專題01鋰電池-2019高考復習專題——電化學原卷版

1、專題一鋰電池1.鋰海水電池常用在海上浮標等助航設備中，其示意圖如圖所示。電池反應為2Li+2H2O=2LiOH+H2%電池工作時，下列說法錯誤的是(A.金屬鋰作負極B.電子從鋰電極經導線流向饃電極C.海水作為電解質溶液D.可將電能轉化為化學能2Li+SO2c12=2.某科研小組公司開發(fā)了Li-SO2c12軍用電池，其示意圖如下圖所示，已知電池總反應為:2LiC1+SO2K下列敘述中錯誤的是IW*H三一WWXTH選擇性透過膜A.電池工作時負極材料是Li,發(fā)生氧化反應B.電池工作時電子流向：鋰電極一導線一負載一碳棒C.電池工作時，外電路流過0.2mol電子，標準狀況下生成4.48L氣體D.電池工作

2、過程中，石墨電極反應式為SO2C12+2e=2C1-+SO2T3,下圖是采用新能源儲能器件將CO2轉化為固體產物，實現(xiàn)CO2的固定和儲能靈活應用的裝置。儲能器件使用的Li-CO2電池組成為釘電極/CO2-飽和LiClO4-DMSO電解液/鋰片。下列說法正確的是A. Li-CO2電池電解液由LiClO4和DMSO溶于水得到B. CO2的固定中，每轉移8mole-,生成3mol氣體C.過程n中電能轉化為化學能D.過程I的釘電極的電極反應式為2Li2CO3+C-4e-=4Li+3CO2T4 .中國科學家用蘸墨汁書寫后的紙張作為空氣電極，設計并組裝了輕型、柔性、能折疊的可充電鋰空氣電池如下圖1,電池的

3、工作原理如下圖2。下列有關說法正確的是金父理可機犯常座后呼E氣町福A.放電時，紙張中的纖維素作鋰電池的正極B.開關K閉合給鋰電池充電，X為直流電源負極C.放電時，Li+由正極經過有機電解質溶液移向負極D.充電時，陽極的電極反應式為：Li2O2+2e-=O22+215 .鋰電池的構造如圖所示，電池內部“一裳示放電時Li卡的遷移方向，電池總反應可表示為：LixCoO2+LixC6%LLiCoO2+6C,下列說法錯誤的是()電極(liCd)。固體電解質電極(C)A.該電池的負極為LiCoO2B,充電時Li向C電極電極移動C.充電時的陰極反應：Lii-xCoO2+xLi+xe=LiCoO2D.外電路上

4、的“一裝示放電時的電子流向6 .近幾年科學家發(fā)明了一種新型可控電池一一鋰水電池，工作原理如圖所示。下列有關說法不正確的是8一電怪卜屯M場海最M*A.電極a的材料是LiB.電極b上發(fā)生還原反應，氣體N是氫氣C.消耗鋰的質量為14g時，產生22.4L氣體ND.該裝置是一次電池7.鋰空氣電池放電時的工作原理如圖所示。下列敘述正確的是電解浦a電解液卜A.放電時Li卡由B極向A極移動B.電池放電時總反應方程式為4Li+O2+2H2O=4LiOHC.電解液a、b之間可采用陰離子交換膜8.鋰一銅空氣燃料電池（如圖）容量高、成本低，該電池通過一種復雜的銅腐蝕現(xiàn)象”產生電力，其中放電過程為：2Li+CU2O+H

5、2O=2Cu+2Li+2OH-,下列說法錯誤的是A.整個反應過程中，氧化劑為O2B.放電時，正極的電極反應式為：CU2O+H2O+2e=2Cu+2OHC.放電時，當電路中通過0.1mol電子的電量時，有0.1molLi+透過固體電解質向Cu極移動,下1.12L氧氣參與反應D.通空氣時，銅被腐蝕，表面產生CU2O有標準狀況9.鋰空氣充電電池有望成為電動汽車的實用儲能設備。工作原理示意圖如下，下列敘述正確的是OLiQL4A.該電池工作時Li+向負極移動B.Li2SO4溶液可作該電池電解質溶液C.電池充電時間越長，電池中Li2O含量越多D.電池工作時，正極可發(fā)生：2Li+O2+2e-=Li2O2卜列

