新能源考试题

能源考试题能源试卷一、填空离子化合物的特点是位数配高和积存致密。打算离子晶体构造的因素就是正、负离子电荷多少，半径大小以及离子间的最密积存原则。氯化钠晶体是由钠离子和氯离子构成的面心立方格子相互渗入穿插而组成的。在氟化钙构造中，假设阳离子和阴离子互易其位，则形成一种反萤石结构。在离子化合物中，假设取走一个Na+，晶格中多了一个e-，形成带电的空位VNa’。M原子进入间隙位置表示为MiCaNaCaNa。杂质缺陷的种类分为间隙杂质和置换杂质。杂质缺陷的浓度与温度无关，只打算于溶解度。自集中高温合成燃烧法中，燃烧以恒定的线速逐层集中，其速度取决于热的发生和耗散过程。沉淀法中沉淀的生成要经受成核、生长两个阶段。固体酸型质子导体构造中有序-无序性是打算其性质的一个主要特征。电解质最突出的优点是无电子电导。很多层状无机硫族化合物可以同碱金属发生可逆反响，这样的化合物统称为嵌入化合物。放电平台时间是指在电池满电状况下放电至某电压的放电时间。微乳液是由两种互不相溶的液体在外表活性剂的作用下形成的液体分散体系。共价键的特点为具有方向性和饱和性。CaF2晶体构造中钙离子占据面心立方格子各格点的位置，格子中有8个氟离子，每个氟离子被最邻近的4个钙离子以四周体方式配位着。被称为立方萤石构造。金属晶体中的原子配置符合最密积存的原理原子的空间利用率常用原子积存系数来衡量，它的表达式为:原子堆积系数ξ=单位晶胞内原子体积/单位晶胞体积。范德华力由以下三种力组成：取向力、诱导力、色散力。晶体中同时产生一对间隙原子和空位的缺陷，称之为 Frankel〔弗仑克尔〕缺陷。Darken认为电负性差满足D<±条件时，一般具有很大的固溶度，是固溶溶解度大小的一条边界。当T>0K时，一些自由电子被激发到导带的能级中，表现出价带产生空穴，导带存在电没你溶质原子在溶剂晶格中的位置划分两类：间隙型固溶体、置换型固溶体。用溶胶凝胶法制备的块体材料具有纯度高、材料成分易把握、成分多元化、均匀性好、材料外形多样化、且可在较低的温度下进性合成并致密化等优点。如以下图的加料方法在共沉淀法中被称为顺加法。固体氧化物燃料电池(SOFC)属于第三代燃料电池，是一种在中高温度下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置。在锂离子电池的充放电过程中，锂离子处于从正极→负极→正极的运动状态。人们把这种电化学储能体系形象地称为“摇椅式电池”。24.离子键的特点是无饱和性、无定向性，离子化合物的特性是〔配位数〕高，积存〔致密〕。依据对抱负晶体偏离的几何位置分为四类〔空位〕、〔间隙原子〕、〔杂质原子〕、〔原子错位〕。溶胶-凝胶法的根本原理是将无机盐水解直接形成〔溶胶〕，然后使溶质集合〔胶化〕，制成薄膜，热处理除去〔有机成分〕，最终得到纳米微粒。自集中高温合成是利用化学反响〔放出〕大量的热使燃烧反响〔自发〕的进展下去，以获得具有指定〔成分〕和〔构造〕的产物。28.YSZ〔低〕，稳定性〔高〕，电导率〔低〕。SOFC阴极材料要求孔隙率〔高〕，有适宜的〔热膨胀〕系数。金刚石中C原子之间以共价键结合，C原子发生sp3杂化。离子晶体是由正、负离子以离子键结合起来的，离子键的特点是无饱和性、无定向性。分子与分子之间存在着的一种弱力，称作范德华力，它是由色散力、诱导力、取向力三种力组成。晶体缺陷与固体构造、组成、制备工艺和材料的物理性质之间有着密不行分的关系。晶体的物理缺陷是指应变、位错、晶粒间界、孪晶面和堆垛层等。固体中的缺陷依据产生的缘由分为热缺陷、杂质缺陷、电荷缺陷三类。锂离子电池保持性能的最正确充电方式为浅充浅放。自放电率又称荷电保持力气，是指电池在开路状态下，电池所储存的电量在确定条件下的保持力气。针对锂离子电池负极材料LiFePO4导电性差这个问题，可以承受包覆导电层、离子掺杂、提高比外表积等方法来改善。无机固体材料合成与制备中，沉淀法的沉淀的生成要经受成核、生长两个阶段。