Question

8．新型能源氢能的关键技术是储氢．如图装置可实现有机物的电化学储氢（忽略其它有机物），储氢装置的电流效率η=生成目标产物消耗的电子数/转移的电子总数×100%，则下列说法正确的是（　　）

• A． 该储氢装置的电流效率η=64.3%
• B． D电极室发生的所有的电极反应为：C₄H₆+6H⁺+6e^-═C₆H₁₂
• C． B电极为电源的负极
• D． H⁺由D电极室移向E电极室

Answer 1

分析 A、阳极上生成氧气，同时生成氢离子，阴极上苯得电子和氢离子反应生成环己烷，苯参加反应需要电子的物质的量与总转移电子的物质的量之比就是电流效率η；
B、根据阴极上发生得电子的还原反应，阴极上发生的反应为生产目标产物，阴极上苯得电子和氢离子生成环己烷，据此来书写电极反应式；
C、根据图知，苯中的碳得电子生成环己烷，则D作阴极，E作阳极，所以A是分解、B是正极；
D、电解池中，电解质里的阳离子移向阴极，阴离子移向阳极．

解答 解：A、阳极上氢氧根离子放电生成氧气，阳极上生成2.8mol氧气，转移电子的物质的量=2.8mol×4=11.2mol，生成1mol氧气时生成2mol氢气，则生成2.8mol氧气时同时生成5.6mol氢气，设参加反应的苯的物质的量是xmol，参加反应的氢气的物质的量是3xmol，剩余苯的物质的量为10mol×24%-xmol，反应后苯的含量$\frac{10mol×24%-x}{10mol-3xmol+5.6mol}$×100%=10%，x=1.2，苯转化为环己烷转移电子的物质的量为1.2mol×6=7.2mol，则 $\frac{7.2mol}{11.2mol}$×100%=64.3%，故A正确；
B、该实验的目的是储氢，所以阴极上发生的反应为生产目标产物，阴极上苯得电子和氢离子生成环己烷，电极反应式为C₆H₆+6H⁺+6e^-=C₆H₁₂，故B错误；
C、根据图知，苯中的碳得电子生成环己烷，则D作阴极，E作阳极，所以A是分解、B是电源的正极，故C错误；
D、电解池中，电解质里的阳离子氢离子移向阴极，即由E电极室移向D电极室，故D错误．
故选A．

点评 本题考查了化学平衡、电解池原理等知识点，根据化学平衡常数表达式、电解原理等知识点来分析解答，难点是A，注意：10mol×（24%-10%）不是参加反应的苯的物质的量，为易错点．