g) △H1

已知CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g)　 △H2=-49.0kJ/mol

CO(g)+H2O(g) ⇌CO2(g)+H2(g)　 △H3=-41.1kJ/mol

则△H1=________________

（3）向体积可变的密闭容器中充入1molCO和2.2molH2，在恒温恒压条件下发生反应：CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g)，平衡时，CO的转化率α(CO)随温度、压强的变化情况如图1所示。

①压强p1_____(填“＞”、“＜”或“＝”)p2；M点时，该反应的平衡常数Kp＝______(用平衡分压表示，分压=总压×物质的量分数)

②不同温度下，该反应的平衡常数的对数值lgK如图2，其中A点为506K时平衡常数的对数值，则B、C、D、E四点中能正确表示该反应的lgK与温度(T)的关系的是_____________

（4）H2还原NO的反应为2NO(g)+2H2(g)⇌N2(g)+2H2O(l)，实验测得反应速率的表达式为v=k·cm（NO）·cn（H2）（k是速率常数，只与温度有关）。

①某温度下，反应速率与反应物浓度的变化关系如下表所示。

由表中数据可知，m=_______，n=_______。

②上述反应分两步进行：ⅰ2NO(g)+2H2(g) ⇌N2(g)+H2O2(l)(慢反应)

ⅱH2O2(l)+H2(g) ⇌2H2O(l)(快反应)。下列说法正确的是_______

A. H2O2是该反应的催化剂　　　　　　 B. 总反应速率由反应ⅱ的速率决定

C. 反应ⅰ的活化能较高　　　　　　　　 D.反应ⅰ中NO和H2的碰撞仅部分有效

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H2是一种清洁能源。在冶金、电力、材料等领域应用广泛。请回答下列问题：

(1)某科研团队利用透氧膜获得N2、H2的工作原理如图甲所示(空气中N2与O2的物质的量之比按4：1计)。上述过程中，膜I侧所得气体的物质的量之比n(H2)：n(N2)=3：1，则CH4、H2O与O2反应的化学方程式为______________________。

(2)用H2和CO合成甲醇的热化学方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH (g)　　 △H1。已知：CO2(g)+3H2(g)==CH3OH(g)+H2O(g)　　 △H2=－49.0kJ·mol－1；CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g)　 △H3=－41.1k J·mol－1．则△H1=___________ k J·mol－1。

(3)向容积可变的密闭容器中充入1 mol CO和2.2molH2，在恒温恒压条件下发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，平衡时，CO的转化率[α(CO)]随温度、压强的变化情况如图乙所示。

①压强：p1___________(填“>”<”或“=”)p2。

②M点时，H2的转化率为___________(计算结果精确到0.1%)，该反应的平衡常数Kp=___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

③不同温度下，该反应的平衡常数的对数值(lgK)如图丙所示，其中，A点为506K时平衡常数的对数值，则B、C、D、E四点中能正确表示该反应的lgK与温度(T)的关系的是___________。

(4)H2还原NO的反应为2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(1)，实验测得反应速率的表达式为v=kcm(NO)·cn(H2)(k是速率常数，只与温度有关)

①某温度下，反应速率与反应物浓度的变化关系如下表所示。

由表中数据可知，m=___________，n=___________。

②上述反应分两步进行：i．2NO(g)+H2(g)==N2(g)+H2O2(1)(慢反应)；ii．H2O2(1)+H2(g)==2H2O(1)(快反应)。下列叙述正确的是___________(填字母)

A．H2O2是该反应的催化剂

B．反应i的活化能较高

C．总反应速率由反应ii的速率决定

D．反应i中NO和H2的碰撞仅部分有效

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2016年7月报道，南开大学科研团队在“可充室温钠－二氧化碳电池”的研究中取得突破进展，该电池放电时工作情况如图所示。下列说法错误的是

A. 金属Na为电池的负极

B. 放电时，电解液中Na＋向碳电极移动

C. 充电时，碳电极发生的反应为：4Na＋＋4e－＋3CO2== 2Na2CO3＋C

D. 放电时，每转移2 mol电子，消耗标准状况下的CO2 33.6 L

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