9．全釩液流電池是一種新型的綠色環(huán)保儲(chǔ)能電池，該電池性能優(yōu)良，其電池總反應(yīng)為：V3++VO2++H2O$?_{放電}^{充電}$ VO2++2H++V2+．下列敘述正確的是（　　）
A．放電過(guò)程中電解質(zhì)溶液中陰離子移向正極
B．放電時(shí)每轉(zhuǎn)移0.5mol電子，負(fù)極有0.5molV2+被氧化
C．充電時(shí)陽(yáng)極附近溶液的酸性減弱
D．充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)式為：VO2++2H++e-═VO2++H2O

分析 根據(jù)電池總反應(yīng)和參加物質(zhì)的化合價(jià)的變化可知，反應(yīng)中V2+離子被氧化，應(yīng)是電源的負(fù)極，VO2+離子化合價(jià)降低，被還原，應(yīng)是電源的正極反應(yīng)，根據(jù)原電池的工作原理進(jìn)行分析：
A、電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)；
B、放電時(shí)氧化劑為VO2+離子，在正極上被還原后生成VO2+離子，根據(jù)化合價(jià)判斷轉(zhuǎn)移的電子數(shù)；
C、充電時(shí)陽(yáng)極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，根據(jù)電極反應(yīng)式進(jìn)行回答；
D、充電時(shí)陽(yáng)極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)．

解答 解：電池總反應(yīng)和參加物質(zhì)的化合價(jià)的變化可知，反應(yīng)中V2+離子被氧化，應(yīng)是電源的負(fù)極，VO2+離子化合價(jià)降低，被還原，應(yīng)是電源的正極反應(yīng)．
A、電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B、放電時(shí)氧化劑為VO2+離子，在正極上被還原后生成VO2+離子，每轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí)，消耗2mol氧化劑，轉(zhuǎn)移0.5mol電子，負(fù)極有0.5molV2+被氧化，故B正確；
C、充電時(shí)陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)：H2O+VO2+-e-=VO2++2H+，生成氫離子，所以溶液的酸性增強(qiáng)，故C錯(cuò)誤；
D、充電時(shí)陽(yáng)極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即H2O+VO2+-e-=VO2++2H+，故D錯(cuò)誤．
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池的工作原理，題目難度不大，注意把握原電池中電子及溶液中離子的定向移動(dòng)問(wèn)題，本題從化合價(jià)的變化進(jìn)行判斷是做題的關(guān)鍵．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

19．1923年以前，甲醇一般是用木材或其廢料的分解蒸餾來(lái)生產(chǎn)的．現(xiàn)在工業(yè)上合成甲醇幾乎全部采用一氧化碳或二氧化碳加壓催化加氫的方法，工藝過(guò)程包括造氣、合成凈化、甲醇合成和粗甲醇精餾等工序．
已知甲醇制備的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如下表所示：
化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)溫度℃
500800
①2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g）K12.50.15
②H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g）K21.02.50
③3H2（g）+CO2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）K3
（1）反應(yīng)②是吸熱（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
（2）某溫度下反應(yīng)①中H2的平衡轉(zhuǎn)化率（a）與體系總壓強(qiáng)（P）的關(guān)系如圖1所示．則平衡狀態(tài)由A變到B時(shí)，平衡常數(shù)K（A）=K（B）（填“＞”、“＜”或“=”）．據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系，則K3=K1×K2（用K1、K2表示）．
（3）在3L容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)②，已知c（CO）與反應(yīng)時(shí)間t變化曲線Ⅰ如圖2所示，若在t0時(shí)刻分別改變一個(gè)條件，則曲線Ⅰ可變?yōu)榍�Ⅱ和曲線Ⅲ．當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍�Ⅱ時(shí)，改變的條件是加入催化劑．當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍�Ⅲ時(shí)，改變的條件是將容器的體積（快速）壓縮至2L．
（4）甲醇燃料電池有著廣泛的用途，若采用鉑為電極材料，兩極上分別通入甲醇和氧氣，以氫氧化鉀溶液為電解質(zhì)溶液，則該堿性燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式是CH3OH-6 e-+8 OH-=CO32-+6 H2O；

