全釩氧化還原液流電池是一種新型電能儲存和高效轉(zhuǎn)化裝置，該電池是將具有不同價態(tài)的釩離子溶液分別作為正極和負極的活性物質(zhì)，分別儲存在各自的酸性電解液儲罐中。其結(jié)構(gòu)原理如下圖所示，該電池放電時，右槽中的電極反應為：V2+ － e－? = V3+，下列說法正確的是

A．放電時，右槽發(fā)生還原反應

B．充電時，陰極電解液pH升高

C．充電時，每轉(zhuǎn)移lmol電子，n(H+)的變化量為l mol

D．放電時，左槽的電極反應式：VO2++ 2H+ + e－? = VO2++ H2O

 

【答案】

D

【解析】

試題分析：原電池中，正極發(fā)生氧化反應，負極發(fā)生還原反應，根據(jù)電池總反應和參加物質(zhì)的化合價的變化可知，反應中V2＋離子被氧化，應是電源的負極，VO2＋離子化合價降低，被還原，應是電源的正極反應，根據(jù)原電池的工作原理和電解池的工作原理進行分析；右槽是負極，發(fā)生氧化反應，A錯誤；左槽是正極，發(fā)生的電極反應式：VO2++ 2H+ + e－ VO2++ H2O，D正確；負極發(fā)生失電子的氧化反應，即反應為V2＋－e－=V3＋，電池反應為VO2＋+V2＋+2H＋VO2＋+V3＋+H2O，所以充電時陰極電極反應為V3＋+e－═V2＋；陽極電極反應為 VO2++ H2O－e－VO2++ 2H+ ，充電時，陽極電解液pH降低，B錯誤；充電時，每轉(zhuǎn)移lmol電子，n(H+)的變化量為2mol，故C錯誤；故選D。

考點：考查原電池的工作原理。

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

隨著大氣污染的日趨嚴重，國家擬于“十二五”期間，將二氧化硫（SO2）排放量減少8%，氮氧化物（NOx）排放量減少10%．目前，消除大氣污染有多種方法．
（1）處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx．已知：
CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574kJ?mol-1
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160kJ?mol-1
則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學方程式為
CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867kJ?mol-1
CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867kJ?mol-1
．
（2）全釩氧化還原液流電池，是目前發(fā)展勢頭強勁的優(yōu)秀綠色環(huán)保儲能電池．
其電池總反應為：V3++VO2++H2O
充電
放電
VO2++2H++V2+．充電過程中，H+向
陰極區(qū)
陰極區(qū)
遷移（填“陰極區(qū)”或“陽極區(qū)”）．充電時陰極反應式為
V3++e-=V2+
V3++e-=V2+
．
（3）降低汽車尾氣的方法之一是在排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化器，發(fā)生如下反應：
2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g）；△H＜0．
該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K=
K=
c(N2)c2(CO2)
c2(NO)c2(CO)
K=
c(N2)c2(CO2)
c2(NO)c2(CO)
．
若在一定溫度下，將2molNO、1molCO充入1L固定容積的容器中，反應過程中各物質(zhì)的濃度變化如圖所示．若保持溫度不變，20min時再向容器中充入CO、N2各0.6mol，平衡將
不
不
移動（填“向左”、“向右或“不”）．20min時，若改變反應條件，導致N2濃度發(fā)生如圖所示的變化，則改變的條件可能是
②
②
（填序號）．
①加入催化劑　  ②降低溫度　  ③縮小容器體積　  ④增加CO2的量
（4）利用Fe2+、Fe3+的催化作用，常溫下將SO2轉(zhuǎn)化為SO42-而實現(xiàn)SO2的處理（總反應為2SO2+O2+2H2O=2H2SO4）．已知，含SO2的廢氣通入含F(xiàn)e2+、Fe3+的溶液時，其中一個反應的離子方程式為4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，則另一反應的離子方程式為
2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
．

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科目：高中化學 來源：2012屆江蘇省蘇北四市（徐、連、淮、宿）高三元月調(diào)研測試化學試卷 題型：填空題

