Trắc nghiệm tổng hợp ôn thi tốt nghiệp THPT môn Hóa Bài 11. Nguồn điện hoá học có đáp án
59 câu hỏi
Lựa chọn cụm từ phù hợp để hoàn thiện phát biểu sau: Pin điện hoá là công cụ chuyển hoá năng (năng lượng phản ứng hoá học) thành
động năng.
thế năng.
điện năng.
quang năng.
Chọn đáp án C
Trong mỗi ý a, b, c, d ở mỗi câu, hãy chọn đúng hoặc sai.
Cho cấu tạo của pin Galvani \({\rm{Zn}} - {\rm{Cu}}\) như hình dưới.
a. Thanh Zn là cực âm (anode) và thanh Cu là cực dương (cathode).
Đúng
b. Phản ứng xảy ra trong pin là: Zn(s)+Cu2+(aq)→Zn2+(aq)+Cu(s).
Đúng
c. Khi \({\rm{Zn}}(s)\) hoặc \({\rm{C}}{{\rm{u}}^{2 + }}(aq)\) hết thì phản ứng trong pin sẽ ngừng lại.
Đúng
d. Sức điện động của pin không thay đổi cho đến khi phản ứng trong pin xảy ra hoàn toàn.
Sai
Cho các phản ứng hoá học sau:
Số phản ứng có thể chuyển hoá năng lượng phản ứng thành điện năng thông qua việc lập các pin điện hoá là
5.
6.
4.
3.
Chọn đáp án A
Trong mỗi ý a, b, c, d ở mỗi câu, hãy chọn đúng hoặc sai.
Cho biết: Một pin điện có cấu tạo như hình sau.
Biết rằng cầu muối chứa KCl. Các dung dịch muối là \({\rm{CuS}}{{\rm{O}}_4}\) và \({\rm{NiS}}{{\rm{O}}_4}.\)
a. Thanh Cu là cực dương và thanh Ni là cực âm của pin điện.
Đúng
b. Sức điện động của pin ở 298 K là \(0,597\;{\rm{V}}\) và không đổi cho đến khi pin ngừng hoạt động.
Sai
c. Cầu muối KCl có tác dụng trung hoà điện tích của hai dung dịch muối.
Đúng
d. Khối lượng điện cực Ni và Cu không thay đổi trong quá trình pin hoạt động.
Sai
Theo quy ước, kí hiệu pin điện hoá với điện cực âm hay còn gọi là...(1)... đặt ở bên trái và điện cực dương hay còn gọi là...(2)... đặt ở bên phải. Thông tin phù hợp điền vào (1) và (2) là
anode và cathode.
cathode và anode.
anion và cation.
cation và anion.
Chọn đáp án A
Trong mỗi ý a, b, c, d ở mỗi câu, hãy chọn đúng hoặc sai.
Cho pin điện hoá có cấu tạo như sau:
a. Sức điện động chuẩn của pin là \(0,76\;{\rm{V}}.\)
Đúng
b. Tại điện cực âm xảy ra quá trình oxi hoá \({\rm{Zn}}(s)\) thành ion \({\rm{Z}}{{\rm{n}}^{2 + }}(aq).\)
Đúng
c. Tại điện cực dương xảy ra quá trình khử ion \({{\rm{H}}^ + }(aq)\) thành khí \({{\rm{H}}_2}(g).\)
Đúng
d. Phản ứng xảy ra trong pin là: H2(g)+Zn2+(aq)→Zn(s)+2H+(aq).
Sai
Pin điện hoá có thể kí hiệu đơn giản: kim loại (anode) - kim loại (cathode). Phản ưng chung trong một pin điện hoá là: \({\rm{X}}(s) + {{\rm{Y}}^{2 + }}(aq) \to {\rm{Y}}(s) + {{\rm{X}}^{2 + }}(aq).\) Kí hiệu của pin điện hoá đó là
\({\rm{Y}} - {{\rm{X}}^{2 + }}.\)
X-Y.
\({\rm{X}} - {{\rm{Y}}^{2 + }}.\)
Y-X.
Chọn đáp án B
Trong mỗi ý a, b, c, d ở mỗi câu, hãy chọn đúng hoặc sai.
