Question

一定條件下，如圖所示裝置可實現(xiàn)有機物的電化學(xué)儲氫(忽略其他有機物)。

①導(dǎo)線中電子移動方向為________。(用A、D表示)

②生成目標(biāo)產(chǎn)物的電極反應(yīng)式為__________________________________________________。

③該儲氫裝置的電流效率η＝________。(η＝生成目標(biāo)產(chǎn)物消耗的電子數(shù)/轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)×100%，計算結(jié)果保留小數(shù)點后1位)

Answer 1

答案�、貯→D�、贑6H6＋6H＋＋6e－===C6H12

③64.3%

解析　由圖可知，苯轉(zhuǎn)化為環(huán)己烷的過程是加氫過程，發(fā)生還原反應(yīng)，故為陰極反應(yīng)，所以A為電源的負(fù)極，B為電源的正極。

①電子從負(fù)極流向陰極，即A→D。

②該裝置的目標(biāo)是從苯到環(huán)己烷實現(xiàn)儲氫，電極反應(yīng)式為C6H6＋6H＋＋6e－===C6H12。

③陽極反應(yīng)式為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，生成2.8 mol氧氣，失去11.2 mol電子。電解過程中通過陰、陽極的電子數(shù)目相等，即陰極得到電子也為11.2 mol。陰極除生成環(huán)己烷外，還生成H2：2H＋＋2e－===H2↑，由題意可知，2n(H2)＋6n(C6H12)＝11.2 mol，[10 mol＋n(H2)]×10%＝10 mol×24%－n(C6H12)；解得n(H2)＝2 mol，n(C6H12)＝1.2 mol，故生成1.2 mol C6H12時轉(zhuǎn)移電子1.2 mol×6＝7.2 mol，電流效率η＝×100%≈64.3%。