問題詳情:
利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成,電池工作時MV2+/MV+在電極與酶之間傳遞電子,示意圖如下所示。下列說法錯誤的是
A.相比現有工業合成氨,該方法條件溫和,同時還可提供電能
B.*極區,在*化酶作用下發生反應H2+2MV2+2H++2MV+
C.正極區,固氮酶爲催化劑,N2發生還原反應生成NH3
D.電池工作時質子透過交換膜由負極區向正極區移動
【回答】
B
【分析】
由生物燃料電池的示意圖可知,左室電極爲燃料電池的負極,MV+在負極失電子發生氧化反應生成MV2+,電極反應式爲MV+—e—= MV2+,放電生成的MV2+在*化酶的作用下與H2反應生成H+和MV+,反應的方程式爲H2+2MV2+=2H++2MV+;右室電極爲燃料電池的正極,MV2+在正極得電子發生還原反應生成MV+,電極反應式爲MV2++e—= MV+,放電生成的MV+與N2在固氮酶的作用下反應生成NH3和MV2+,反應的方程式爲N2+6H++6MV+=6MV2++NH3,電池工作時,*離子透過交換膜由負極向正極移動。
【詳解】
A項、相比現有工業合成氨,該方法選用酶作催化劑,條件溫和,同時利用MV+和MV2+的相互轉化,化學能轉化爲電能,故可提供電能,故A正確;
B項、左室爲負極區,MV+在負極失電子發生氧化反應生成MV2+,電極反應式爲MV+—e—= MV2+,放電生成的MV2+在*化酶的作用下與H2反應生成H+和MV+,反應的方程式爲H2+2MV2+=2H++2MV+,故B錯誤;
C項、右室爲正極區,MV2+在正極得電子發生還原反應生成MV+,電極反應式爲MV2++e—= MV+,放電生成的MV+與N2在固氮酶的作用下反應生成NH3和MV2+,故C正確;
D項、電池工作時,*離子(即質子)透過交換膜由負極向正極移動,故D正確。
故選B。
【點睛】
本題考查原池原理的應用,注意原電池反應的原理和離子流動的方向,明確酶的作用是解題的關鍵。
知識點:原電池
題型:選擇題