（14分）隨著大氣污染的日趨嚴重，國家擬于“十二五”期間，將二氧化硫(SO2)排放量減少8%，氮氧化物(NOx)排放量減少10%。目前，消除大氣污染有多種方法。
（1）處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx。已知：
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=－574kJ·mol­－1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=－1160kJ·mol－1
則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學方程式為   。
（2）全釩氧化還原液流電池，是目前發(fā)展勢頭強勁的優(yōu)秀綠色環(huán)保儲能電池。
其電池總反應為：
V3+＋VO2+＋H2OVO2＋+ 2H＋＋V2+。
充電過程中，H+向   遷移（填“陰極區(qū)”或“陽極區(qū)”）。充電時陰極反應式為   。
（3）降低汽車尾氣的方法之一是在排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化器，發(fā)生如下反應：
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)；△H＜0。
該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K=   。

若在一定溫度下，將2molNO、1molCO充入1L固定容積的容器中，反應過程中各物質(zhì)的濃度變化如上圖所示。若保持溫度不變，20min時再向容器中充入CO、N2各0.6mol，平衡將   移動（填“向左”、 “向右”或“不”）。
20min時，若改變反應條件，導致N2濃度發(fā)生如上圖所示的變化，則改變的條件
可能是   （填序號）。
①加入催化劑　 ②降低溫度　 ③縮小容器體積　 ④增加CO2的量
（4）利用Fe2+、Fe3+的催化作用，常溫下將SO2轉(zhuǎn)化為SO42－而實現(xiàn)SO2的處理（總反應為2SO2+O2+2H2O=2H2SO4）。已知，含SO2的廢氣通入含F(xiàn)e2+、Fe3+的溶液時，其中一個反應的離子方程式為4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O，則另一反應的離子方程式為   。

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科目：高中化學 來源：2012-2013學年安徽省皖北協(xié)作區(qū)髙三年級聯(lián)考化學試卷（解析版） 題型：選擇題

全釩氧化還原液流電池是一種新型電能儲存和高效轉(zhuǎn)化裝置，該電池是將具有不同價態(tài)的釩離子溶液分別作為正極和負極的活性物質(zhì)，分別儲存在各自的酸性電解液儲罐中。其結(jié)構(gòu)原理如圖所示，該電池放電時，右槽中的電極反應為：V2+—e- =V3+，下列說法正確的是

A．放電時，右槽發(fā)生還原反應

B．放電時，左槽電解液pH升高

C．充電時，陰極的電極反應式：VO2++2H++e-=VO2++H2O

D．充電時，每轉(zhuǎn)移1      mol電子，n(H+)的變化量為1 mol

 

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科目：高中化學 來源：2011-2012學年江蘇省蘇北四市（徐、連、淮、宿）高三元月調(diào)研測試化學試卷 題型：填空題

（14分）隨著大氣污染的日趨嚴重，國家擬于“十二五”期間，將二氧化硫(SO2)排放量減少8%，氮氧化物(NOx)排放量減少10%。目前，消除大氣污染有多種方法。

（1）處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx。已知：

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H=－574kJ·mol­－1

CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H=－1160kJ·mol－1

則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學方程式為    。

（2）全釩氧化還原液流電池，是目前發(fā)展勢頭強勁的優(yōu)秀綠色環(huán)保儲能電池。

其電池總反應為：

V3+＋VO2+＋H2OVO2＋+ 2H＋＋V2+。

充電過程中，H+向    遷移（填“陰極區(qū)”或“陽極區(qū)”） 。充電時陰極反應式為    。

（3）降低汽車尾氣的方法之一是在排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化器，發(fā)生如下反應：

2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)；△H＜0。

      該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K=    。

若在一定溫度下，將2molNO、1molCO充入1L固定容積的容器中，反應過程中各物質(zhì)的濃度變化如上圖所示。若保持溫度不變，20min時再向容器中充入CO、N2各0.6mol，平衡將    移動（填“向左”、 “向右”或“不”）。

20min時，若改變反應條件，導致N2濃度發(fā)生如上圖所示的變化，則改變的條件

可能是    （填序號）。

①加入催化劑　  ②降低溫度　  ③縮小容器體積　  ④增加CO2的量

（4）利用Fe2+、Fe3+的催化作用，常溫下將SO2轉(zhuǎn)化為SO42－而實現(xiàn)SO2的處理（總反應為2SO2+O2+2H2O=2H2SO4）。已知，含SO2的廢氣通入含F(xiàn)e2+、Fe3+的溶液時，其中一個反應的離子方程式為4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O，則另一反應的離子方程式為    。

 

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