Question

【題目】科研人員研制出透氧膜，它允許e-和O2-同時通過，可實現水連續分解制備氫氣，工作時CO、H2O分別在透氧膜的兩側反應。工作原理如圖所示，下列說法正確的是

A.CO在a側上反應

B.b側的反應式：H2O+2e- = H2↑+ O2-

C.該透氧膜可實現太陽能向氫能的轉化

D.當有2mol電子通過透氧膜時，就會消耗22.4L CO

Answer 1

【答案】C

【解析】

根據題意判斷該裝置是原電池，該裝置連續分解水制H2的化學方程式為CO+H2O=CO2+H2，由原電池的“電子不下水，離子不上岸”規律可知：該裝置的透氧膜是內電路，根據O2-由a→b判斷a側電極為正極、b側電極為負極，即負極原料CO在b側；正極原料H2O得電子生成H2和O2-，故a側電極反應式為H2O+2e-=H2↑+O2-，據此分析解答。

A．根據分析，負極原料CO在b側，故A錯誤；

B．結合分析，b側電極為負極，發生氧化反應，失去電子，a側電極的反應式：H2O+2e- = H2↑+ O2-，故B錯誤；

C．根據裝置圖所示，利用太陽能將水在透氧膜上轉化氫氣，實現太陽能向氫能的轉化，故C正確；

D．根據a側電極反應式為H2O+2e-=H2↑+O2-，當有2mol電子通過透氧膜時，會消耗1mol水，結合電池總反應：CO+H2O=CO2+H2，同時會消耗1mol CO，標況下的體積為22.4L，但題中為指明狀態條件，故D錯誤；

答案選C。