摘要：21．钒(V)及其化合物广泛应用于工业催化.新材料和新能源等领域. (1)V2O5是接触法制硫酸的催化剂. ①一定条件下.SO2与空气反应t min后.SO2和SO3物质的量浓度分别为a mol/L和b mol/L.则SO2起始物质的量浓度为 mol/L,生成SO3的化学反应速率为 mol/.②工业制硫酸.尾气SO2用 吸收. (2)全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置.其原理如图所示. ①当左槽溶液颜色逐渐由黄变蓝.其电极反应式为 . ②充电过程中.右槽溶液颜色逐渐由 色变为 色. ③放电过程中氢离子的作用是 和 , 充电时若转移的电子数为3.01×1023个.左槽溶液中n(H+)的变化量为 . 解析:本题为化学反应原理内容.主要考查了化学反应速率及电化学. 生成b mol SO3需要反应物SO2 b mol.故起始时SO2浓度为(a+b)mol/L. v(SO3)＝b mol/L÷t min＝mol/. ②二氧化硫尾气用碱液吸收. (2)①由黄色变为蓝色.说明VO生成VO2+.V化合价由+5价降为+4价.被还原.②充电过程中.右槽中发生还原反应.V3+变为V2+.颜色由绿色变为紫色.③放电时.氢离子参与正极的还原反应.生成水,充电时.转移的电子为0.5 mol时.生成的H+物质的量为1 mol.由于H+可以通过交换膜.其中0.5 mol H+进入右槽.故左槽中H+的变化量为0.5 mol. 答案:(1)①a+b b/t ②氨水 (2)①VO+2H++e-===VO2++H2O ②绿 紫 ③参与正极反应 通过交换膜定向移动使电流通过溶液 0.5 mol

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