Question

一种电解法合成氨的装置如图所示，该法采用高质子导电性的 SCY 陶瓷，用吸附在它内外表面上的金属 Pd 多晶薄膜做电极，实现了 570℃、常压下高转化率合成氨。下列叙述正确的是

A.阴极的电极反应式为 N₂ +8H⁺ +6e^－＝2NH₄⁺

B.该装置工作时，H⁺ 从 a 极区向 b 极区迁移

C.每生成 1mol NH₃ ，有 3g H₂ 被氧化

D.该装置实现了在常温常压下高转化率合成氨

Answer

C

【解析】

反应总方程式为N2+3H2⇌2NH3，反应中N元素化合价降低，被还原，a应为电解池阴极，电极电极式为N2+6e-+6H+═2NH3，H元素化合价升高，被氧化，b应为电解池阳极反应，电极反应式为H2-2e-=2H+，以此解答该题。

A．a为阴极，发生还原反应，电极方程式为N2+6e−+6H+═2NH3，故A错误；

B．a为阴极，b为阳极，阳极连接电源正极，氢离子移向阴极，从b极区向a极区迁移，故B错误；

C．根据电解反应和电子守恒得到N2+6e−+6H+═2NH3，H2−2e−=2H+，2NH3∼6e−∼3H2，每生成1molNH3，有1.5mol氢气参与电极反应，即有3gH2被氧化，故C正确；

D．采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极，实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氨，故D错误；

答案选C。