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3.我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子二次电池.下列叙述正确的是(  )
A.a为电池的负极
B.电池充电时a极反应为:Li1-xMn2O4+xe-+xLi+═LiMn2O4
C.充电时,a极锂的化合价发生变化
D.放电时,溶液中SO42-从a向b迁移

分析 放电时,电池反应式为Li1-xMn2O4+xLi=LiMn2O4,负极反应式为xLi-xe-═xLi+,正极反应式为xLi++Li1-xMn2O4+xe-═LiMn2O4,充电时,阳极、阴极电极反应式与正极、负极电极反应式正好相反,据此分析解答.

解答 解:放电时,电池反应式为Li1-xMn2O4+xLi=LiMn2O4,负极反应式为xLi-xe-═xLi+,正极反应式为xLi++Li1-xMn2O4+xe-═LiMn2O4,充电时,阳极、阴极电极反应式与正极、负极电极反应式正好相反,
A.放电时,a极为正极,故A错误;
B.放电时,a极发生氧化反应,LiMn2O4-xe-═xLi++Li1-xMn2O4+xe-,故B错误;
C.充电时,a极发生氧化反应,而a极锂的化合价不发生变化,故C错误;
D.放电时,电解质中阴离子向负极,即a向b迁移,故D正确;
故选D.

点评 本题考查化学电源新型电池,明确各个电极上发生的反应是解本题关键,知道正负极与阴阳极电极反应式之间的关系,难点是电极反应式的书写.

练习册系列答案
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14.CO、CO2是重要的工业原料,在工业上有着广泛的用途.
(1)已知相关反应的能量变化如图1所示.
    则用CH4(g)和H2O(g)反应制得H2(g)和CO(g)的热化学反应方程为CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+171.1KJ/mol.
(2)在一容积可变的密闭容器中,1molCO与2molH2发生反应:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1<0,
CO在不同温度下的平衡转化率(α)与压强(p)的关系如图2所示
①a、b两点H2的反应速率:v(a)<v(b)(填“>”、“<”、“=”)
②相同压强下,CO的转化率先达到0.5的是T2(填“T1”或“T2 ),原因是该反应为放热反应,图象可知T1<T2 温度越高反应速率越快,故T2温度下CO转化率达到0.5时所用时间更短.
③在T1点温度下,下列叙述不能说明上述反应能达到化学平衡状态的是ad(填字母)
a.H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍
b.CH3OH的体积分数不再改变
c.混合气体的密度不再改变
d.CO和CH3OH的物质的量之和保持不变
④计算图2中a点的平衡常数KP=1.6×10-11(Pa)-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数).

(3)氨气和CO2在一定条件下可合成尿素,其反应为:2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH22(s)+H2O(g) 
合成塔中氨碳比[$\frac{n(N{H}_{3})}{n(C{O}_{2})}$]与CO2转化率[α(CO2)]的关系如图3所示.则$\frac{n(N{H}_{3})}{n(C{O}_{2})}$应控制在4.0的理由是$\frac{n(N{H}_{3})}{n(C{O}_{2})}$控制在4.0时CO2转化率已经很高,而$\frac{n(N{H}_{3})}{n(C{O}_{2})}$在4.0后CO2的转化率无明显增大.

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