Một pin Galvani có cấu tạo như sau:
Trong đó, màng bán thẩm chỉ cho nước và các anion đi qua. Biết rằng thể tích của các dung dịch đều là \(0,50\;{\rm{L}}\) và nồng độ chất tan trong dung dịch là \(1,00{\rm{M}}.\) Cho biết: \({\rm{E}}_{{\rm{Z}}{{\rm{n}}^{2 + }}/{\rm{Zn}}}^0 = - 0,763\;{\rm{V}};{\rm{E}}_{{\rm{C}}{{\rm{u}}^{2 + }}/{\rm{Cu}}}^{\rm{o}} = + 0,340\;{\rm{V}}.\)
a. Khối lượng điện cực zinc giảm đúng bằng khối lượng điện cực copper tăng.
Sai
b. Nồng độ ion \({\rm{SO}}_4^{2 - }({\rm{aq}})\) trong dung dịch \({\rm{ZnS}}{{\rm{O}}_4}\) tăng và trong dung dịch \({\rm{CuS}}{{\rm{O}}_4}\) giảm dần.
Đúng
c. Sức điện động chuẩn của pin là \(1,103\;{\rm{V}}.\)
Đúng
d. Phản ứng chung xảy ra trong pin điện là Zn(s)+Cu2+(aq)→Zn2+(aq)+Cu(s).
Đúng
Trong pin Galvani X-Y có phản ứng chung là:
X(s)+Y2+(aq)→Y(s)+X2+(aq)
Quá trình xảy ra tại cathode (hay cực dương) của pin là
\[{{\rm{X}}^{2 + }}(aq) + 2{\rm{e}} \to {\rm{X}}(s).\]
\({\rm{Y}}(s) \to {{\rm{Y}}^{2 + }}(aq) + 2{\rm{e}}.\)
\({\rm{X}}(s) \to {{\rm{X}}^{2 + }}(aq) + 2{\rm{e}}.\)
\({{\rm{Y}}^{2 + }}(aq) + 2{\rm{e}} \to {\rm{Y}}(s).\)
Chọn đáp án D
Trong mỗi ý a, b, c, d ở mỗi câu, hãy chọn đúng hoặc sai.
Tiến hành thí nghiệm như hình vẽ dưới đây:
Mỗi phát biểu sau là đúng hay sai?
a. Tại thanh nhôm \(({\rm{Al}})\) xảy ra quá trình oxi hoá Al thành cation \({\rm{A}}{{\rm{l}}^{3 + }}\) và tan vào nước.
Đúng
b. Các electron chuyền từ thanh nhôm sang thanh đồng \(({\rm{Cu}})\) qua dây dẫn.
Đúng
c. Tại thanh nhôm và thanh đồng đều có quá trình khử ion \({{\rm{H}}^ + }\)thành khí \({{\rm{H}}_2}.\)
Đúng
d. Nồng độ \({{\rm{H}}_2}{\rm{S}}{{\rm{O}}_4}\) trong dung dịch không thay đổi trong quá trình thí nghiệm.
Sai
Khi pin điện hoá \({\rm{Zn}} - {\rm{Ag}}\) hoạt động, sự thay đổi nào sau đây đúng?
Nồng độ ion \({\rm{A}}{{\rm{g}}^ + }\)trong dung dịch tang.
Nồng độ của ion \({\rm{Z}}{{\rm{n}}^{2 + }}\) trong dung dịch tăng.
Khối lượng điện cực Ag giảm.
Khối lượng điện cực Zn tăng.
Chọn đáp án B
Trong mỗi ý a, b, c, d ở mỗi câu, hãy chọn đúng hoặc sai.
Acquy chì có cấu tạo như hình vẽ dưới đây:
Cực dương là thanh than chì \(({\rm{C}})\) được phủ \({\rm{Pb}}{{\rm{O}}_2}\) và cực âm là tấm chì \(({\rm{Pb}})\), cùng nhúng vào dung dịch \({{\rm{H}}_2}{\rm{S}}{{\rm{O}}_4}\) nồng độ \(28\% \). Phản ứng xảy ra khi acquy xả điện là:
\({\rm{Pb}}(s) + {\rm{Pb}}{{\rm{O}}_2}(s) + 2{{\rm{H}}_2}{\rm{S}}{{\rm{O}}_4}(aq) \to 2{\rm{PbS}}{{\rm{O}}_4}(s) + 2{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}(l)\)
Biết rằng \({\rm{PbS}}{{\rm{O}}_4}\) sinh ra từ điện cực nào đều bám hết vào điện cực đó.
a. Tại anode, Pb bị khử và tạo thành \({\rm{PbS}}{{\rm{O}}_4}.\)
Sai
b. Tại cathode, \({\rm{Pb}}{{\rm{O}}_2}\) bị oxi hoá và tạo thành \({\rm{PbS}}{{\rm{O}}_4}.\)
Sai
c. Khi acquy xả điện, khối lượng các điện cực tăng lên.
