Question

【題目】鋰離子電池已經成為新一代實用化的蓄電池，該電池具有能量密度大、電壓高的特性。鋰離子電池放電時電極反應式為負極反應：C6Li－xe－==C6Li1－x＋xLi+（C6Li表示鋰原子嵌入石墨形成復合材料）正極反應：Li1－xMO2＋xLi+＋xe－==LiMO2（LiMO2表示含鋰的過渡金屬氧化物）

（1）鋰電池放電時電池的反應式為_____________________________。

（2）該電池工作時，Li+向________（填“正極”或“負極”）遷移。

（3）假設放電過程中消耗負極材料5.6g，則轉移的電子數目為_______（NA為阿伏加德羅常數的值）。

科學家設想利用太陽能電池電解水產生的氣體制成燃料電池給衛星充電，可建立環保型的衛星供電系統。

（4）已知破壞1molH-H鍵、1molO=O鍵、1molH-O鍵時分別需要吸收436kJ、498kJ、465kJ的能量。下圖表示H2、O2轉化為水的反應過程能量變化，則b=______。

（5）若該氫氧燃料電池的電解質溶液為酸性溶液，電池總反應為2H2+O2=2H2O。該電池的正極反應為________________________________。

Answer 1

【答案】 C6Li+Li1-XMO2==LiMO2+C6Li1-x 正極 0.8NA 490KJ O2+4e- + 4H+ ==2H2O

【解析】（1）正負極反應式疊加即得到鋰電池放電時電池的反應式為C6Li+Li1-XMO2＝LiMO2+C6Li1-x；（2）原電池中陽離子向正極移動，則該電池工作時，Li+向正極遷移；（3）1mol鋰失去1mol電子，假設放電過程中消耗負極材料5.6g，鋰的物質的量是5.6g÷7g/mol＝0.8mol，則轉移的電子數目為0.8NA；（4）反應熱等于斷鍵吸收的能量和形成化學鍵所放出的能量的差值，則根據示意圖可知b＝4×465 kJ－2×436 kJ－498 kJ＝490 kJ；（5）正極發生得到電子的還原反應，即氧氣在正極通入，由于電解質溶液顯酸性，則該電池的正極反應為O2+4e-+4H+＝2H2O。