6、有關說10. Li-Cu-空氣燃料電池的原理示意如圖，電池通入空氣腐蝕銅電極而產生正極反應物CU2O法正確的是產一I二乂有機鈣酸鋅鋰固水溶液電解質體電解質電解質A.電池工作時，正極上有金屬鋰析出B.電池工作時，負極區(qū)溶液中c(OH-)增大C.電池放電過程中的總反應為：2Cu+2Li+2OH-=2Li+Cu2O+H2OD.停止通入空氣一段時間，電池將停止放電11. 一種新型的鋰-呼吸CO2電化學裝置”的結構如下圖所示，下列說法正確的是草馥得環(huán)溶液A.該裝置可由電能轉變?yōu)榛瘜W能B.利用該技術可減少溫室氣體CO2的排放2-C.正極的電極反應為：C2O42-2e=2CO2D.每生成10.2gLi2c2

7、。4,有0.2molLi+從正極遷移至負極12 .金屬鋰燃料電池是一種新型電池，比鋰離子電池具有更高的能量密度。它無電時也無需充電，用作燃料電池時，可更換正極的水性電解液和卡盒以及負極的金屬鋰就可以連續(xù)使用，分離出的氫氧化鋰可采用電解其熔融物法回收鋰而循環(huán)使用。其工作示意圖見圖，下列說法不正確的是畫本中廨陶A.放電時，負極的電極反應式為Li-e-=Li+B.熔融的氫氧化鋰用惰性電極電解再生時，金屬鋰在陰極得到C.有機電解液可以是乙醇等無水有機物D.放電時，正極的電極反應式為：2H2O+O2+4e-=4OH-13 .鋰空氣電池充放電基本原理如圖所示，下列說法不正確的是放電電解液電解液（多孔碳）金

8、屬心0HLi4負極A.充電時，鋰離子向陰極移動+一B.充電時陰極電極反應式為Li+e=LiC.放電時正極電極反應式為Oz+4e+2HzO=4OHD.負極區(qū)的有機電解液可以換成水性電解液2Li+SO2c12=14 .某科研小組公司開發(fā)了Li-SO2c12軍用電池，其示意圖如圖所示，已知電池反應為:負載2LiC1+SO2K下列敘述中錯誤的是Li選擇性透過膜A.電池工作時負極材料是Li,發(fā)生氧化反應B.將電解質溶液改為LiCl的水溶液，電池性能會更好C.電池工作時電子流向：鋰電極導線-負載一碳棒D.電池工作過程中，石墨電極反應式為SO2C12+2e-=2C1-+SO2T15 .新型鋰-空氣電池具有能

9、量密度高的優(yōu)點，可以用作新能源汽車的電源，其結構如圖所示，其中固體電解質只允許Li+通過。下列說法正確的是WmS液酬融質水性液(LiOH)A,Li+穿過固體電解質向正極移動而得到LiOH溶液B.放電時，當外電路中有1mole轉移時，水性電解液離子總數(shù)增加NaC,應用該電池電鍍銅，陰極質量增加64g,理論上將消耗11.2L02D.放電時，負極反應式：Li-e+0H=LiOH16.鋰碘電池的正極材料是聚2-乙烯口比咤(簡寫為P2VP)和I2的復合物，電解質是熔融薄膜狀的碘化鋰，正極的電極反應式為P2VPnl2+2e-+2Li+=P2VP(n-1)I2+2LiI。下列說法正確的是A,該電池放電時，鋰

10、電極發(fā)生還原反應B.該電池發(fā)生的總反應為2Li+P2VPnl2=P2VP(n-1)l2+2LiIC,P2VP和I2的復合物是絕緣體，不能導電D.該電池工作時，碘離子移向正極17 .在新型儲能體系，可充電鋰二氧化碳電池被稱為可呼吸電池2.0”該電池的總反應式為：Li+CO2+O2-克巾Li2CO3(未配平),其工作原理如下圖所示(放電時產生的碳酸鋰固體儲存于碳納米管中,TEGDME是一種有機溶劑)。下列說法中正確的是A,放電時，CO2發(fā)生還原反應B,若有1.12L.CO2參與反應，則有0.2mol電子發(fā)生轉移C,放電時，Li+從右向左移動D.充電時，陽極反應為2Li2CO3-4e-=2CO22+

