氢气是一种可持续发展的新能源和工业原料。利用太阳能将水转化为氢气是一种理想途径。某种光分解水技术的反应过程如图所示，下列判断错误的是：

admin2023-03-22 18

问题氢气是一种可持续发展的新能源和工业原料。利用太阳能将水转化为氢气是一种理想途径。某种光分解水技术的反应过程如图所示，下列判断错误的是：

选项 A、Fe₃O₄的作用是作催化剂
B、产物除H₂外，还有O₂和FeO
C、该反应机理Ⅱ为FeO与H₂O反应生成H，和Fe₃O₄
D、与电解水相比，该方法的优点是能耗低

答案B

解析第一步，确定题型。
本题考查物质的化学反应。
第二步，分析原理。
如图所示，此技术的全过程分为Ⅰ、Ⅱ两个环节。Ⅰ环节是Fe₃O₄在太阳能的作用下生成O₂和FeO，其中O₂可被收集做其他方面的利用。Ⅱ环节是FeO与H₂O在某种条件下反应生成H₂和Fe₃O₄，其中Fe₃O₄又可用作Ⅰ环节的反应物。综合Ⅰ、Ⅱ两个环节，含铁化合物被消耗又被生成，但又必须存在才能触发反应正向进行；两个反应中净消耗物只有H₂O，净生成物为H₂和O₂。
第三步，分析选项。
A选项：合铁化舍物被消耗又被生成，但又必须存在才能触发反应正向进行，起到催化剂作用，正确；
B选项：Ⅰ环节生成的FeO，在Ⅱ环节被反应消耗掉，错误；
C选项：Ⅱ环节是FeO与H₂O在某种条件下反应生成H₂和Fe₃O₄，正确；
D选项：H₂O在常温常压下是非常稳定的化合物，而H₂和O₂均是(不稳定的)蕴含极高化学能的物质，所以电解水制造氢气耗能极大。而该反应一方面利用了太阳能，可以减轻一部分(电)能消耗，另一方面，反应采用了核外电子轨道较为复杂活跃的铁元素化合物做媒(催化剂)，促进反应进行，的确有低能耗特点，正确。
因此，选择B选项。

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