Question

2．科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷交換膜為質(zhì)子導(dǎo)體，可以實現(xiàn)在低溫常壓條件下電化學(xué)方法合成氨，該方法N₂和H₂的轉(zhuǎn)化率遠高于現(xiàn)在工業(yè)上使用的氨合成法．其實驗原理如圖所示．下列關(guān)于電化學(xué)合成氨的敘述不正確的是（　�。�

• A． 陰極的電極反應(yīng)是N₂+6H⁺+6e^-=2NH₃
• B． 陰極材料和陽極材料都可選用鐵
• C． H₂在陽極上發(fā)生反應(yīng)是H₂-2e^-=2H⁺
• D． 該過程的總反應(yīng)式是N₂+3H₂$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NH₃

Answer 1

分析 電解時，陽極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)式為3H₂-6e^-=6H⁺，陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)式為N₂+6H⁺+6e^-=2NH₃，則電池反應(yīng)式為N₂+3H₂ $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NH₃，據(jù)此分析解答．

解答 解：A．電解時，N₂在陰極上得電子被還原，陰極反應(yīng)式為N₂+6H⁺+6e^-=2NH₃，故A正確；
B．如果Fe作陽極，是活性電極，陽極上鐵失電子而不是氫氣失電子，所以陽極應(yīng)該是惰性電極，故B錯誤；
C．H₂在陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：H₂-2e^-=2H⁺，故C正確；
D．陽極反應(yīng)式為3H₂-6e^-=6H⁺，陰極反應(yīng)式為N₂+6H⁺+6e^-=2NH₃，則電池反應(yīng)式為N₂+3H₂ $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NH₃，故D正確；
故選B．

點評 本題考查了電解原理，明確電解池電極的判斷，會正確書寫電極反應(yīng)式，注意題干中交換膜為質(zhì)子導(dǎo)體的含義，題目難度中等．