这两个阶段的相对速率打算了生成粒子的大小和外形。包覆沉淀法是一种组分为固相活性基体，分散到另一组分的溶液中，使另一组分沉淀到固相组分的外表形成核-壳复合构造，经处理得到目标产物。在固体氧化物燃料电池的阳极一侧持续通入燃料气，在阴极一侧持续通入氧气或空气。目前大量应用于SOFC的电解质是全稳定ZrO2陶瓷。在其中掺进某些二价或三价金属氧化物,目前常用YSZ是Y2O3稳定ZrO2二、选择1.以下说法错误的选项是〔A〕溶胶中，固相粒子按确定网架构造固定不能自由移动单相共沉淀法的缺点是适用范围很窄，仅对有限的草酸盐沉淀使用导致水热反响加剧的主要缘由是水的电离常数随水热反响温度的上升而增加在检验乳液时，假设想说明水是连续相，可以参与亚甲基蓝2.关于固溶体的根本特征，以下选项错误的选项是〔D〕溶质和溶剂原子占据一个共同的晶体点阵，点阵的类型和溶剂的点阵类型一样有确定的成分范围c〕具有比较明显的金属性质d〕结合键主要是非金属键以下晶体缺陷是化学缺陷的是〔AD〕A.外来原子B.应变C.位错Frankel缺陷特点有〔AD〕A.空位和间隙成对产生B.正离子空位和负离子空位成对消灭C.晶体体积增大D.晶体密度不变以下说法正确的选项是〔AC〕Cu基金属陶瓷阳极具有催化活性低、Cu只供给电子电导的缺点阴层状类钙钛矿阴极材料具有较差的热稳定性C．试验中随着Sr掺杂量的增加，LSM的热膨胀系数会增大D.金属合金连接体材料导电力气和抗硫化力气强以下哪种合成方法很可能会导致产物中各元素的非化学计量性。〔B〕固相合成法B.共沉淀法C.溶胶凝胶法D.微波合成法以下属于LiFePO4作为锂离子电池正极材料优点的是〔A〕。A.构造稳定B.耐过充C.集中系数大D.电子导电率低ZnS〔B〕,CsF〔A〕离子晶体B.原子晶体C.分子晶体D.金属晶体以下不属于分子晶体性质的是〔D〕A.低熔点B.低硬度C.低导电率D.小的压缩率以下无机材料制备方法中不属于液相法的是〔A〕法C.D.微乳液法以下凝胶的快速枯燥法中。能得到气凝胶的是〔A〕B.D.微波枯燥以下不属于SHS反响类型的是(B)D.金属间化合物14.SOFC关键材料合成方法中不包括〔D〕B.沉淀法C.水热法D.物理气相法以下有关两种SOFC说法不正确的选项是〔D〕ASOFC质子导体电解质SOFC水在阴极侧产生氧离子导体SOFC燃料气具有多样性质子导体SOFC燃料气具有多样性以下是SOFC阳极阴极材料共有的性质是〔C〕A.催化氧化复原反响，产生氧负离子B.燃料气氧化供给电化学反响的场所C.传递电子D.供给氢气等燃料通道目前针对LiFePO4材料导电性差实行的措施中不包括〔A〕A.转变制备条件B.包覆导电层C.离子掺杂D.提高比外表积以下不适合做锂离子电池隔膜材料的是〔C〕A.多孔聚合物薄膜B.D.聚合物电解质MnO2的晶体构造属于以下哪种类型〔B〕A.萤石构造B.金红石构造C.闪锌矿构造D.纤锌矿构造离子键的特点是〔A〕B.无饱和性，无定向性C.饱和性，定向性D.无饱和性，定向性E.饱和性，无定向性以下属于Frankel〔弗伦克尔〕缺陷的特点的是〔A〕A.晶体密度不变B.正离子空位和负离子空位成对产生C.晶体体积增大C.只产生空位或间隙以下不属于利于固溶体形成的条件是〔C〕A.构造类型一样B.化学性质相像C.体积一样D.置换质点大小相近胶凝的具体做法不包括〔D〕A.转变温度B.转换溶剂C.加电解质D.参与溶剂自集中的主要特点不包括〔A〕A.低温进展B.反响快速C.自发进展D.温度梯度大以下不属于管式SOFC的特点的是〔B〕A.单电池承受串，并联方式组合在一起B.电流通过电池的路径较长C.电池组装相对简洁D.可在高温下进展工作依据产生缺陷的缘由可将缺陷分为三类，以下不属于的是〔C〕A.热缺陷B.杂质缺陷C.点缺陷D.电荷缺陷以下说法不正确的选项是〔D〕沉淀法包括直接，均相，共沉淀法溶胶按分散液相不同可分为水溶胶和醇溶胶C.离子化合物的特点是配位数高，积存致密D.