Question

（10分）（1）通過NOx傳感器可監(jiān)測NOx的含量，固體體電解質可以傳導O2-其工作原理示意圖如下:

①Pt電極上發(fā)生的是 反應(填“氧化”或“還原”)。

②寫出NiO電極的電極反應式: 。

（2）一定條件下，如圖所示裝置可實現有機物的電化學儲氫(忽略其他有機物)。

①導線中電子移動方向為________。(用A、D表示)

②生成目標產物的電極反應式為__________________。

③該儲氫裝置的電流效率η＝____________________。(η＝×100%，計算結果保留小數點后1位)

 

Answer 1

（1）①、還原；②、NO+O2--2e-=NO2 ；（2）①A→D ； ②C6H6＋6H＋＋6e－==C6H12 ； ③64.3%

【解析】

試題分析：（1）①在Pt電極上O2得到電子，被還原，發(fā)生還原反應變?yōu)镺2-；②在NiO電極上NO失去電子，被氧化為NO2，該電極反應式是NO+O2--2e-=NO2 ；（2） ①根據圖示可知在左邊苯在D上得到電子被還原為環(huán)己烷，所以A電極電子多，故導線中電子移動方向為A→D ；②生成目標產物的電極反應式為C6H6＋6H＋＋6e－==C6H12 ；③在右側陽極OH-失去電子變?yōu)檠鯕�，每轉移4mol的電子，會產生1mol的氧氣，現在產生氧氣的物質的量是2.8mol，所以轉移電子的物質的量是2.8mol×4=11.2mol；每產生1mol的氧氣，會同時產生氫氣2mol，則產生2.8mol的氧氣的同時還在陰極產生了5.6mol的氫氣。假設發(fā)生反應消耗的苯的物質的量是xmol，反應消耗氫氣的物質的量是3xmol；剩余苯的物質的量是10mol×24%-x,由于反應后苯的含量是：（10mol×24%-x）÷（10-3x+5.6）=10%，解得x=1.2mol，則消耗的電子的物質的量是6×1.2mol=7.2mol，所以該儲氫裝置的電流效率η＝（7.2mol÷11.2mol）× 100% =64.3%。

考點：考查原電池、電解池的反應原理、電極反應及物質的轉化效率的知識。