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

20．汽車(chē)尾氣里含有的NO氣體是由于內(nèi)燃機(jī)燃燒的高溫引起氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)所
致：N2（g）+O2（g）?2NO（g）△H＞0，已知該反應(yīng)在2 404℃，平衡常數(shù)K=64×10-4．請(qǐng)回答：
（1）某溫度下，向2L的密閉容器中充入N2和O2各1mol，5分鐘后O2的物質(zhì)的量為0.5mol，則N2的反應(yīng)速率為0.05mol/（L•min）．
（2）假定該反應(yīng)是在恒容條件下進(jìn)行，判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志AD．
A．消耗1mol N2同時(shí)生成1mol O2
B．?dāng)嗔?NA個(gè)O=O鍵同時(shí)斷裂1NA 個(gè) N=O鍵
C．混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不變
D．2v正（N2）=v逆（NO）
（3）將N2、O2的混合氣體充入恒溫恒容密閉容器中，如圖變化趨勢(shì)正確的是AC（填字母序號(hào)）．

（4）向恒溫恒容的密閉容器中充入等物質(zhì)的量的N2和O2，達(dá)到平衡狀態(tài)后再向其中充入一定量NO，重新達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)．與原平衡狀態(tài)相比，此時(shí)平衡混合氣中NO的體積分?jǐn)?shù)不變．（填“變大”、“變小”或“不變”）
（5）在溫度2 404℃條件下，某時(shí)刻測(cè)得容器內(nèi)N2、O2、NO的濃度分別為2.5×10-1 mol/L、4.0×10-2 mol/L和3.0×10-3 mol/L，此時(shí)反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行（填“處于化學(xué)平衡狀態(tài)”、“向正反應(yīng)方向進(jìn)行”或“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行”），理由是因?yàn)闈舛壬蘍c＜K．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

17．根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)估算CH4（g）+4F2（g）═CF4+4HF（g）的反應(yīng)熱△H為（　�。�
化學(xué)鍵C-HC-FH-FF-F
鍵能/（kJ/mol）414489565155[
A．-1940kJ•mol-1B．+1940kJ•mol-1C．-485kJ•mol-1D．+485kJ•mol-1

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

4．一定條件下，用甲烷可以消除氮的氧化物（NOx）的污染．已知：
①CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJ•mol-1
②CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2=-1160kJ•mol-1
下列選項(xiàng)正確的是（　　）
A．CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867 kJ•mol-1
B．CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（l）△H3＞△H1
C．若用0.2 mol CH4還原NO2至N2，則反應(yīng)中放出的熱量一定為173.4 kJ
D．若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 L CH4還原NO2至N2，整個(gè)過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子為1.6 mol

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

14．開(kāi)發(fā)利用清潔能源具有廣闊的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景，可減少污染解決霧霾問(wèn)題．甲醇是一種可再生的清潔能源，一定條件下用CO和H2合成CH3OH：CO（g）+2H2 （g）?CH3OH（g）△H=-105kJ•mol-1．向體積為2L的密閉容器中充入2mol CO和4mol H2，測(cè)得不同溫度下容器內(nèi)的壓強(qiáng)（P：kPa）隨時(shí)間（min）的變化關(guān)系如下左圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲線所示：
①Ⅱ和Ⅰ相比，改變的反應(yīng)條件是Ⅱ中使用催化劑．
②反應(yīng)Ⅰ在6min時(shí)達(dá)到平衡，在此條件下從反應(yīng)開(kāi)始到達(dá)到平衡時(shí)v （CH3OH）=0.125 mol/（L．min）．
③反應(yīng)Ⅱ在2min時(shí)達(dá)到平衡，平衡常數(shù)K（Ⅱ）=12．在體積和溫度不變的條件下，在上述反應(yīng)達(dá)到平衡Ⅱ時(shí)，再往容器中加入1mol CO和3mol CH3OH后v（正）= v （逆）．（填“＞”“＜”“=”），原因是：濃度商Qc=$\frac{\frac{1.5+3}{2}}{\frac{1+0.5}{2}×0．{5}^{2}}$=12=K，可逆反應(yīng)處于平衡狀態(tài)．
④比較反應(yīng)Ⅰ的溫度（T1）和反應(yīng)Ⅲ的溫度（T3）的高低：T1＞T3（填“＞”“＜”“=”），判斷的理由是此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度，反應(yīng)速率減慢，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

