Question

【題目】一種電解法合成氨的裝置如圖所示，該法采用高質子導電性的 SCY 陶瓷，用吸附在它內外表面上的金屬 Pd 多晶薄膜做電極，實現了 570℃、常壓下高轉化率合成氨。下列敘述正確的是

A.陰極的電極反應式為 N2 +8H+ +6e－＝2NH4+

B.該裝置工作時，H+ 從 a 極區向 b 極區遷移

C.每生成 1mol NH3 ，有 3g H2 被氧化

D.該裝置實現了在常溫常壓下高轉化率合成氨

Answer 1

【答案】C

【解析】

反應總方程式為N2+3H22NH3，反應中N元素化合價降低，被還原，a應為電解池陰極，電極電極式為N2+6e-+6H+═2NH3，H元素化合價升高，被氧化，b應為電解池陽極反應，電極反應式為H2-2e-=2H+，以此解答該題。

A．a為陰極，發生還原反應，電極方程式為N2+6e+6H+═2NH3，故A錯誤；

B．a為陰極，b為陽極，陽極連接電源正極，氫離子移向陰極，從b極區向a極區遷移，故B錯誤；

C．根據電解反應和電子守恒得到N2+6e+6H+═2NH3，H22e=2H+，2NH36e3H2，每生成1molNH3，有1.5mol氫氣參與電極反應，即有3gH2被氧化，故C正確；

D．采用高質子導電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質，用吸附在它內外表面上的金屬鈀多晶薄膜做電極，實現了常壓、570℃條件下高轉化率的電解法合成氨，故D錯誤；

答案選C。