Question

【題目】科研人員研制出透氧膜，它允許e-和O2-同時通過，可實現(xiàn)水連續(xù)分解制備氫氣，工作時CO、H2O分別在透氧膜的兩側(cè)反應(yīng)。工作原理如圖所示，下列說法正確的是

A.CO在a側(cè)上反應(yīng)

B.b側(cè)的反應(yīng)式：H2O+2e- = H2↑+ O2-

C.該透氧膜可實現(xiàn)太陽能向氫能的轉(zhuǎn)化

D.當(dāng)有2mol電子通過透氧膜時，就會消耗22.4L CO

Answer 1

【答案】C

【解析】

根據(jù)題意判斷該裝置是原電池，該裝置連續(xù)分解水制H2的化學(xué)方程式為CO+H2O=CO2+H2，由原電池的“電子不下水，離子不上岸”規(guī)律可知：該裝置的透氧膜是內(nèi)電路，根據(jù)O2-由a→b判斷a側(cè)電極為正極、b側(cè)電極為負(fù)極，即負(fù)極原料CO在b側(cè)；正極原料H2O得電子生成H2和O2-，故a側(cè)電極反應(yīng)式為H2O+2e-=H2↑+O2-，據(jù)此分析解答。

A．根據(jù)分析，負(fù)極原料CO在b側(cè)，故A錯誤；

B．結(jié)合分析，b側(cè)電極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子，a側(cè)電極的反應(yīng)式：H2O+2e- = H2↑+ O2-，故B錯誤；

C．根據(jù)裝置圖所示，利用太陽能將水在透氧膜上轉(zhuǎn)化氫氣，實現(xiàn)太陽能向氫能的轉(zhuǎn)化，故C正確；

D．根據(jù)a側(cè)電極反應(yīng)式為H2O+2e-=H2↑+O2-，當(dāng)有2mol電子通過透氧膜時，會消耗1mol水，結(jié)合電池總反應(yīng)：CO+H2O=CO2+H2，同時會消耗1mol CO，標(biāo)況下的體積為22.4L，但題中為指明狀態(tài)條件，故D錯誤；

答案選C。