Đề thi chọn học sinh giỏi quốc gia THPT năm 2019 môn Hóa học

(Bản scan)

Câu IV (3.0 điểm)

Một loại pin nhiên liệu oxit kim loại sử dụng chất điện l¡ rắn là hỗn hợp CeO›, Gd;O›. Ở 800 °C,
hỗn hợp oxit này cho phép ion O? di chuyển giữa hai điện cực. Pin này sử dụng nhiên liệu CO. Biệt
phản ứng toàn phần xảy ra trong pin: 2COa + Oa„y  2CO¿g„ (*) Ộ
HII.1. Tỉnh sức điện động của pin ở 800 °C, biết năng lượng tự do Gibbs của phản ứng (*) ở điều
kiện này là 380 kJ.

II1.2. Viết các bán phản ứng xảy ra ở các điện cực của pin.

IHI.3. Tỉnh mật độ năng lượng dự trữ (W-h-kg ”) của nhiên liệu CO. Cho biết 1W = 1 J-s 1.

HIL4. Năng lượng thu được tử pin nhiên liệu có thể được sử dụng cho các mục đích khác nhau trong
giao thông, công nghiệp hoá học,... Trong công nghiệp, NC-(CH;),¿-CN (một tiễn chất của
NH;-(CH;)¿-NH; là nguyên liệu cho sản xuất nylon) được tông hợp điện hoá từ CHạ=CH-CN trong
môi trường axit.

a. Viết phương trình phản ứng tổng hợp điện hoá NC-(CH;)¿-CN.

b. Tính khối lượng (tấn) nhiên liệu CO vừa đủ để cung cấp năng lượng cho phản ứng tổng hợp điện
hoá 1,0 tân NC-(CH;)¿-CN.

Giả thiết hiệu suất các quá trình đều là 100%.