Question

【题目】科学家用氮化镓材料与铜组装如图所示人工光合系统，利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4。下列说法不正确的是

A. 该过程是将太阳能转化为化学能的过程

B. GaN表面发生氧化反应：2H2O－4 e－=== O2↑＋4H＋

C. Cu表面的反应是：CO2＋8e－＋6H2O === CH4＋8OH

D. H+透过质子交换膜从左向右迁移

Answer 1

【答案】C

【解析】由电池装置图可知原电池的工作原理：失去电子电极为负极，得到电子的电极为正极，电子由负极流向正极，阳离子向正极移动，阴离子往负极移动。电极反应式：Cu作正极：二氧化碳得到电子生成甲烷，则Cu电极上的电极反应为：CO2＋8e－＋8H＋＝CH4＋2H2O，氮化镓作负极：H2O失去电子变成O2 ，则氮化镓电极反应式为：2H2O － 4e－ = 4H＋ + O2 ，整个过程太阳能转化为化学能，化学能转化为电能。A、该过程是将太阳能转化为化学能，选项A正确；B、GaN作负极发生氧化反应：H2O失去电子变成O2 ，电极反应式为：2H2O － 4e－ = 4H＋ + O2 ，选项B正确；C、铜电极得电子为正极，电极反应式为：CO2＋8e－＋8H＋＝CH4＋2H2O，选项C正确；D、电池内部H+透过质子交换膜从左向右迁移，选项D正确。答案选C。