题目

题型：不详难度：来源：

在能源和环保的压力下，新能源电动汽车无疑将成为未来汽车的发展方向。如果电动汽车上使用新型钒电池，一次性充电3—5分钟后，续航能力可达1000公里；而成本造价只有目前锂电池的40%，体积和重量分别是锂电池的1/25和1/10。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，其原理如图所示：

下列有关该钒电池的说法不正确的是：

A．该电池为可逆电池， 当左槽溶液逐渐由黄变蓝时，为充电过程，此时左槽溶液pH值升高

B．放电过程中，右槽溶液中溶液颜色由紫色变为绿色

C．充电过程中， H+可以通过质子交换膜向右移动，形成电流通路，并且参与电极反应

D．充电时若转移的电子数为3.011023个，左槽溶液中n(H+)增加了0.5mol

答案

A

解析

试题分析：A、根据装置图可知，当左槽溶液逐渐由黄变蓝，即VO₂⁺转化为VO²⁺，V元素的化合价从＋5价降低到＋4价，此时该极上发生得电子的还原反应，其电极反应式为VO₂⁺+2H⁺+e^-＝VO²⁺+H₂O，但该该过程是放电过程，故A不正确；B、放电过程中右槽是负极失去电子发生氧化反应，电极反应式为V²⁺－e^-＝V³⁺，所以放电过程中，右槽溶液中溶液颜色由紫色变为绿色，B正确；C、充电过程中右槽发生还原反应，电极反应式为V³⁺+e^-＝V²⁺，因此为保持溶液的电中性，充电过程中， H⁺可以通过质子交换膜向右移动，形成电流通路，并且参与电极反应，C正确；D、充电时，左槽发生的反应为VO²⁺+H₂O－e^-＝VO₂⁺+2H⁺，当转移电子为3.01×10²³个即为0.5mol电子时，生成氢离子为1mol，此时氢离子参与正极反应，通过交换膜定向移动使电流通过溶液，溶液中离子的定向移动可形成电流，通过0.5mol电子，则左槽溶液中n（H⁺）的变化量为1mol-0.5mol=0.5mol，故D正确，答案选A。