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全钒液流储能电池(VRB)广泛应用于风能、太阳能发电系统的储能系统. 电池反应为VO2++V2++2H+
放电
充电
VO2++V3++H2O,装置如图所示:下列说法正确的是(  )
分析:根据电池总反应和参加物质的化合价的变化可知,反应中V2+离子被氧化,应是电源的负极,VO2+离子化合价降低,被还原,应是电源的正极反应,根据原电池的工作原理和电解池的工作原理进行分析;
解答:解:A、根据原电池的工作原理,该电池的电解质是不断被消耗的,当电池无法放电时,更换电解质溶液即可工作,故A错误;
B、电池工作时,H+由正极经质子膜流向,依据负极电极反应为:VO2++2H++e-=VO2++H2O消耗氢离子,由负极移向正极,故B错误;
C、原电池放电时,VO2+离子化合价降低,被还原,应是电源的正极反应,生成VO2+离子,电极反应为:VO2++2H++e-=VO2++H2O,故C错误;
D、放电时,反应中V2+离子被氧化,应是电源的负极,负极发生失电子的氧化反应,即反应为V2+=V3++e-,所以充电时阴极电极反应为V3++e-═V2+;故D正确;
故选D.
点评:本题考查原电池的工作原理,题目难度不大,注意把握原电池中电子及溶液中离子的定向移动问题,本题从化合价的变化进行判断是做题的关键
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

(2010?重庆)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,b mol/L,则SO2起始物质的量浓度为
a+b
a+b
mol/L;生成SO3的化学反映速率为
b
t
b
t
mol/(L?min).
②工业制制硫酸,尾气SO2
氨水
氨水
吸收.
(2)全钒液流储能电池是利用不同价态离子对氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置,其原理如题图所示

①当左槽溶液逐渐由黄变蓝,其电极反应式为
VO2++2H++e-=VO2++H2O
VO2++2H++e-=VO2++H2O

②充电过程中,右槽溶液颜色逐渐由
绿
绿
色变为
色.
③放电过程中氢离子的作用是
参与正极反应
参与正极反应
通过交换膜定向移动使电流通过溶液
通过交换膜定向移动使电流通过溶液
;充电时若转移的电子数为3.01×1025个,左槽溶液中n(H+)的变化量为
100mol
100mol

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科目:高中化学 来源: 题型:

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.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、b mol/L,则SO2 起始物质的量浓度为
a+b
a+b
mol/L;生成SO3的化学反应速率为
mol/(L?min)
mol/(L?min)

(2)全钒液流储能电池是利用不同价态离子对,发生氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的,其装置原理如图:
①当左槽溶液逐渐由黄变蓝,其电极反应式为
VO2++2H++e-=VO2++H2O
VO2++2H++e-=VO2++H2O

②充电过程中,右槽溶液颜色逐渐由
绿
绿
色变为
色.
③充电时若转移的电子数为3.01×1024个,左槽溶液中n(H+)的变化量为
5
5
 mol.

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2014?滨州一模)(l)铝与某些金属氧化物在高温下的反应称为铝热反应,可用于冶炼高熔点金属.
已知:4Al(s)+3O2(g)═2Al2O3(s)△H=-2830kJ?mol-1
Fe2O3(s)+
3
2
C(s)═
3
2
CO2(g)+2Fe(s)
△H=+230kJ?mol-1
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-390kJ?mol-1
铝与氧化铁发生铝热反应的热化学方程式是
2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)△H=-600kJ/mol
2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)△H=-600kJ/mol

(2)如图1所示,各容器中盛有海水,铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是
②>①>③
②>①>③

装置②中Cu电极上的电极反应式为
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-


(3)钒(V)及其化合物广泛应用于新能源领域.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2所示.
①当左槽溶液逐渐由黄变蓝,其电极反应式为
VO2++2H++e-=VO2++H2O
VO2++2H++e-=VO2++H2O

②充电过程中,右槽溶液颜色逐渐由
绿
绿
色变为
色.

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2010?重庆)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,b mol/L,则SO2起始物质的量浓度为
a+b
a+b
mol/L;生成SO3的化学反应速率为
mol/(L?min).
②工业制制硫酸,尾气SO2
氨水
氨水
吸收.
(2)全钒液流储能电池是利用不同价态离子对氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置,其原理如下图所示:

①当左槽溶液逐渐由黄变蓝,其电极反应式为
VO2++2H++e-=VO2++H2O
VO2++2H++e-=VO2++H2O

②充电过程中,右槽溶液颜色逐渐由
绿
绿
色变为
色.
③放电过程中氢离子的作用是
参与正极反应
参与正极反应
通过交换膜定向移动使电流通过溶液
通过交换膜定向移动使电流通过溶液
;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
0.5mol
0.5mol

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科目:高中化学 来源: 题型:

 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,与空气反映t min后,物质的量浓度分别为a mol/L和b mol/L, 则起始物质的量浓度为      mol/L ;生成的化学反应速率为       mol/(L·min) .

②工业制硫酸,尾气用_______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,其原理如题29图所示.

①当左槽溶液逐渐由黄变蓝,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            ;充电时若转移的电子数为3.011023个,左槽溶液中n(H+)的变化量为       

 

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