2019年高考真题分项汇编化学：专题08 电化学及其应用

1．[2019新课标Ⅰ]利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV²⁺/MV⁺在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是

A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能       

B．阴极区，在氢化酶作用下发生反应H₂+2MV²⁺2H⁺+2MV⁺      

C．正极区，固氮酶为催化剂，N₂发生还原反应生成NH₃

D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动

【答案】B

【解析】

【分析】

由生物燃料电池的示意图可知，左室电极为燃料电池的负极，MV⁺在负极失电子发生氧化反应生成MV²⁺，电极反应式为MV⁺−e⁻= MV²⁺，放电生成的MV²⁺在氢化酶的作用下与H₂反应生成H⁺和MV⁺，反应的方程式为H₂+2MV²⁺=2H⁺+2MV⁺；右室电极为燃料电池的正极，MV²⁺在正极得电子发生还原反应生成MV⁺，电极反应式为MV²⁺+e⁻= MV⁺，放电生成的MV⁺与N₂在固氮酶的作用下反应生成NH₃和MV²⁺，反应的方程式为N₂+6H⁺+6MV⁺=6MV²⁺+NH₃，电池工作时，氢离子通过交换膜由负极向正极移动。

【详解】A项、相比现有工业合成氨，该方法选用酶作催化剂，条件温和，同时利用MV⁺和MV²⁺的相互转化，化学能转化为电能，故可提供电能，故A正确；

B项、左室为负极区，MV⁺在负极失电子发生氧化反应生成MV²⁺，电极反应式为MV⁺−e⁻= MV²⁺，放电生成的MV²⁺在氢化酶的作用下与H₂反应生成H⁺和MV⁺，反应的方程式为H₂+2MV²⁺=2H⁺+2MV⁺，故B错误；

C项、右室为正极区，MV²⁺在正极得电子发生还原反应生成MV⁺，电极反应式为MV²⁺+e⁻= MV⁺，放电生成的MV⁺与N₂在固氮酶的作用下反应生成NH₃和MV²⁺，故C正确；

D项、电池工作时，氢离子（即质子）通过交换膜由负极向正极移动，故D正确。

故选B。

【点睛】本题考查原池原理的应用，注意原电池反应的原理和离子流动的方向，明确酶的作用是解题的关键。