11、OT+4L+18 .鋰-空氣電池是一種新型的二次電池，由于具有較高的比能量而成為未來電動汽車的希望。其放電時的工作原理如圖所示。下列說法正確的是A.該電池放電時，鋰電極發(fā)生了還原反應B,放電時，Li+向鋰電極遷移C.電池中的電解液可以是有機電解液或稀鹽酸等D.充電時，電池正極的反應式為Li2O2-2e-=2Li+O219 .我國研究鋰硫電池獲得突破，電池的總反應是16Li+S8弋產8Li2s,充放電曲線如圖所示，下列說法不正確的是（）Li參瞪化料;1.機二哩匕fg產.11,70、豉電E.A.充電時，電能轉化為化學能B.放電時，鋰離子向正極移動C.放電時，1molLi2s6轉化為Li2s4得到2

12、mole-D.充電時，陽極總電極反應式是8S2-16e=S820.一種Cu-Li可充電電池的工作原理如圖所示，其中非水系電解液和水系電解液被鋰離子固體電解質陶瓷片（LISICON）隔開。下列說法正確的是（）A.陶瓷片允許水分子通過B.電池放電時，N極發(fā)生氧化反應C.電池充電時，陰極反應為Li+e-=LiD.電池充電時，接線柱B應與外接直流電源的負極相連21.鋰-空氣電池的工作原理如圖所示。其中多孔電極材料選用納米多孔金時，該電池表現(xiàn)出良好的循環(huán)性能。電池反應為：2Li+O2=Li2O2。下列說法錯誤金屬鋰電解液多孔電極2I代表A.該電池的電解液常用鋰鹽的有機溶液B.電池工作時，外電路中流過0.

13、01mol電子，負極材料減重0.07gC.電池工作時，正極反應可能經過兩個過程：Li+O2+e-=LiO2Li+LiO2+e=Li2O2D.電池充電時間越長，電池中Li2O2越多22.某手機電池采用了石墨烯電池，可充電5分鐘，通話2小時。一種石墨烯鋰硫電池(2Li+S8=Li2S8)工作原理示意圖如圖。下列有關該電池說法不正確的是A.B.金屬鋰是所有金屬中比能量最高的電極材料充電時A電極為陰極，發(fā)生還原反應-七aiZe_二NJ；/D.23.某鋰離子電池工作原理如下圖所示，電池反應為:Li1xCoOz+LixCFILiCoO2+C。下列說法不正C.充電時B電極的反應：Li2s8-2e-=2Li+

14、S8手機使用時電子從A電極經過手機電路版流向B電極，再經過電池電解質流回A電極確的是A.槐心祈戶.Q匚一匚.1111.LJ.a.o工優(yōu)3LrLi*放電時，電子從b極經用電器流向a極B.放電時，若轉移1mole,碳材料將增重7gC.充電時，鋰離子通過隔膜進入右室、一，一、,+D.充電時，a極反應：LiCoO2xe=Li1-xCoO2+xLi該電池的兩極及電解液被分成24.新型液態(tài)金屬Li-Sb電池具有優(yōu)良的動力傳輸特性，工作原理如圖所示,3層（熔融Li和Sb可互溶）。下列說法正確的是A.電池放電時Li為正極B.將Li換成Na會提高該電池的比能量C.該電池充電時陽極金屬的總質量不變D.在Sb電極中

15、常摻入Pb,目的是降低該電池工作溫度25.鋰一銅空氣燃料電池容量高、成本低，具有廣闊的發(fā)展前景。該電池通過一種復雜的銅腐蝕現(xiàn)象”產生電力，其中放電過程為2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li+2OH,下列說法不正確的是鐳敢辟建固水溶液體電解囪電解質A.該電池負極不能用水溶液作為電解質B.放電時，Li+透過固體電解質向Cu極移動C.通空氣時銅被腐蝕，表面產生CU2OD.放電時，正極的電極反應式為：O2+2H2O+4e-40H26.鋰一液態(tài)多硫電池具有能量密度高、儲能成本低等優(yōu)點，以熔融金屬鋰、熔融硫和多硫化鋰Li2Sx(2x8)分別作兩個電極的反應物，固體A2O3陶瓷(可傳導Li+)為電解質，

16、其反應原理如圖所示。下列說法錯誤的A.該電池比鈉一液態(tài)多硫電池的比能量高B.放電時，內電路中Li+的移動方向為從a至ijbC.Al2O3的作用是導電、隔離電極反應物D.充電時，外電路中通過0.2mol電子，陽極區(qū)單質硫的質量增加3.2g27.正在研發(fā)的鋰空氣電池能量密度高、成本低，可作為未來電動汽車的動力源，其工作原理如圖。下列有關該電池的說法正確的是A.有機電解液可以換成水性電解液B.放電時，外電路通過2mol電子，消耗氧氣11.2LC.放電和充電時，Li+遷移方向相同D.電池充電時，在正極上發(fā)生的反應為4OH-4e-=O2T+2HO28.在固態(tài)金屬氧化物燃料電解池中，以H2-CO混合氣體為

