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Ⅰ、锂电池有广阔的应用前景。用“循环电沉积”法处理某种锂电池,可使其中的Li电极表面生成只允许Li+通过的Li2CO3和C保护层,工作原理如图1,具体操作如下。
ⅰ.将表面洁净的Li电极和MoS2电极浸在溶有CO2的有机电解质溶液中。
ⅱ.0~5min,a端连接电源正极,b端连接电源负极,电解,MoS2电极上生成Li2CO3和C。
ⅲ.5~10min,a端连接电源负极,b端连接电源正极,电解,MoS2电极上消耗Li2CO3和C,Li电极上生成Li2CO3和C。
步骤ⅱ和步骤ⅲ为1个电沉积循环。
ⅳ.重复步骤ⅱ和步骤ⅲ的操作,继续完成9个电沉积循环。

(1)步骤ⅱ内电路中的Li+的迁移方向为
a
a

a.由Li电极向MoS2电极迁移
b.由MoS2电极向Li电极迁移
(2)已知下列反应的热化学方程式。
2Li(s)+2CO2(g)=Li2CO3(s)+CO(g) ΔH1=-539kJ•mol-1
CO2(g)+C(s)=2CO(g) ΔH2=+172kJ•mol-1
步骤ⅱ电解总反应的热化学方程式为
4Li(s)+3CO2(g)=2Li2CO3(s)+C(s)△H=-1250kJ/mol
4Li(s)+3CO2(g)=2Li2CO3(s)+C(s)△H=-1250kJ/mol

(3)步骤ⅲ中,Li电极的电极反应式为
4Li++4e-+3CO2(g)=2Li2CO3(s)+C(s)
4Li++4e-+3CO2(g)=2Li2CO3(s)+C(s)

(4)Li2CO3和C只有在MoS2的催化作用下才能发生步骤ⅲ的电极反应,反应历程中的能量变化如图2。下列说法正确的是
ac
ac
(填字母)。
a.反应历程中存在碳氧键的断裂和形成
b.反应历程中涉及电子转移的变化均释放能量
c.MoS2催化剂通过降低电极反应的活化能使反应速率增大
Ⅱ、图3为青铜器在潮湿环境中发生的电化学腐蚀的示意图。
(5)①腐蚀过程中,负极是
c
c
(填“a”“b”或“c”);
②环境中的Cl-扩散到孔口,并与正极产物和负极产物作用生成多孔铜锈Cu2(OH)3Cl,其离子方程式为
2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓
2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓

③若生成4.29gCu2(OH)3Cl,则理论上消耗氧气的体积为
0.448
0.448
L(标准状况)。

【答案】a;4Li(s)+3CO2(g)=2Li2CO3(s)+C(s)△H=-1250kJ/mol;4Li++4e-+3CO2(g)=2Li2CO3(s)+C(s);ac;c;2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓;0.448
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:12引用:1难度:0.6
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