Đúng
d. Nồng độ \({{\rm{H}}_2}{\rm{S}}{{\rm{O}}_4}\) trong acquy chì giảm xuống khi acquy xả điện.
Đúng
Cho biết: \({\rm{E}}_{{\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}/{\rm{Fe}}}^{\rm{o}} = - 0,440\;{\rm{V}};{\rm{E}}_{{\rm{C}}{{\rm{u}}^{2 + }}/{\rm{Cu}}}^0 = + 0,340\;{\rm{V}}.\) Sức điện động chuẩn của pin điện hoá \({\rm{Fe}} - {\rm{Cu}}\) là
\(0,920\;{\rm{V}}.\)
\(1,660\;{\rm{V}}.\)
\(0,100\;{\rm{V}}.\)
\(0,780\;{\rm{V}}.\)
Chọn đáp án D
Trong mỗi ý a, b, c, d ở mỗi câu, hãy chọn đúng hoặc sai.
Mỗi phát biểu sau là đúng hay sai?
a. Trong các pin điện hoá, tại cực âm xảy ra quá trình oxi hoá.
Đúng
b. Các pin nhiên liệu hoạt động dựa trên các phản ứng oxi hoá hoàn toàn các nhiên liệu.
Đúng
c. Phản ứng trong các pin nhiên liệu methanol-oxygen là phản ứng oxi hoá methanol bởi khí O2 thành fomaldehyde.
Sai
d. Các acquy được sạc lại bằng cách nối cùng cực (âm với âm, dương với dương) của dòng điện một chiều.
Đúng
Phản ứng xảy ra trong pin điện hoá\({\rm{Ni}} - {\rm{Ag}}\) là: \({\rm{Ni}}(s) + 2{\rm{A}}{{\rm{g}}^ + }(aq) \to {\rm{N}}{{\rm{i}}^{2 + }}(aq) + 2{\rm{Ag}}(s)\)Biết: \({\rm{E}}_{{\rm{N}}{{\rm{i}}^{2 + }}/{\rm{Ni}}}^{\rm{o}} = - 0,257\;{\rm{V}};{\rm{E}}_{{\rm{A}}{{\rm{g}}^ + }/{\rm{Ag}}}^0 = + 0,799\;{\rm{V}}.\) Sức điện động chuẩn của pin bằng
\(1,857\;{\rm{V}}.\)
\(1,314\;{\rm{V}}.\)
\(1,056\;{\rm{V}}.\)
\(0,543\;{\rm{V}}.\)
Chọn đáp án C
Cho biết: \({\rm{E}}_{{\rm{A}}{{\rm{g}}^ + }/{\rm{Ag}}}^{\rm{o}} = + 0,799\;{\rm{V}}\) và sức điện động chuẩn của pin điện hoá \({\rm{Zn}} - {\rm{Cu}}\) là \(1,103\;{\rm{V}}\); của pin \({\rm{Cu}} - {\rm{Ag}}\) là \(0,459\;{\rm{V}}.\) Thế điện cực chuẩn của các cặp \({\rm{Z}}{{\rm{n}}^{2 + }}/{\rm{Zn}}\) và \({\rm{C}}{{\rm{u}}^{2 + }}/{\rm{Cu}}\) có giá trị lần lượt là
\( - 1,462\;{\rm{V}}\) và \( - 0,340\;{\rm{V}}.\)
\( - 1,526\;{\rm{V}}\) và \( + 0,640\;{\rm{V}}.\)
\( + 1,526\;{\rm{V}}\) và \( + 0,640\;{\rm{V}}.\)
\( - 0,763\;{\rm{V}}\) và \( + 0,340\;{\rm{V}}.\)
Chọn đáp án D
