Question

8．新型能源氫能的關(guān)鍵技術(shù)是儲(chǔ)氫．如圖裝置可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲(chǔ)氫（忽略其它有機(jī)物），儲(chǔ)氫裝置的電流效率η=生成目標(biāo)產(chǎn)物消耗的電子數(shù)/轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)×100%，則下列說法正確的是（　　）

• A． 該儲(chǔ)氫裝置的電流效率η=64.3%
• B． D電極室發(fā)生的所有的電極反應(yīng)為：C₄H₆+6H⁺+6e^-═C₆H₁₂
• C． B電極為電源的負(fù)極
• D． H⁺由D電極室移向E電極室

Answer 1

分析 A、陽(yáng)極上生成氧氣，同時(shí)生成氫離子，陰極上苯得電子和氫離子反應(yīng)生成環(huán)己烷，苯參加反應(yīng)需要電子的物質(zhì)的量與總轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量之比就是電流效率η；
B、根據(jù)陰極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，陰極上發(fā)生的反應(yīng)為生產(chǎn)目標(biāo)產(chǎn)物，陰極上苯得電子和氫離子生成環(huán)己烷，據(jù)此來書寫電極反應(yīng)式；
C、根據(jù)圖知，苯中的碳得電子生成環(huán)己烷，則D作陰極，E作陽(yáng)極，所以A是分解、B是正極；
D、電解池中，電解質(zhì)里的陽(yáng)離子移向陰極，陰離子移向陽(yáng)極．

解答 解：A、陽(yáng)極上氫氧根離子放電生成氧氣，陽(yáng)極上生成2.8mol氧氣，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=2.8mol×4=11.2mol，生成1mol氧氣時(shí)生成2mol氫氣，則生成2.8mol氧氣時(shí)同時(shí)生成5.6mol氫氣，設(shè)參加反應(yīng)的苯的物質(zhì)的量是xmol，參加反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量是3xmol，剩余苯的物質(zhì)的量為10mol×24%-xmol，反應(yīng)后苯的含量$\frac{10mol×24%-x}{10mol-3xmol+5.6mol}$×100%=10%，x=1.2，苯轉(zhuǎn)化為環(huán)己烷轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1.2mol×6=7.2mol，則 $\frac{7.2mol}{11.2mol}$×100%=64.3%，故A正確；
B、該實(shí)驗(yàn)的目的是儲(chǔ)氫，所以陰極上發(fā)生的反應(yīng)為生產(chǎn)目標(biāo)產(chǎn)物，陰極上苯得電子和氫離子生成環(huán)己烷，電極反應(yīng)式為C₆H₆+6H⁺+6e^-=C₆H₁₂，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)圖知，苯中的碳得電子生成環(huán)己烷，則D作陰極，E作陽(yáng)極，所以A是分解、B是電源的正極，故C錯(cuò)誤；
D、電解池中，電解質(zhì)里的陽(yáng)離子氫離子移向陰極，即由E電極室移向D電極室，故D錯(cuò)誤．
故選A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)平衡、電解池原理等知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式、電解原理等知識(shí)點(diǎn)來分析解答，難點(diǎn)是A，注意：10mol×（24%-10%）不是參加反應(yīng)的苯的物質(zhì)的量，為易錯(cuò)點(diǎn)．