Question

氫能是最重要的新能源．儲(chǔ)氫作為氫能利用的關(guān)鍵技術(shù)，是當(dāng)前關(guān)注的熱點(diǎn)之一．
儲(chǔ)氫可借助有機(jī)物，如利用環(huán)已烷（分子式：C₆H₁₂）和苯（分子式：C₆H₆）之間的可逆反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)脫氫和加氫
一定條件下，下圖所示裝置可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲(chǔ)氫．
（1）導(dǎo)線中電子轉(zhuǎn)移方向?yàn)?div id="7qycvlr" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

．（用A、D表示）
（2）生成目標(biāo)產(chǎn)物的電極反應(yīng)為

 

．
（3）該儲(chǔ)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(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后1位．）

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理

專題：

分析：（1）根據(jù)圖知，苯中的碳得電子生成環(huán)己烷，則D作陰極，E作陽(yáng)極，所以A是負(fù)極、B是正極，電子從負(fù)極流向陰極；
（2）該實(shí)驗(yàn)的目的是儲(chǔ)氫，所以陰極上發(fā)生的反應(yīng)為生產(chǎn)目標(biāo)產(chǎn)物，陰極上苯得電子和氫離子生成環(huán)己烷；
（3）陽(yáng)極上生成氧氣，同時(shí)生成氫離子，陰極上苯得電子和氫離子反應(yīng)生成環(huán)己烷，苯參加反應(yīng)需要電子的物質(zhì)的量與總轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量之比就是電流效率η．

解答： 解：（1）根據(jù)圖知，苯中的碳得電子生成環(huán)己烷，則D作陰極，E作陽(yáng)極，所以A是負(fù)極、B是正極，電子從負(fù)極流向陰極，所以電子從A流向D，故答案為：A→D；
（2）該實(shí)驗(yàn)的目的是儲(chǔ)氫，所以陰極上發(fā)生的反應(yīng)為生產(chǎn)目標(biāo)產(chǎn)物，陰極上苯得電子和氫離子生成環(huán)己烷，電極反應(yīng)式為C₆H₆+6H⁺+6e^-=C₆H₁₂，故答案為：C₆H₆+6H⁺+6e^-=C₆H₁₂；
（3）陽(yáng)極上氫氧根離子放電生成氧氣，陽(yáng)極上生成2.8mol氧氣轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=2.8mol×4=11.2mol，
生成1mol氧氣同時(shí)生成2mol氫氣，則生成2.8mol氧氣時(shí)同時(shí)生成5.6mol氫氣，
設(shè)參加反應(yīng)的苯的物質(zhì)的量是xmol，參加反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量是3xmol，剩余苯的物質(zhì)的量為2.4mol-xmol，反應(yīng)后苯的含量=

2.4mol-xmol

2.4mol-3xmol+5.6mol

=25%，
x=1.6，苯轉(zhuǎn)化為環(huán)己烷轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1.6mol×6=9.6mol，則

9.6mol

11.2mol

×100%=85.7%，
故答案為：85.7%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電解池原理，根據(jù)電解原理等知識(shí)點(diǎn)來(lái)分析解答，難點(diǎn)是（3），為易錯(cuò)點(diǎn)，難度一般．