金属键的特点是饱和性和方向性以下关于符号Azb表述不正确的选项是〔C〕A.是常用缺陷的表示方法下标b表示缺陷位置上标z表示有效电荷，其中“·”表示有效负电荷用主要符号A说明缺陷种类19.石墨晶体内部存在的化学键有〔BC〕A.离子键共价键范德华键氢键金属的密度一般较大是由于在金属中〔C〕有自由电子有离域键原子的最密积存原则有金属键杂质缺陷的种类有(A)①间隙杂质②吸附杂质③置换杂质④整比缺陷①③①④②③③④固溶体按溶质原子在溶剂晶格中的位置划分为、两类。(AD)间隙型固溶体连续型固溶体C.有限型固溶体D石墨作为锂离子电池的负极材料，主要缺点是(A)。容量较低插入锂体积变化大大倍率充放电性能差易产生枝晶锂离子电池的电压高达〔D〕。A.B.C.D.化物燃料电池(SOFC)以固体氧化物〔氧离子传导〕作为电解质。其工作原理如右图所示：以下关于固体燃料电池的有关说法正确的选项是〔D〕A.电极b为电池负极，电极反响式为O2＋4e－＝4O2－B.固体氧化物的作用是让电子在电池内通过C.假设H2H2＋2OH－－4e－＝2H＋＋H2OD．假设C2H4作为燃料气，则接触面上发生的反响为C2H4＋6O2－－12e－＝2CO2＋2H2O有四种燃料电池，A.固体氧化物燃料电池，B.碱性氢氧化物燃C.质子交换膜燃料电池，D.熔融盐燃料电池，下面是工作原理示意图，其中阴极反响生成水的是〔C〕三、推断离子晶体在低温下不导电，不传热，但它的熔体却可以产生离子导电。〔√〕的容差因子t=，由此可推断出该层状类钙钛矿构造是不稳定的。〔×〕使用不同种类的射线辐射同一种晶体，产生的F心颜色可能会不同。〔×〕形成连续固溶体，两个组分应具有一样的晶体构造或化学式类似。〔√〕浓度越大、温度越高、放置时间越长都能促进凝胶的形成。(×，温度越低才对)凝胶的陈化目的是提高固相网络骨架的强度。〔√〕具有本钱低、高稳定性、高电导率、化学惰性等优点。〔×，低电导率〕8．在质子导体中，BaZrO3质子导体的电导率较高，而BaCeO3〔×，正好相反〕锂二次电池具有循环寿命高、安全性差的特点。〔×，循环寿命低〕一般环境温度越高，充电效率和放电效率均高。〔×，充电效率低〕离子晶体在低温下不导电,也不传热。(√)只有在形成分子的过程中才会发生原子轨道的杂化,孤立原子不发生杂化。(√)缺陷依据组成的化学计量比,可分为整比缺陷和非整比缺陷,但无论那种都可转变晶体的组成。(×)(整比缺陷是指单质或整比化合物的缺陷,并不会转变晶体的组成)置换型固溶体由溶剂原子代替一局部溶质原子而占据着溶质晶格〔×〕(溶质原子代替溶剂原子)共沉淀法是指利用某一化学反响使溶液中的构晶粒子由溶液中缓慢释放出来,缓慢均匀的发生沉淀反响析出沉淀。(×)(均相沉淀法)6.高温高压下水的蒸汽压会变高,离子积变高,密度变低,粘度变低。(√)SOFC中,为了更好的传导离子和电子,电解质的构造必需是疏松多孔的。(×)(为防止短路,必需是致密的)氧离子导体电解质SOFC水在阳极侧生成,而质子导体电解质SOFC手机用的锂离子电池存在记忆效应，所以要等它完全放完电后在充电，且要充电完全。〔×〕充电效率是指电池在充电过程中所消耗的电能与转化成电池储存的化学能的量度,与时间无关。(√)离子晶体在低温下不导电，不传热，但它的熔体却可以产生离子导电〔YES〕价键理论中，假设原子A和原子B各有一个未成对的电子，则可相互配对构成共价键〔NO〕对于实际晶体，只有局部自然的晶体是抱负晶体，人工合成的都不是抱负晶体〔NO〕位错属于化学缺陷〔NO〕固相法包括高温固相合成法，自集中高温合成法，机械合金化技术〔YES〕凝胶是具有固体特征的胶体体系〔√〕要求电解质有高的离子电导率和电子电导率〔×〕电解质的优点之一是低的电子电导率〔错，无电子电导率〕氧离子导体电解质SOFC水在阴极侧生成；质子导体电解质SOFC〔错，反过来〕固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种在高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置〔错，中高温〕1.