Question

【題目】鋰離子電池已經(jīng)成為新一代實(shí)用化的蓄電池，該電池具有能量密度大、電壓高的特性。鋰離子電池放電時(shí)電極反應(yīng)式為負(fù)極反應(yīng)：C6Li－xe－==C6Li1－x＋xLi+（C6Li表示鋰原子嵌入石墨形成復(fù)合材料）正極反應(yīng)：Li1－xMO2＋xLi+＋xe－==LiMO2（LiMO2表示含鋰的過渡金屬氧化物）

（1）鋰電池放電時(shí)電池的反應(yīng)式為_____________________________。

（2）該電池工作時(shí)，Li+向________（填“正極”或“負(fù)極”）遷移。

（3）假設(shè)放電過程中消耗負(fù)極材料5.6g，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為_______（NA為阿伏加德羅常數(shù)的值）。

科學(xué)家設(shè)想利用太陽能電池電解水產(chǎn)生的氣體制成燃料電池給衛(wèi)星充電，可建立環(huán)保型的衛(wèi)星供電系統(tǒng)。

（4）已知破壞1molH-H鍵、1molO=O鍵、1molH-O鍵時(shí)分別需要吸收436kJ、498kJ、465kJ的能量。下圖表示H2、O2轉(zhuǎn)化為水的反應(yīng)過程能量變化，則b=______。

（5）若該氫氧燃料電池的電解質(zhì)溶液為酸性溶液，電池總反應(yīng)為2H2+O2=2H2O。該電池的正極反應(yīng)為________________________________。

Answer 1

【答案】 C6Li+Li1-XMO2==LiMO2+C6Li1-x 正極 0.8NA 490KJ O2+4e- + 4H+ ==2H2O

【解析】（1）正負(fù)極反應(yīng)式疊加即得到鋰電池放電時(shí)電池的反應(yīng)式為C6Li+Li1-XMO2＝LiMO2+C6Li1-x；（2）原電池中陽離子向正極移動，則該電池工作時(shí)，Li+向正極遷移；（3）1mol鋰失去1mol電子，假設(shè)放電過程中消耗負(fù)極材料5.6g，鋰的物質(zhì)的量是5.6g÷7g/mol＝0.8mol，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.8NA；（4）反應(yīng)熱等于斷鍵吸收的能量和形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值，則根據(jù)示意圖可知b＝4×465 kJ－2×436 kJ－498 kJ＝490 kJ；（5）正極發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)，即氧氣在正極通入，由于電解質(zhì)溶液顯酸性，則該電池的正極反應(yīng)為O2+4e-+4H+＝2H2O。