Question

氫能是重要的新能源，儲氫技術的開發(fā)對于氫能源的推廣應用是一個非常關鍵的技術，是當前關注的熱點之一，其中有一種可借助有機物儲氫，如圖所示，一定條件下，該裝置有機物的電化學儲氫（忽略其他有機物），下列說法不正確的是（　　）

• A、在外電路，電流方向是從D→A
• B、生成目標產物的電極反應式為：C₆H₆+6H⁺+6e^-=C₆H₁₂
• C、通過電化學儲氫后，收集到的混合氣仍為10mol
• D、該儲氫裝置的電流效率η=64.3%（η=生成目標產物消耗的電子數/轉移的電子總數×100%）

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：A、根據圖知，苯中的碳得電子生成環(huán)己烷，則D作陰極，E作陽極，所以A是負極、B是正極，電子從負極流向陰極；
B、該實驗的目的是儲氫，所以陰極上發(fā)生的反應為生產目標產物，陰極上苯得電子和氫離子生成環(huán)己烷；
C、陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，陽極上生成2.8mol氧氣轉移電子的物質的量=2.8mol×4=11.2mol，生成1mol氧氣時生成2mol氫氣，則生成2.8mol氧氣時同時生成5.6mol氫氣，據此分析；
D、陽極上生成氧氣，同時生成氫離子，陰極上苯得電子和氫離子反應生成環(huán)己烷，苯參加反應需要電子的物質的量與總轉移電子的物質的量之比就是電流效率η．

解答： 解：A、根據圖知，苯中的碳得電子生成環(huán)己烷，則D作陰極，E作陽極，所以A是分解、B是正極，電流從陰極流向負極，所以從D流向A，故A正確；
B、該實驗的目的是儲氫，所以陰極上發(fā)生的反應為生產目標產物，陰極上苯得電子和氫離子生成環(huán)己烷，電極反應式為C₆H₆+6H⁺+6e^-=C₆H₁₂，故B正確；
C、陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，陽極上生成2.8mol氧氣轉移電子的物質的量=2.8mol×4=11.2mol，生成1mol氧氣時生成2mol氫氣，則生成2.8mol氧氣時同時生成5.6mol氫氣，所以收集到的混合氣小于10mol；故C錯誤；
D、陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，陽極上生成2.8mol氧氣轉移電子的物質的量=2.8mol×4=11.2mol，
生成1mol氧氣時生成2mol氫氣，則生成2.8mol氧氣時同時生成5.6mol氫氣，
設參加反應的苯的物質的量是xmol，參加反應的氫氣的物質的量是3xmol，剩余苯的物質的量為10mol×24%-xmol，反應后苯的含量=

10mol×24%-x

10mol-3xmol+5.6mol

×100%=10%；x=1.2，苯轉化為環(huán)己烷轉移電子的物質的量為1.2mol×6=7.2mol，

7.2mol

11.2mol

×100%=64.3%，故D正確；
故選：C．

點評：本題考查了電解池原理等知識點，熟悉電解池工作原理是解題關鍵，題目難度較大．