Pin nhiên liệu hydrogen - oxygen (loại sử dụng chất điện li kiềm - AFC) có cấu tạo gồm hai điện cực xốp (thường làm bằng than chì có chứa chất xúc tác như Ni, Pt hoặc Pd). Hai điện cực này được nhúng vào dung dịch chất điện li là KOH nồng độ khoảng 30%. Khí và được bơm liên tục vào hai điện cực tương ứng. Phản ứng tổng cộng xảy ra khi pin hoạt động phát điện là: . [Hình cần kiểm tra lại: p4_f1]

Các mệnh đề Đúng / Sai:
a)
Trong quá trình pin hoạt động, khối lượng của các điện cực xốp liên tục giảm xuống do bị ăn mòn.
b)
Giả thiết, một hệ thống pin nhiên liệu hydrogen-oxygen cỡ nhỏ được dùng để cung cấp điện cho một thiết bị bay không người lái (drone). Bình chứa của thiết bị đã nạp 0,450 kg khí H. Khi vận hành, pin hoạt động với hiệu suất 60% và tạo ra dòng điện có cường độ trung bình 250A cung cấp cho động cơ. Giả sử không có tổn hao nào khác, thời gian tối đa mà thiết bị bay có thể hoạt động liên tục là 28,95 giờ. (Cho biết: điện tích của 1 mol electron là 96500 C/mol; công thức: q = I.t, trong đó q là điện tích (C), I là cường độ dòng điện (A), t là thời gian (s)).
c)
Tại cathode, quá trình khử oxygen tạo ra các ion OH, các ion này sau đó di chuyển qua dây dẫn để đi về anode.
d)
Tại anode, khí hydrogen bị oxi hóa.
Đáp án chính thức: a:S,b:Đ,c:S,d:Đ
Hướng dẫn giải chi tiết
a) Sai: các điện cực xốp đóng vai trò dẫn điện và làm bề mặt xúc tác, không bị tiêu hao; chất bị tiêu thụ là H và O. b) Đúng: ne = 450 mol; q = 43425000 C; q thực tế = 26055000 C; t = 104220 s = 28,95 giờ. c) Sai: ion OH⁻ di chuyển qua dung dịch điện li hoặc màng trao đổi ion, không qua dây dẫn; dây dẫn là nơi electron chuyển động. d) Đúng: tại anode, , hydrogen bị oxi hóa.
a) Trong pin nhiên liệu, các điện cực xốp thường đóng vai trò dẫn điện và làm bề mặt xúc tác. Chúng không bị tiêu hao liên tục như chất phản ứng. Chất bị tiêu thụ là H và O. Kết luận: Sai.
b) Khối lượng H là 0,450 kg = 450 g. Số mol H: nH = 450 : 2 = 225 mol. Mỗi mol H nhường 2 mol electron, nên số mol electron tối đa là: ne = 225 × 2 = 450 mol. Điện lượng lí thuyết: q = 450 × 96500 = 43425000 C. Pin hoạt động với hiệu suất 60%, nên điện lượng thực tế: q thực tế = 43425000 × 60\% = 26055000 C. Thời gian hoạt động: t = q/I = 26055000 : 250 = 104220 s. Đổi ra giờ: 104220 : 3600 = 28,95 giờ. Kết luận: Đúng.
c) Tại cathode, oxygen bị khử tạo ion OH⁻ là đúng. Tuy nhiên, ion OH⁻ di chuyển qua dung dịch điện li hoặc màng trao đổi ion để về anode, không di chuyển qua dây dẫn. Dây dẫn là nơi electron chuyển động. Kết luận: Sai.
d) Trong pin nhiên liệu kiềm, tại anode xảy ra quá trình oxi hóa H: . Vậy hydrogen bị oxi hóa tại anode. Kết luận: Đúng.
Câu hỏi này trích từ đề thi chính thức:

Đề Khảo Sát Tốt Nghiệp THPT Lần 2 Hóa Học 2025-2026 Sở GD&ĐT Hải Phòng (Mã Đề 0305)

28 câu hỏi•Thời gian 50 phút•Chấm điểm & giải thích chi tiết
Làm trọn bộ đề thi này

Các câu hỏi khác trong đề (28 câu)

Xem toàn bộ đề →
Câu 13:Cao su thiên nhiên được lấy từ mủ cao su, có cấu tạo gồm nhiều mắt xích isoprene: [Hình cần kiểm tra lại: p2 f1] Một đoạn mạch polyisoprene
Xem →
Câu 14:Trường hợp nào sau đây không xảy ra ăn mòn điện hóa?
Xem →
Câu 15:Peptide X có công thức cấu tạo như hình sau: [Hình cần kiểm tra lại: p2 f2] Cho các phát biểu sau: (1) Phân tử peptide X là một tetrapeptide
Xem →
Câu 16:Phương trình hóa học nào sau đây biểu diễn quá trình điều chế kim loại bằng phương pháp điện phân dung dịch?
Xem →
Câu 17:Cho các dung dịch có cùng nồng độ 0,2 M gồm: Na 2CO 3, LiOH, CsCl, H 2SO 4. Số dung dịch có khả năng làm phenolphthalein chuyển sang màu hồn
Xem →
Câu 18:Ở trạng thái cơ bản, sau khi nguyên tử Cr (Z=24) nhường đi 2 electron để tạo thành Cr 2+ thì số electron còn lại trên phân lớp d là
Xem →
Câu 19:PLA (polylactic acid) là loại nhựa được làm từ tinh bột ngô hoặc mía. Việc sản xuất PLA từ tinh bột ngô là một quy trình chuyển hóa sinh học
Xem →
Câu 20:Pin nhiên liệu hydrogen - oxygen (loại sử dụng chất điện li kiềm - AFC) có cấu tạo gồm hai điện cực xốp (thường làm bằng than chì có chứa ch
Xem →
Câu 21:Phức chất của iron(III) với phối tử cyano (CN -) được ứng dụng nhiều trong phân tích. Quá trình điều chế thực hiện theo sơ đồ sau:
Xem →
Câu 22:Biodiesel (diesel sinh học d = 0,88 g/ml) là một loại nhiên liệu lỏng, thân thiện hơn với môi trường so với diesel truyền thống. Biodiesel đ
Xem →
Câu 23:Có bao nhiêu đồng phân arene ứng với công thức phân tử C 8H 10 ?
Xem →
Câu 24:Citric acid là acid hữu cơ tự nhiên có nhiều trong trái cây chua (đặc biệt là chanh) và được dùng phổ biến làm chất tạo vị chua tự nhiên, ch
Xem →
Câu 25:Phản ứng luyện gang trong lò cao có sơ đồ phản ứng như sau: Biết nhiệt tạo thành chuẩn ( fH o 298 ) của Fe 2O 3(s) là -824,4 kJ mol -1 ; CO(
Xem →
Câu 26:Cho các chất sau: glycerol, dung dịch sodium chloride, ethanol, ethanal, albumin, methylamine. Có bao nhiêu chất có khả năng tác dụng với Cu
Xem →
Câu 27:M là nguyên tố kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất. Ở trạng thái cơ bản nguyên tử M có 4 electron độc thân. Cho các nhận định sau: (1) Có thể
Xem →