分子间氢键的形成会使物质的熔点和沸点降低，而分子内氢键的形成则使物质的熔点和沸点上升。〔×〕解：分子间氢键使物质熔沸点上升，分子内氢键使物质熔沸点降低。2.NaCl是由钠离子和氯离子构成的体心立方格子相互渗入穿插而形成的，每个离子四周均有八个最邻近的异性离子。〔×〕解：NaCl是面心立方格子，每个离子四周有六个最近邻异性离子。3.杂质缺陷的浓度不仅与温度有关，也与溶解度有关。〔×〕解：与温度无关固溶体依据各组元原子分布的规律性分无序固溶体和有序固溶体。〔√〕锂离子电池的过充承受力气很强。〔×〕解：格外弱一般状况下，电池的放电倍率越高，放电效率越低；温度越高，放电效率越高。〔√〕直接沉淀反响具有非平衡特点，得到的纳米粒子粒径分布宽，简洁团聚，粒子的分散性也较差。〔√〕溶胶〔Sol〕是具有固体特征的胶体体系，分散的粒子是固体或者大分子，分散的粒子大小在1～100nm之间。〔×〕解：溶胶〔Sol〕是具有液体特征的胶体体系，分散的粒子是固体1～100nm热处理过程是溶胶－凝胶中最耗时的工序。〔×〕解：枯燥过程是溶胶－凝胶中最耗时的工序！电极材料本身首先是一种催化剂。对SOFC阳极材料，要求电子电导高，在复原气氛中稳定并保持良好透气性。SOFC阴极材料在高温氧气氛环境工作，起传递电子和集中氧作用，应是多孔洞的电子导电性薄膜。〔√〕四、简答简述原子积存系数的定义，并且求出六方密堆的积存系数。答：原子积存系数=单位晶胞内原子体积/单位晶胞体积简述分子轨道理论的要点。〔至少四条〕①．原子形成分子后，电子属于整个分子，分子轨道由原子轨道③.电子的分布遵守三原则；④.假设电子排布的结果，使系统的能量降低，便可成键，有稳定的分子；否则，不能成键。写出以下缺陷或缺陷反响式。①Ca2+Na+②Ca2+Zr4+Ca’’Zr③MgCl2LiCl晶体中〔SS〕”22LiClLiLiClMgClsMgVCl→++④CaO固溶在ZrO2晶体中〔产生负离子空位，生成置换SS〕2ZrO””OCaO(s)Ca+V+O→ZrO溶剂蒸发法的优点①粒子内各成分比例与原溶液一样，且可形成多组分氧化物粉末；②氧化物粒子一般为球形，流淌性好；③易于连续运转，生产力气较大。钙钛矿氧化物型质子导体中质子是如何传递的？答：ABO3钙钛矿氧化物母体并不能释放出质子，而是由于在对母体进展掺杂时会产生氧空位，这时氧化物四周的水蒸汽或氢气会和氧空位及电子空穴发生缺陷反响，从而产生质子，并带动质子的传递。6.简述抱负的锂离子电池负极材料应满足的特点。①大量Li+能够快速、可逆的嵌入和脱出，以便得到高的容量密度。②Li+嵌入、脱出的可逆性好，主体构造没有或者变化很小。③Li+嵌入、脱出过程中，电极电位变化尽量小，保持电池电压的平稳。⑤电极材料具有良好的外表构造，固体电解质中间相稳定、致密。⑤Li+在电极材料中具有较大集中系数，变化小，便于快速充放电。请写出原子积存系数的定义公式并将下表补充完整。原子积存系数=单位晶胞内原子体积/单位晶胞体积请分别简述Frankel缺陷和Schttky缺陷的特点。Frankel：⑴空位和间隙成对产生；⑵晶体密度不变。Schttky：对于离子晶体，为保持电中性，正离子空位和负离子空位成对产生，晶体体积增大。请简述什么是沉淀法并列举它的分类。沉淀法是指包含一种或多种离子的可溶性盐溶液，当参与沉淀剂后，或在确定温度下使溶液发生水解，得到沉淀微粉或前驱物沉淀物，经热分解或脱水即得到所需产品。沉淀法分为直接沉淀法、均相沉淀法、共沉淀法、包覆沉淀法。4SOFC⑴具有良好的化学稳定性和热稳定性⑵空隙率高，具有多孔性100S/cm⑷化学相容性好，烧结过程中与电解质材料无化学反响⑸热匹配性好，具有适宜的热膨胀系数5S0FC⑴工作温度低温化⑵燃料气实现多样化⑶电和化学品共生⑷电堆集成与优化⑸高温发电和电解一体化5.请简述锂离子电池过