1．X、Y、Z、W、R是短周期元素，原子序數(shù)依次增大，只有一種金屬，X原子核外各層電子數(shù)之比為1：2，Y原子和Z原子的核外電子數(shù)之和為20，W和R是同周期相鄰元素，Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）元素X的最高價(jià)氧化物的電子式為；元素Z的離子結(jié)構(gòu)示意圖為．
（2）元素W位于周期表的第三周期第VA族．
（3）元素Z和元素R的最高價(jià)氧化物所對(duì)應(yīng)水化物發(fā)生反應(yīng)的離子方程式Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O．
（4）R的一種氧化物能使品紅溶液褪色，其能與酸性高錳酸鉀反應(yīng)，并使溶液褪色，請(qǐng)寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+．
（5）Y和Z組成的化合物ZY，被大量用于制造電子元件．工業(yè)上用Z的氧化物、X單質(zhì)和Y單質(zhì)在高溫下制備ZY，其中Z的氧化物和X單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為1：3，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Al2O3+3C+N2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2AlN+3CO．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

18．下列有關(guān)氣體摩爾體積的描述中正確的是（　�。�
A．相同物質(zhì)的量的氣體，其氣體摩爾體積也相同
B．氣體摩爾體積是指1mol任何氣體所占的體積為22.4L
C．標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積約為22.4L/mol
D．一定物質(zhì)的量的氣體所占的體積就是氣體摩爾體積

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

19．現(xiàn)有五種可溶性物質(zhì)A、B、C、D、E，它們所含的陰、陽(yáng)離子互不相同，分別含有五種陽(yáng)離子Na+、Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+和五種陰離子Cl-、OH-、NO3-、CO32-、X中的一種．（已知Al（OH）3具有兩性，既可與強(qiáng)酸反應(yīng)，又可與強(qiáng)堿反應(yīng)Al（OH）3+NaOH═Na[Al（OH）4]、CO32-與Al3+或Fe3+在水溶液中不能共存，會(huì)相互反應(yīng)產(chǎn)生相應(yīng)氫氧化物沉淀及CO2氣體等）
（1）某同學(xué)通過(guò)比較分析，認(rèn)為無(wú)需檢驗(yàn)就可判斷其中必有的兩種物質(zhì)是Na2CO3和Ba（OH）2（填化學(xué)式，且相對(duì)分子質(zhì)量最小的寫(xiě)在第一個(gè)空）；
（2）為了確定X，現(xiàn)將（1）中的兩種物質(zhì)記為A和B，含X的物質(zhì)為記C，當(dāng)C與B的溶液混合時(shí)，產(chǎn)生紅褐色沉淀和無(wú)色無(wú)味氣體；當(dāng)C與A的溶液混合時(shí)產(chǎn)生棕黃色沉淀，向該沉淀中滴入稀HNO3，沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解．則：X為B；
A．SO3-    B．SO42-    C．CH3COO-    D．SiO32-
（3）向B的水溶液中逐滴加入鹽酸且邊加邊振蕩，發(fā)現(xiàn)基本沒(méi)有氣泡，原因是CO32-+H+=HCO3-（用離子方程式表示）；
（4）將0.02mol的A與0.01mol的C同時(shí)溶解在足量的蒸餾水中，充分反應(yīng)后，最終所得沉淀的質(zhì)量為6.09g（保留兩位小數(shù)）．
（5）將Cu投入到裝有D溶液的試管中，Cu不溶解；再滴加稀H2SO4，Cu逐漸溶解，管口附近有紅棕色氣體出現(xiàn)．則物質(zhì)D一定含有上述離子中的NO3-（填相應(yīng)的離子符號(hào)）．有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；
（6）利用上述已經(jīng)確定的物質(zhì)，可以檢驗(yàn)出D中的陽(yáng)離子．請(qǐng)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)操作步驟、現(xiàn)象及結(jié)論取少量D的溶液與試管中，逐漸進(jìn)入Ba（OH）2溶液至過(guò)量，先出現(xiàn)白色沉淀后溶解，則D中含有Al3+，若生成的白色沉淀不溶解，則D中含有Mg2+．

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