17、燃料，基本原理如右圖所示。下列說法不正確的是A.Y極是原電池的正極，發(fā)生還原反應2.2B.負極的電極反應式是：H22e+O=H2OCO2e+O=CO2C.總反應可表不為：Hz+CO+O2=H2O+CO2D.同溫同壓下兩極消耗的氣體的體積之比是1：1a常用摻有石墨烯的S8材料,29 .全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極電池反應為：16Li+xS8=8Li2sx(2x$o下列說法正確的是A.電池工作時，負極可發(fā)生反應：2Li2s6+2Li+2e=3Li2s4B,電池充電時間越長，電池中的Li2s2量越多C.電解質中加入硫酸能增強導電性D,電池工作時，外電路中流過0.02

18、mol電子，負極材料減重0.14g30 .2017年12月，華為宣布：利用鋰離子能在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性，開發(fā)出石墨烯電池，電池反應式為LixC6+Li1-xCoO2r一C6+LiCoO2,其工作原理如圖所示。下列關于該電池的說法不正確的是A,該電池若用隔膜可選用質子交換膜B,石墨烯電池的優(yōu)點是提高電池的儲鋰容量進而提高能量密度C,充電時，LiCoO2極發(fā)生的電極反應為：LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLiD,廢舊的該電池進行放電處理”讓Li+從石墨烯中脫出而有利于回收a常用摻有石墨烯的S8材料,31 .全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其

19、中電極電池反應為：16Li+xS8=8Li2Sx(2WxSB。下列說法錯誤的是A,電池工作時，正極可發(fā)生反應：2Li2s6+2Li+2e-=3Li2s4B,電池工作時，外電路中流過0.02mol電子，負極材料減重0.14gC.石墨烯的作用主要是提高電極a的導電性D,電池充電時間越長，電池中Li2&的量越多32 .近年來AIST報告正在研制一種高容量、低成本”鋰銅空氣燃料電池，該電池通過一種復雜的銅腐蝕現(xiàn)象產生電力，整個反應過程中，銅相當于催化劑，裝置如圖所示。下列說法不正確的是空氣木蹙液電解質A.放電時，Li+透過固體電解質向Cu極移動B.放電時，正極的電極反應式為O2+4e+2H2O=4OH

20、C.空氣的作用是把銅表面氧化為CU2OD.鋰電極減輕1.4g時，至少需通入空氣約5.6L(標準狀況下)33 .一種鋰銅可充電電池，工作原理如圖。在該電池中，非水系電解液和水系電解液被鋰離子固體電解質陶瓷片(LISICON)隔開。下列說法不正確的是撞或柱A彼線柱B水系電H植u1EJSICON尊木矗甯*穗A.陶瓷片允許Li+通過，不允許水分子通過B.放電時，N為電池的正極C.充電時，陰極反應為：Li+e-=LiD.充電時，接線柱A應與外接電源的正極相連34.鋰空氣電池是一種新型的二次電池，其放電時的工作原理如下圖所示。下列說法正確的是代A.電解液中，Li+由多孔電極遷移向鋰電極B.該電池放電時，負

21、極發(fā)生了還原反應C.充電時，電池正極的反應式為Li2O2=2Li+O2f+2eD.電池中的電解液可以是有機電解液或稀鹽酸等35 .鋰-液態(tài)多硫電池具有能量密度高、儲能成本低等優(yōu)點，以熔融金屬銀、熔融硫和多硫化鋰分別作兩個電極的反應物，固體AI2O3陶瓷（可傳導Li+）為電解質，其反應原理如圖所示。下列關于其說法錯誤的是A.放電時，電極B為正極B.充電時內電路中Li+的移動方向為從B到AC.該電池的適宜工彳溫度應該在AI2O3的熔點和沸點之間D.充電時，陽極反應為Sx2-2e-=xS36 .如圖是一種利用鋰電池固定CO2”的電化學裝置，在催化劑的作用下，該電化學裝置放電時可將CO2轉化為C和Li

