Question

氮化镓（GaN）与Cu可组成如图所示的人工光合系统，该装置能以CO₂和H₂O为原料合成CH₄，下列说法正确的是

A. Cu电极上发生氧化反应

B. 溶液中H⁺向GaN电极移动

C. 该系统的功能是将化学能转化为电能

D. 相同条件下，理论上产生的O₂和CH₄气体体积比为2:1

Answer

D

【解析】

从价态变化分析，左侧发生了氧化反应，是原电池的负极，右侧发生了还原反应，是原电池的正极。

A.铜电极上通入了CO2，生成了CH4，发生了还原反应，A项错误；B.H+作为内电路中的阳离子，移向正极（Cu电极），B项错误；C.该系统实现了将太阳能转化为化学能，C项错误；D.从得失电子守恒的角度看，4H2O～2O2～8e-～CO2～CH4，D项正确；答案选D项。