Question

氢能是重要的新能源，储氢技术的开发对于氢能源的推广应用是一个非常关键的技术，是当前关注的热点之一，其中有一种可借助有机物储氢，如图所示，一定条件下，该装置有机物的电化学储氢（忽略其他有机物），下列说法不正确的是（　　）

• A、在外电路，电流方向是从D→A
• B、生成目标产物的电极反应式为：C₆H₆+6H⁺+6e^-=C₆H₁₂
• C、通过电化学储氢后，收集到的混合气仍为10mol
• D、该储氢装置的电流效率η=64.3%（η=生成目标产物消耗的电子数/转移的电子总数×100%）

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：A、根据图知，苯中的碳得电子生成环己烷，则D作阴极，E作阳极，所以A是负极、B是正极，电子从负极流向阴极；
B、该实验的目的是储氢，所以阴极上发生的反应为生产目标产物，阴极上苯得电子和氢离子生成环己烷；
C、阳极上氢氧根离子放电生成氧气，阳极上生成2.8mol氧气转移电子的物质的量=2.8mol×4=11.2mol，生成1mol氧气时生成2mol氢气，则生成2.8mol氧气时同时生成5.6mol氢气，据此分析；
D、阳极上生成氧气，同时生成氢离子，阴极上苯得电子和氢离子反应生成环己烷，苯参加反应需要电子的物质的量与总转移电子的物质的量之比就是电流效率η．

解答： 解：A、根据图知，苯中的碳得电子生成环己烷，则D作阴极，E作阳极，所以A是分解、B是正极，电流从阴极流向负极，所以从D流向A，故A正确；
B、该实验的目的是储氢，所以阴极上发生的反应为生产目标产物，阴极上苯得电子和氢离子生成环己烷，电极反应式为C₆H₆+6H⁺+6e^-=C₆H₁₂，故B正确；
C、阳极上氢氧根离子放电生成氧气，阳极上生成2.8mol氧气转移电子的物质的量=2.8mol×4=11.2mol，生成1mol氧气时生成2mol氢气，则生成2.8mol氧气时同时生成5.6mol氢气，所以收集到的混合气小于10mol；故C错误；
D、阳极上氢氧根离子放电生成氧气，阳极上生成2.8mol氧气转移电子的物质的量=2.8mol×4=11.2mol，
生成1mol氧气时生成2mol氢气，则生成2.8mol氧气时同时生成5.6mol氢气，
设参加反应的苯的物质的量是xmol，参加反应的氢气的物质的量是3xmol，剩余苯的物质的量为10mol×24%-xmol，反应后苯的含量=

10mol×24%-x

10mol-3xmol+5.6mol

×100%=10%；x=1.2，苯转化为环己烷转移电子的物质的量为1.2mol×6=7.2mol，

7.2mol

11.2mol

×100%=64.3%，故D正确；
故选：C．

点评：本题考查了电解池原理等知识点，熟悉电解池工作原理是解题关键，题目难度较大．