一定条件下,如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物)。
①导线中电子移动方向为________。(用A、D表示)
②生成目标产物的电极反应式为__________________________________________________。
③该储氢装置的电流效率η=________。(η=生成目标产物消耗的电子数/转移的电子总数×100%,计算结果保留小数点后1位)
一定条件下,如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物)。
①导线中电子移动方向为________。(用A、D表示)
②生成目标产物的电极反应式为__________________________________________________。
③该储氢装置的电流效率η=________。(η=生成目标产物消耗的电子数/转移的电子总数×100%,计算结果保留小数点后1位)
答案 ①A→D ②C6H6+6H++6e-===C6H12
③64.3%
解析 由图可知,苯转化为环己烷的过程是加氢过程,发生还原反应,故为阴极反应,所以A为电源的负极,B为电源的正极。
①电子从负极流向阴极,即A→D。
②该装置的目标是从苯到环己烷实现储氢,电极反应式为C6H6+6H++6e-===C6H12。
③阳极反应式为2H2O-4e-===O2↑+4H+,生成2.8 mol氧气,失去11.2 mol电子。电解过程中通过阴、阳极的电子数目相等,即阴极得到电子也为11.2 mol。阴极除生成环己烷外,还生成H2:2H++2e-===H2↑,由题意可知,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时转移电子1.2 mol×6=7.2 mol,电流效率η=×100%≈64.3%。