(1)目前科学家利用生物燃料电池原理(电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子),研究室温下合成氨并取得初步成果,示意图如图。

①氢化酶区域所发生反应的离子方程式为 H2+2MV2+=2MV++2H+H2+2MV2+=2MV++2H+。
②整个b电极区域所发生的总反应的离子方程式为 N2+6H++6e-=2NH3N2+6H++6e-=2NH3。
③相比传统工业合成氨,该方法的优点有 条件温和、生成氨的同时释放电能条件温和、生成氨的同时释放电能。
(2)若用如图所示生物燃料电池作甲装置的电源,并将甲装置中产生的CH4气体通入乙装置中,发生转化的过程如图:

①甲装置中Pt电极应连接生物燃料电池的 bb电极(填“a”或“b”)。电解一段时间后,甲装置阳极区c(H+) 增大增大(填“增大”“减小”或“不变”)。
②乙装置中Ni-YSZ电极上的反应为:CH4-4e-+2O2-═CO2+2H2,且整个过程中消耗的O2-和产生的O2-总数目相等。则在Ni-YSZ电极上消耗的O2-与CO2消耗的O2-数目之比为 2:12:1。
③若开始电解一段时间后,甲装置中铜电极上只生成6.4gCH4,则甲装置铜极区溶液质量变化了 14.414.4g,乙装置中理论上生成碳的质量为 9.69.6g,生物燃料电池中理论上合成氨的质量为 18.1318.13g。(保留到小数点后两位)
【考点】原电池与电解池的综合;化学电源新型电池.
【答案】H2+2MV2+=2MV++2H+;N2+6H++6e-=2NH3;条件温和、生成氨的同时释放电能;b;增大;2:1;14.4;9.6;18.13
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:18引用:2难度:0.5