Question

2．科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷交换膜为质子导体，可以实现在低温常压条件下电化学方法合成氨，该方法N₂和H₂的转化率远高于现在工业上使用的氨合成法．其实验原理如图所示．下列关于电化学合成氨的叙述不正确的是（　　）

• A． 阴极的电极反应是N₂+6H⁺+6e^-=2NH₃
• B． 阴极材料和阳极材料都可选用铁
• C． H₂在阳极上发生反应是H₂-2e^-=2H⁺
• D． 该过程的总反应式是N₂+3H₂$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NH₃

Answer 1

分析 电解时，阳极上失电子发生氧化反应，反应式为3H₂-6e^-=6H⁺，阴极上得电子发生还原反应，反应式为N₂+6H⁺+6e^-=2NH₃，则电池反应式为N₂+3H₂ $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NH₃，据此分析解答．

解答 解：A．电解时，N₂在阴极上得电子被还原，阴极反应式为N₂+6H⁺+6e^-=2NH₃，故A正确；
B．如果Fe作阳极，是活性电极，阳极上铁失电子而不是氢气失电子，所以阳极应该是惰性电极，故B错误；
C．H₂在阳极上发生氧化反应，电极反应式为：H₂-2e^-=2H⁺，故C正确；
D．阳极反应式为3H₂-6e^-=6H⁺，阴极反应式为N₂+6H⁺+6e^-=2NH₃，则电池反应式为N₂+3H₂ $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NH₃，故D正确；
故选B．

点评 本题考查了电解原理，明确电解池电极的判断，会正确书写电极反应式，注意题干中交换膜为质子导体的含义，题目难度中等．