Question

【題目】科學家用氮化鎵材料與銅組裝成如圖所示的人工光合系統(tǒng)，利用該裝置成功地實現(xiàn)了以CO2和H2O合成CH4。下列關于該電池敘述錯誤的是

A. 為提高該人工光合系統(tǒng)的工作效率，可向裝置中加入少量鹽酸

B. Cu電極上的電極反應為CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O

C. H+從左池移向右池

D. 當裝置中有1 mol CH4生成時，GaN電極有44.8 L O2生成

Answer 1

【答案】D

【解析】A、為提高該人工光合系統(tǒng)的工作效率，可向裝置中加入少量的酸，由于鹽酸易揮發(fā)，生成的甲烷中會混有HCl氣體，因此應該加入少量的硫酸，選項A錯誤；B、銅電極為正極，得到電子，發(fā)生還原反應，電極反應式為：CO2＋8e－＋8H＋＝CH4＋2H2O，選項B正確；C、H+在Cu電極處參與反應，因此電池內部H+透過質子交換膜從左向右移動，選項C正確；D、正極反應式為：CO2＋8e－＋8H＋＝CH4＋2H2O，負極反應式為：8OH－ -8e－=2O2↑+ 4H2O，根據反應可知，當裝置中有1 mol CH4生成時，GaN電極有2 mol O2生成，但沒說明在標準狀況下，不一定是44.8 L ，選項D錯誤。答案選D。