Question

在混合导体透氧膜反应器中一步同时制备氨合成气(N₂、H₂)和液体燃料合成气(CO、H₂)，其工作原理如图所示，下列说法错误的是

A. 膜I侧反应为： H₂O+2e^-=H₂+O^2-       O₂+4e^-=2O^2-

B. 膜II侧相当于原电池的负极

C. 膜II侧发生的反应为：CH₄+O^2--2e^-=2H₂+CO

D. 膜II侧每消耗1molCH₄，膜I侧一定生成1mol H₂

Answer

D

【解析】

A.膜I侧，H2O和O2在正极均发生还原反应，结合题图可写出其电极反应式为：H2O+2e-=H2+O2-、O2+4e-=2O2-，故A正确；

B.原电池中阴离子从正极向负极移动结合题图O2-的移动方向可知，膜I侧相当于原电池的正极，膜II侧相当于原电池的负极，故B正确；

C.膜II侧CH4发生氧化反应，其电极反应式为CH4+O2--2e-=2H2+CO，故C正确；

D.膜I侧发生的反应为：H2O+2e-=H2+O2-、O2+4e-=2O2-，膜II侧发生的反应为：CH4+O2--2e-=2H2+CO，膜II侧每消耗1molCH4，膜I侧生成小于1molH2，故D错误。

故选D。