22、2CO3,充電時選用合適催化劑，僅使Li2CO3發(fā)生氧化反應釋放出CO2和02。下列說法中正確的是電場（二rim戶EA.該電池充電時，陽極反應式為：C+2Li2CO3-4e-=3CO2T+4LiB.該電池放電時，Li+向電極X方向移動C.該電池充電時，電極Y與外接直流電源的負極相連D.該電池放電時，每轉移4mol電子，理論上生成ImolC37 .特斯拉全電動汽車使用的是鉆酸鋰電池，其工作原理如下圖，A極材料是金屬鋰和碳的復合材料（碳作為金屬鋰的載體），電解質為一種能傳導Li+的高分子材料，隔膜只允許Li+通過，電池反應式放電LixC6+Lii-xCoO2日Ce+LiCoO2。下列說法不正確的是

23、A.放電時電子從A極通過導線流向B極B.放電時A是負極C.放電時Li+從右向左定向遷移D.鉆酸鋰電池為二次電池a常用摻有石墨烯的S8材料,38 .全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極電池反應為：16Li+xS8=8Li2Sx（2x下列說法不正確的是A.電池工作時，a是正極B.電池工作時負極反應為：Li-e=Li+,外電路中流過0.02mol電子，負極材料減重0.14gC.石墨烯的作用主要是提高電極a的導電性D.在此電池中加入硫酸可增加導電性39 .鋰硫電池是一種新型儲能電池，放電時的總、反應為2Li+xS=Li2Sx。以該電池為電源制備甲烷的原理如圖所示。b*X抑CO

24、辭滿NiHCOj溶液卜列說法正確的是A.b為鋰硫電池的負極B.鋰硫電池的正極反應式為Li-e-=Li+C.陽極反應式為CO+3CO32-+2H2O-2e=4HCO3D.該裝置工作時溶液中的CO32-增大40.已知：鎂電池的總反應為xMg+Mo3S4MgxMo3S4,鋰硫電池的總反應為2Li+S”充電-Li2S0參與電極反應的單位質量的電極材料放出電能的大小稱為該電池的比能量。下列說法正確的是A.鋰電池放電時，Mg2+向負極遷移Mg訂解BLi.解：Hl111B.鎂電池放電時，正極發(fā)生的電極反應為Mo3S4+xMg2+2xe-=MgxMo3S4C.理論上兩種電池的比能量相同D.圖中Li作負極，M0

25、3S4作陽極41.近期使用的一種可控電池鋰水電池工作原理如下圖。下列說法錯誤的是I，也x卜一一.A.鋰電極是電池的負極B.正極發(fā)生的反應為：2H2O+2e=2OH-+H2TC.水中H+經固體電解質向鋰電極移動D.理論上每消耗14g鋰,轉移的電子數(shù)為2Na42 .鋰-空氣電池由于具有較高的比能量而成為未來電動汽車的希望。其原理模型如圖所示，下列說法不正確的是金屬鋰【i-cf【i電解偵l.i-切L電極A.可以用LiOH溶液做電解質溶液B.鋰既是負極材料又是負極反應物C.正極反應為2Li+O2+2e-U2O2D.正極采用多孔碳材料是為了更好的吸附空氣43 .近年來AIST報告正在研制一種高容量、低成

26、本”的鋰一銅空氣燃料電池。該電池通過一種復雜的銅腐蝕現(xiàn)象”產生電力，其中放電過程為：2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li+2OH一，下列說法不正確的是（）也解偵時體電期”施電勵MiA,放電時，Li+透過固體電解質向Cu極移,，一,，一一、,-B.放電時，正極的電極反應式為O2+2H2O+4e=4OHC.通空氣時，銅被腐蝕，表面產生CU2OD.通空氣時，整個反應過程中，銅相當于是催化劑44.如圖是一種鋰引氧化物熱電池裝置，電池總反應為xLi+LiV3O8=Lii+xV3O8。工作時，需先引發(fā)鐵和氯酸鉀反應使共晶鹽融化。已知：LiCl-KCl共晶鹽熔點352C。下列說法正確的是共晶苗鐵和乳酸弗A.整個過程的能量轉化只涉及化學能轉化為電能B.放電時正極反應為：Li1+xV3O8=e=LiVO8+xLi+C.放電時Cl一移向LiV3O8電極D.Li-Si合金熔點高于352c45 .Li-FeS2熱激活電池以固體KCl、LiCl為電解質，放電總反應為：FeS2+4Li=Fe+2Li2S,下列說法不正確的是（）A.負極