题目内容
【题目】利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是
A. 相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能
B. 阴极区，在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+
2H++2MV+
C. 正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3
D. 电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动
【答案】B
【解析】
由生物燃料电池的示意图可知，左室电极为燃料电池的负极，MV+在负极失电子发生氧化反应生成MV2+，电极反应式为MV+—e—= MV2+，放电生成的MV2+在氢化酶的作用下与H2反应生成H+和MV+，反应的方程式为H2+2MV2+=2H++2MV+；右室电极为燃料电池的正极，MV2+在正极得电子发生还原反应生成MV+，电极反应式为MV2++e—= MV+，放电生成的MV+与N2在固氮酶的作用下反应生成NH3和MV2+，反应的方程式为N2+6H++6MV+=6MV2++NH3，电池工作时，氢离子通过交换膜由负极向正极移动。
A项、相比现有工业合成氨，该方法选用酶作催化剂，条件温和，同时利用MV+和MV2+的相互转化，化学能转化为电能，故可提供电能，故A正确；
B项、左室为负极区，MV+在负极失电子发生氧化反应生成MV2+，电极反应式为MV+—e—= MV2+，放电生成的MV2+在氢化酶的作用下与H2反应生成H+和MV+，反应的方程式为H2+2MV2+=2H++2MV+，故B错误；
C项、右室为正极区，MV2+在正极得电子发生还原反应生成MV+，电极反应式为MV2++e—= MV+，放电生成的MV+与N2在固氮酶的作用下反应生成NH3和MV2+，故C正确；
D项、电池工作时，氢离子（即质子）通过交换膜由负极向正极移动，故D正确。
故选B。
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【题目】某小组利用H2C2O4 溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。
实验 编号 | 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL | 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min | |||
0.6mol/LH2C2O4溶液 | H2O | 0.2mol/LKMnO4溶液 | 3mol/L稀硫酸 | ||
1 | 3.0 | 2.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 |
2 | 3.0 | 3.0 | 2.0 | 2.0 | 5.2 |
3 | 3.0 | 4.0 | 2.0 | 1.0 | 6.4 |
(1)根据上表中的实验数据，可以得到的结论是_______。
(2)该小组同学根据经验绘制了n（Mn2+）随时间变化趋势的示意图，如图1所示。但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n（Mn2+）随时间变化的趋势应如图2所示。该小组同学根据2所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。
①该小组同学提出的假设是_______。
②请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。
实验 编号 | 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL | 再向试管中加入少量固体X | 室温下溶液颜 色褪至无色所需时间/min | |||
0.6mol/LH2C2O4 溶液 | H2O | 0.2mol/LKMnO4溶液 | 3mol/L稀硫酸 | |||
4 | 3.0 | 2.0 | 2.0 | 3.0 | t | |
固体X是_______。
③若该小组同学提出的假设成立，时间t_______4.0min（填＞、=或＜）。
(3)为探究温度对化学反应速率的影响，该小组同学准备在上述实验基础上继续进行实验，请你帮助该小组同学完成该实验方案设计_______。