Question

6．人工光合作用能夠借助太陽能，用CO₂和H₂O制備化學原料．如圖是通過人工光合作用制備HCOOH的原理示意圖，下列說法不正確的是（　　）

• A． 催化劑a表面發生氧化反應，有O₂產生
• B． 催化劑b表面的反應是CO₂+2H⁺+2e^-═HCOOH
• C． 催化劑a附近酸性減弱，催化劑b附近酸性增強
• D． 總的電池反應為2H₂O+2CO₂═2HCOOH+O₂

Answer 1

分析 根據裝置圖中電子的流向，判斷催化劑a為陽極電極反應：2H₂O-4 e^-═O₂+4H⁺，酸性增強；催化劑b為陰極，電極反應：CO₂+2H⁺+2e^-═HCOOH，酸性減弱，總的電池反應為2H₂O+2CO₂═2 HCOOH+O₂，該過程把太陽能轉化為化學能．

解答 解：根據裝置圖中電子的流向，判斷催化劑a為陽極電極反應：2H₂O-4e^-═O₂+4H⁺，酸性增強；催化劑b為陰極，電極反應：CO₂+2H⁺+2e^-═HCOOH，酸性減弱，總的電池反應為2H₂O+2CO₂═2 HCOOH+O₂，該過程把太陽能轉化為化學能；
A、催化劑a表面發生氧化反應，有O₂產生，故A正確；
B、催化劑b表面的反應是通入二氧化碳，酸性條件下生成HCOOH，電極反應為：CO₂+2H⁺+2e^-═HCOOH，故B正確；
C、根據裝置圖中電子的流向，判斷催化劑a為陽極電極反應：2H₂O-4e^-═O₂+4H⁺，酸性增強；催化劑b為陰極，電極反應：CO₂+2H⁺+2e^-═HCOOH，酸性減弱，故C錯誤；
D、總的電池反應為2H₂O+2CO₂═2HCOOH+O₂，故D正確；
故選C．

點評 本題考查了能量轉化關系的分析應用，原電池原理的分析判斷，題目難度中等．