Question

科研人员研制出透氧膜，它允许e^-和O^2-同时通过，可实现水连续分解制备氢气，工作时CO、H₂O分别在透氧膜的两侧反应。工作原理如图所示，下列说法正确的是

A.CO在a侧上反应

B.b侧的反应式：H₂O+2e^- = H₂↑+ O^2-

C.该透氧膜可实现太阳能向氢能的转化

D.当有2mol电子通过透氧膜时，就会消耗22.4L CO

Answer

C

【解析】

根据题意判断该装置是原电池，该装置连续分解水制H2的化学方程式为CO+H2O=CO2+H2，由原电池的“电子不下水，离子不上岸”规律可知：该装置的透氧膜是内电路，根据O2-由a→b判断a侧电极为正极、b侧电极为负极，即负极原料CO在b侧；正极原料H2O得电子生成H2和O2-，故a侧电极反应式为H2O+2e-=H2↑+O2-，据此分析解答。

A．根据分析，负极原料CO在b侧，故A错误；

B．结合分析，b侧电极为负极，发生氧化反应，失去电子，a侧电极的反应式：H2O+2e- = H2↑+ O2-，故B错误；

C．根据装置图所示，利用太阳能将水在透氧膜上转化氢气，实现太阳能向氢能的转化，故C正确；

D．根据a侧电极反应式为H2O+2e-=H2↑+O2-，当有2mol电子通过透氧膜时，会消耗1mol水，结合电池总反应：CO+H2O=CO2+H2，同时会消耗1mol CO，标况下的体积为22.4L，但题中为指明状态条件，故D错误；

答案选C。