Question

【題目】利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成，電池工作時(shí)MV2+/MV+在電極與酶之間傳遞電子，示意圖如下所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A. 相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨，該方法條件溫和，同時(shí)還可提供電能

B. 陰極區(qū)，在氫化酶作用下發(fā)生反應(yīng)H2+2MV2+2H++2MV+

C. 正極區(qū)，固氮酶為催化劑，N2發(fā)生還原反應(yīng)生成NH3

D. 電池工作時(shí)質(zhì)子通過(guò)交換膜由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動(dòng)

Answer 1

【答案】B

【解析】

由生物燃料電池的示意圖可知，左室電極為燃料電池的負(fù)極，MV+在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成MV2+，電極反應(yīng)式為MV+—e—= MV2+，放電生成的MV2+在氫化酶的作用下與H2反應(yīng)生成H+和MV+，反應(yīng)的方程式為H2+2MV2+=2H++2MV+；右室電極為燃料電池的正極，MV2+在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成MV+，電極反應(yīng)式為MV2++e—= MV+，放電生成的MV+與N2在固氮酶的作用下反應(yīng)生成NH3和MV2+，反應(yīng)的方程式為N2+6H++6MV+=6MV2++NH3，電池工作時(shí)，氫離子通過(guò)交換膜由負(fù)極向正極移動(dòng)。

A項(xiàng)、相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨，該方法選用酶作催化劑，條件溫和，同時(shí)利用MV+和MV2+的相互轉(zhuǎn)化，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故可提供電能，故A正確；

B項(xiàng)、左室為負(fù)極區(qū)，MV+在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成MV2+，電極反應(yīng)式為MV+—e—= MV2+，放電生成的MV2+在氫化酶的作用下與H2反應(yīng)生成H+和MV+，反應(yīng)的方程式為H2+2MV2+=2H++2MV+，故B錯(cuò)誤；

C項(xiàng)、右室為正極區(qū)，MV2+在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成MV+，電極反應(yīng)式為MV2++e—= MV+，放電生成的MV+與N2在固氮酶的作用下反應(yīng)生成NH3和MV2+，故C正確；

D項(xiàng)、電池工作時(shí)，氫離子（即質(zhì)子）通過(guò)交換膜由負(fù)極向正極移動(dòng)，故D正確。

故選B。