Câu hỏi:
Từ những năm 2000, Đan Mạch đã đầu tư nghiên cứu mạnh thiết bị điện phân ion oxy rắn (SOEC) và năm 2021 đã triển khai để sản xuất ammonia công nghiệp thay thế cho quy trình Haber - Bosch truyền thống. Hình dưới đây mô tả sơ đồ nguyên lí của thiết bị SOEC:

Lớp màng ion oxygen chỉ cho phép ion \({{\rm{O}}}{\;^ {2-} }\) đi qua và phản ứng tại anode. Nếu đưa không khí và hơi nước vào SOEC thì sau khi điện phân tạo ra hỗn hợp khí A và hỗn hợp khí B. Hỗn hợp A có chứa hơi nước chưa tham gia phản ứng, sau khi cho qua thiết bị loại bỏ nước thì nó có thể được đưa trực tiếp vào quy trình Haber - Bosch để sản xuất ammonia. Coi không khí chỉ gồm \({{\rm{N}}_2}\) và \({{\rm{O}}_2}\) trong đó \({{\rm{O}}_2}\) chiếm \(20{\rm{\% }}\) thể tích không khí. Cho các phát biểu sau:
Các khí trong hỗn hợp A (trừ hơi nước) là \({{\rm{O}}_2}\) và \({{\rm{N}}_2}\).
Để loại bỏ hơi nước trong A thì người ta có thể sử dụng NaOH rắn hoặc \({\rm{CaC}}{{\rm{l}}_2}\) rắn.
Phương trình xảy ra tại anode là \(2 \mathrm{O}^{2-} \longrightarrow \mathrm{O}_2+4 \mathrm{e}\).
Nếu hiệu suất của SOEC đạt \(80{\rm{\% }}\) thì để lượng \({{\rm{H}}_2}\) và \({{\rm{N}}_2}\) Haber - Bosch phản ứng vừa đủ thì trình tỷ lệ mol của không khí và hơi nước đưa vào là \(1:2\).
Đáp án đúng: Sai, Đúng, Sai, Đúng
Phương trình xảy tại cathode là: \(\left\{\begin{array}{l}\mathrm{H}_2 \mathrm{O}+2 \mathrm{e} \longrightarrow \mathrm{H}_2+\mathrm{O}^{2-} \\ \mathrm{O}_2+4 \mathrm{e} \longrightarrow 2 \mathrm{O}^{2-}\end{array}\right.\)
a. Khí thoát ra ở cathode là \(\mathrm{H}_2, \mathrm{~N}_2, \mathrm{O}_2\).
Đáp án đúng là Sai.
b. Để loại bỏ hơi nước trong A thì người ta có thể sử dụng NaOH rắn hoặc \({\rm{CaC}}{{\rm{l}}_2}\) rắn.
Đáp án đúng là Đúng.
c. Ở anode xảy ra quá trình : \(\mathrm{O}^{2-} \longrightarrow \mathrm{O}_2+4 \mathrm{e}\).
Đáp án đúng là Sai.
d. Xét 1 mol không khí và \(\mathrm{x}\ \mathrm{mol}\ \mathrm{H}_2 \mathrm{O}\).
Trong không khí: \(\left\{\begin{array}{l}20 \%\ \mathrm{O}_2: 0,2 \mathrm{~mol} \\ 80 \%\ \mathrm{~N}_2: 0,8 \mathrm{~mol}\end{array}\right.\)
Tại cathode \(\left\{\begin{array}{l}\mathrm{H}_2 \mathrm{O}+2 \mathrm{e} \longrightarrow \mathrm{H}_2+\mathrm{O}^{2-} \\ \mathrm{x} \leftarrow \quad\quad \quad \quad \mathrm{x}\ \mathrm{mol} \\ \mathrm{O}_2+4 \mathrm{e} \longrightarrow 2 \mathrm{O}^{2-}\end{array}\right.\)
Mà: hiệu suất của SOEC là \(80 \%\) nên \(\mathrm{n}_{\mathrm{H}_2 \text { sinhra }}=\mathrm{x} .80 \%=0,8 \mathrm{x}\ \mathrm{mol}\).
Quy trình sản xuất ammonia:
\(\left\{\begin{array}{l}3 \mathrm{H}_2+\mathrm{N}_2 \rightleftarrows 2 \mathrm{NH}_3 \\ 0,8 \mathrm{x} \quad 0,8\end{array}\right.\)
Theo đề phản ứng vửa đủ nên: \(\frac{0,8 x}{3}=0,8 \Rightarrow x=3\).
Vậy tỷ lệ mol không khí và hơi nước đưa vào là \(1: 3\).
Đáp án đúng là Đúng.
Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài
Tuyển Tập Đề Thi Tham Khảo Tốt Nghiệp THPT Năm 2026 – Hoá Học – Bộ Đề 02Tài liệu tổng hợp các đề thi tham khảo bám sát cấu trúc đề thi tốt nghiệp THPT năm 2026.Nội dung bao quát kiến thức Hoá học lớp 12, có phân hoá rõ ràng theo mức độ.Hệ thống câu hỏi giúp học sinh rèn luyện kỹ năng tư duy và làm bài trắc nghiệm.Phù hợp cho ôn tập, củng cố kiến thức và đánh giá năng lực trước kỳ thi.Là nguồn tài liệu hữu ích cho học sinh và giáo viên trong quá trình dạy – học.
Câu hỏi liên quan

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Giáo Dục Kinh Tế Và Pháp Luật Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Lịch Sử Học Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Công Nghệ Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Môn Hóa Học Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Môn Sinh Học Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT





