Question

【題目】利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成，電池工作時MV2+/MV+在電極與酶之間傳遞電子，示意圖如下所示。下列說法錯誤的是

A.電池工作時質子通過交換膜由負極區向正極區移動

B.正極區，固氮酶為催化劑，N2發生還原反應生成NH3

C.陰極區，在氫化酶作用下發生反應H2+2MV2+2H++2MV+

D.相比現有工業合成氨，該方法條件溫和，同時還可提供電能

Answer 1

【答案】C

【解析】

由生物燃料電池的示意圖可知，左室電極為燃料電池的負極，MV+在負極失電子發生氧化反應生成MV2+，電極反應式為MV+-e- = MV2+，放電生成的MV2+在氫化酶的作用下與H2反應生成H+和MV+，反應的方程式為H2+2MV2+=2H++2MV+；右室電極為燃料電池的正極，MV2+在正極得電子發生還原反應生成MV+，電極反應式為MV2++e—= MV+，放電生成的MV+與N2在固氮酶的作用下反應生成NH3和MV2+，反應的方程式為N2+6H++6MV+=6MV2++NH3，電池工作時，氫離子通過交換膜由負極向正極移動。

A. 電池工作時，氫離子（即質子）通過交換膜由負極向正極移動，故A正確；

B. 右室為正極區，MV2+在正極得電子發生還原反應生成MV+，電極反應式為MV2++e- = MV+，放電生成的MV+與N2在固氮酶的作用下反應生成NH3和MV2+，故B正確；

C. 左室為負極區，發生氧化反應對應陽極區，MV+在負極失電子發生氧化反應生成MV2+，電極反應式為MV+-e-= MV2+，放電生成的MV2+在氫化酶的作用下與H2反應生成H+和MV+，反應的方程式為H2+2MV2+=2H++2MV+，故C錯誤；

D. 相比現有工業合成氨，該方法選用酶作催化劑，條件溫和，同時利用MV+和MV2+的相互轉化，化學能轉化為電能，故可提供電能，故D正確；

題目要求選擇錯誤的，故選C。