Question

科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统，利用该装置成功地实现了以CO₂和H₂O合成CH­₄。下列关于该电池叙述错误的是（    ）

A．电池工作时，是将太阳能转化为电能

B． 铜电极为正极，电极反应式为：CO₂＋8e^－＋8H^＋＝CH₄＋2H₂O

C．电池内部H⁺透过质子交换膜从左向右移动

D．为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量硝酸溶液

Answer

D

【解析】

试题分析：A．根据图示可知，该装置中将太阳能转化为电能的过程，A正确；B．根据电子流向知，Cu是正极，正极上二氧化碳得电子和氢离子反应生成甲烷，电极反应式为：CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，B正确；C．放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动，所以装置中的H+由左向右移动，C正确；D．可向装置中加入少量的酸作电解质，由于硝酸易挥发，生成的甲烷中会混有硝酸气体，应加入硫酸，D错误；答案选D。

【考点定位】考查原电池和电解池的工作原理

【名师点晴】本题考查化学电源新型电池，明确原电池原理为解答根据，注意正确判断电极反应、电子流向、离子流向，难点是电极反应式的书写。该装置中，根据电子流向知，GaN是负极、Cu是正极，负极反应式为：2H2O-4e-＝4H++O2↑，正极反应式为：CO2+8e-+8H+＝CH4+2H2O，电解质溶液中阳离子向正极移动。