Question

人工光合作用能够借助太阳能，用CO₂和水制备化学原料，如图是通过人工光合作用制备HCOOH原理示意图，下列说法中正确的是（　　）

• A、催化剂a处通CO₂气体，催化剂b处加水
• B、催化剂a处发生的反应为2H₂O+4e^-=O₂↑+4H⁺
• C、该电池的电解质溶液可采用HCOOH溶液
• D、在合成HCOOH的过程中，电池内部的H⁺的物质的量浓度不发生改变

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：由图可知，左室投入是水，生成氧气与氢离子，催化剂a表面发生氧化反应，为负极，右室通入二氧化碳，酸性条件下生成HCOOH．

解答： 解：A、电子由催化剂a表面流向催化剂b表面，说明催化剂a为负极，催化剂b为正极，在原电池中，负极发生氧化反应，即水在催化剂a表面发生氧化反应，二氧化碳在催化剂b表面发生还原反应，催化剂a表面的反应式为2H₂O-4e^-=4H⁺+O₂↑，有氧气生成，故A错误；
B、催化剂a表面的反应式为2H₂O-4e^-=4H⁺+O₂↑，发生氧化反应，故B错误；
C、依题意，以二氧化碳和水为原料，在太阳能作用下生成HCOOH，所以电解可以用HCOOH，增强导电性，故C正确；
D、由于生成HCOOH，电池内部的H⁺的物质的量浓度增大，故D错误；
故选C．

点评：本题考查了能量转化关系的分析应用，电解池原理的分析判断，题目难度中等．