Question

如图是一种利用锂电池“固定 CO₂”的电化学装置，在催化剂的作用下，该电化学装置放电时可将 CO₂转化为 C 和 Li₂CO₃，充电时选用合适催化剂会释放出 CO₂。下列说法正确的是

A.该电池放电时，Li⁺向电极 X 方向移动

B.该电池放电时，每转移 4 mol 电子，理论上生成 1mol C

C.该电池充电时，电极Y 与外接直流电源的负极相连

D.该电池充电时，阳极反应式为：C+2Li₂CO₃-4e^- = 3CO₂↑+4Li⁺

Answer

BD

【解析】

放电时，X极上Li失电子变成Li+，则X为负极，Y为正极，正极上CO2得电子生成C和Li2CO3；充电时，阴极上Li+得电子生成Li，阳极上C失电子生成二氧化碳，即C+2Li2CO3-4e-═3CO2↑+4Li+，据此分析解答。

A．放电时，X极上Li失电子，X为负极，Y为正极，Li+向电极Y方向移动，故A错误；

B．放电时，正极上CO2得电子生成C和Li2CO3，电极反应式为3CO2+4Li++4e-═C+2Li2CO3，C的化合价降低4价，则每转移4mol电子，理论上生成1mol C，故B正确；

C．该电池充电时，电源的负极与外加电源的负极相连，即电极X与外接直流电源的负极相连，故C错误；

D．该电池充电时，阳极上C失电子生成二氧化碳，电极反应式为C+2Li2CO3-4e-═3CO2↑+4Li+，故D正确；

故选BD。