Title 07. Chuyên LÊ QUÝ ĐÔN - ĐÀ NẴNG ( 2025 - 2026 ).Image.Marked.pdf ✅

a) Tinh thời gian tối thiểu cần thiết để sạc đầy pin ô tô bằng hệ thống pin mặt trời trong điều kiện lý tưởng. Giải thích vì sao trong thực tế, người dùng ô tô điện vẫn ưa chuộng sạc pin từ lưới điện quốc gia? b) Cho quãng đường di chuyển 300 km sau mỗi lần sạc đầy của ô tô điện. Biết trung bình khi sạc được 1 kWh của pin ô tô điện từ lưới điện thì thải ra 0,3 kg CO2. Tính tỉ lệ giảm phát thải CO2 khi sạc pin ô tô điện từ lưới điện so với chiếc ô tô chạy bằng xăng với quãng đường 300 km, có mức tiêu thụ 8 lít/100 km. Giả sử mật độ xăng là 0,75 kg/lít và khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg xăng thải ra khoảng 2,3 kg CO2. 2. Trong khi các sinh vật đã biết cách cố định nitơ (nitrogen) từ không khí để tạo ra các hợp chất chứa nitrogen từ hàng trăm triệu năm nay, thì con người chỉ biết cách điều chế ammonia khoảng 100 năm nay. Ammonia được điều chế từ nitrogen và hydrogen, tuy nhiên do phân tử nitrogen khá bền nên quá trình điều chế ammonia cần phải có mặt chất xúc tác và ở điều kiện thích hợp. Đầu thế kỷ XX, Haber-Bosch đã đề xuất phương pháp điều chế ammonia ở điều kiện áp suất cao và nhiệt độ cao, phương pháp này vẫn được sử dụng cho đến ngày nay. Nhờ công trình này mà Haber và Bosch đã được trao giải thưởng Nobel về Hóa học. a) Viết phương trình hoá học điều chế ammonia theo phương pháp Haber-Bosch, Chất xúc tác sử dụng trong phản ứng điều chế ammonia là Fe và Ru. b) Quá trình xúc tác chỉ xảy ra trên bề mặt của kim loại do đó diện tích bề mặt của kim loại có quyết định đến tốc độ của phản ứng. Hãy tính số mol nitrogen bị hấp phụ trên 1 kg xúc tác Fe, giả thiết rằng xúc tác là các hạt hinh lập phương có thể tích 1  m3 và tất cả 6 mặt của hình lập phương có thể hấp phụ nitrogen với tốc độ như nhau. Biết khối lượng riêng của Fe là 7,86 g/cm3 và diện tích bề mặt xúc tác bị chiếm bởi một phân tử nitrogen là 0,16 nm2 . Cho: 1 m= 10-6 m; 1 nm = 10-9 m. c) Người ta còn sử dụng một chất xúc tác đồng thể có khối lượng mol là 500 g/mol, hãy tính số mol nitrogen có thể liên kết với 1 kg chất xúc tác này. Giả thiết rằng một phân tử chất xúc tác có khả năng liên kết với một phân tử nitrogen. Hãy so sánh kết quả vừa tính được với kết quả ở ý (b). d) Trong khi ammonia được điều chế trong công nghiệp ở điều kiện nhiệt độ cao và áp suất cao, thì trong tự nhiên ammonia được điều chế ở áp suất khí quyển. Enzyme xúc tác cho quá trình điều chế ammonia là nitrogenaza, là các protein có chứa Fe hoặc Mo. Phản ứng điều chế ammonia với chất xúc tác nitrogenaza như sau: N2(g) + 8H* + 8e+16 ATP → 2 NH3(g) + H2(g)+ 16 ADP + 16 Pi. Biết 1 mol ATP bị phân hủy thành ADP và phosphate (Pi) cần cung cấp năng lượng là 30,5 kJ. Hãy tính năng lượng cần thiết để điều chế 1 mol ammonia với chất xúc tác là nitrogennaza. ............................HẾT............................