Question

6．人工光合作用能够借助太阳能，用CO₂和H₂O制备化学原料．如图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，下列说法不正确的是（　　）

• A． 催化剂a表面发生氧化反应，有O₂产生
• B． 催化剂b表面的反应是CO₂+2H⁺+2e^-═HCOOH
• C． 催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强
• D． 总的电池反应为2H₂O+2CO₂═2HCOOH+O₂

Answer 1

分析 根据装置图中电子的流向，判断催化剂a为阳极电极反应：2H₂O-4 e^-═O₂+4H⁺，酸性增强；催化剂b为阴极，电极反应：CO₂+2H⁺+2e^-═HCOOH，酸性减弱，总的电池反应为2H₂O+2CO₂═2 HCOOH+O₂，该过程把太阳能转化为化学能．

解答 解：根据装置图中电子的流向，判断催化剂a为阳极电极反应：2H₂O-4e^-═O₂+4H⁺，酸性增强；催化剂b为阴极，电极反应：CO₂+2H⁺+2e^-═HCOOH，酸性减弱，总的电池反应为2H₂O+2CO₂═2 HCOOH+O₂，该过程把太阳能转化为化学能；
A、催化剂a表面发生氧化反应，有O₂产生，故A正确；
B、催化剂b表面的反应是通入二氧化碳，酸性条件下生成HCOOH，电极反应为：CO₂+2H⁺+2e^-═HCOOH，故B正确；
C、根据装置图中电子的流向，判断催化剂a为阳极电极反应：2H₂O-4e^-═O₂+4H⁺，酸性增强；催化剂b为阴极，电极反应：CO₂+2H⁺+2e^-═HCOOH，酸性减弱，故C错误；
D、总的电池反应为2H₂O+2CO₂═2HCOOH+O₂，故D正确；
故选C．

点评 本题考查了能量转化关系的分析应用，原电池原理的分析判断，题目难度中等．