Question

17．光能储存一般是指将光能转换为电能或化学能进行储存，利用太阳光、CO₂、H₂O生成甲醇的光能储存装置如图所示，制备开始时质子交换膜两侧的溶液质量相等．下列叙述不正确的是（　　）

• A． n型半导体为负极
• B． X₂为O₂，H⁺由b极向a极移动
• C． b极的电极反应式为CO₂+6e^-+6H⁺=CH₃OH+H₂O
• D． 当制备32g甲醇时，质子交换膜两侧溶液相差104g

Answer 1

分析 由利用太阳光、CO₂、H₂O生成甲醇的光能储存装置可知，b电极上C得到电子，b为阴极，则n型半导体为负极，阴极反应为CO₂+6e^-+6H⁺=CH₃OH+H₂O，a与正极相连为阳极，阳极上发生氧化反应为2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺，以此来解答．

解答 解：A．由图中b极产生甲醇可知，b极为阴极，所以n型半导体为负极，故A正确；
B．a极为阳极，电极反应为2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺，H⁺由a极向b极移动，故B错误；
C．b极的电极反应式为CO₂+6e^-+6H⁺=CH₃OH+H₂O，为还原反应，故C正确；
D．由得失电子守恒可得关系式：6 H₂O～3O₂～2 CH₃OH，当生成32gCH₃OH时，a极消耗54g水，b极生成18g水，故质子交换膜两侧溶液相差104g，故D正确；
故选B．

点评 本题考查原电池和电解池，为高频考点，把握电极反应、离子的移动、能量转化为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意选项D为解答的难点，题目难度不大．