Cho biết: \({\rm{E}}_{{\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}/{\rm{Fe}}}^{\rm{o}} = - 0,440\;{\rm{V}};{\rm{E}}_{{\rm{C}}{{\rm{u}}^{2 + }}/{\rm{Cu}}}^0 = + 0,340\;{\rm{V}};{\rm{E}}_{{\rm{A}}{{\rm{g}}^ + }/{\rm{Ag}}}^0 = + 0,799\;{\rm{V}}.\) Sức điện động chuẩn của các pin \({\rm{Fe}} - {\rm{Cu}}\) và pin \({\rm{Fe}} - {\rm{Ag}}\) lần lượt là
\( + 0,780\;{\rm{V}}\) và \(1,239\;{\rm{V}}.\)
\( + 0,200\;{\rm{V}}\) và \(1,158\;{\rm{V}}.\)
\( + 1,560\;{\rm{V}}\) và \(2,482\;{\rm{V}}.\)
\( + 0,780\;{\rm{V}}\) và \(0,359\;{\rm{V}}.\)
Chọn đáp án A
Cho biết: \({\rm{E}}_{{\rm{A}}{{\rm{l}}^{3 + }}/{\rm{Al}}}^{\rm{V}} = - 1,676\;{\rm{V}};{\rm{E}}_{{\rm{Z}}{{\rm{n}}^{2 + }}/{\rm{Zn}}}^{\rm{o}} = - 0,763\;{\rm{V}};{\rm{E}}_{{\rm{P}}{{\rm{b}}^{2 + }}/{\rm{Pb}}}^{\rm{o}} = - 0,126\;{\rm{V}}\); \({\rm{E}}_{{\rm{C}}{{\rm{u}}^{2 + }}/{\rm{Cu}}}^{\rm{o}} = + 0,340\;{\rm{V}}.\) Trong các pin điện hoá sau, pin nào có sức điện động chuẩn lớn nhất?
\({\rm{PinZn}} - {\rm{Pb}}.\)
\({\rm{PinPb}} - {\rm{Cu}}.\)
Pin \({\rm{Zn}} - {\rm{Cu}}.\)
Pin Al-Zn.
Chọn đáp án C
Cho biết sức điện động chuẩn của các pin sau:
Pin điện hoá | X-Y | M-Y | M-Z |
Sức điện động chuẩn (V) | 0,20 | 0,60 | 0,30 |
Sự sắp xếp nào sau đây đúng với tính khử của các kim loại \({\rm{X}},{\rm{Y}},{\rm{Z}},{\rm{M}}\) ?
\({\rm{Y}} < {\rm{X}} < {\rm{Z}} < {\rm{M}}.\)
\({\rm{M}} < {\rm{Z}} < {\rm{Y}} < {\rm{X}}.\)
\({\rm{X}} < {\rm{Y}} < {\rm{M}} < {\rm{Z}}.\)
\({\rm{X}} < {\rm{Y}} < {\rm{Z}} < {\rm{M}}.\)
Chọn đáp án A
Cho biết sức điện động chuẩn của pin \({\rm{Cu}} - {\rm{Ag}}\) là \(0,459\;{\rm{V}}\); thế điện cực chuẩn của các cạap \({\rm{C}}{{\rm{u}}^{2 + }}/{\rm{Cu}}\) là \( + 0,340\;{\rm{V}};{\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}/{\rm{Fe}}\) là \( - 0,440\;{\rm{V}}.\) Sức điện động chuẩn của pin \({\rm{Fe}} - {\rm{Ag}}\) là
\(0,581\;{\rm{V}}.\)
\(1,239\;{\rm{V}}.\)
\(0,262\;{\rm{V}}.\)
\(1,658\;{\rm{V}}.\)
Chọn đáp án B
Cho biết thế điện cực chuẩn của các cặp oxi hoá - khử sau:
Cặp oxi hoá - khử | \({\rm{M}}{{\rm{g}}^{2 + }}/{\rm{Mg}}\) | \({\rm{Z}}{{\rm{n}}^{2 + }}/{\rm{Zn}}\) | \({\rm{C}}{{\rm{u}}^{2 + }}/{\rm{Cu}}\) | \({\rm{A}}{{\rm{g}}^ + }/{\rm{Ag}}\) | \({\rm{H}}{{\rm{g}}^{2 + }}/{\rm{Hg}}\) |
\({\rm{E}}_{{\rm{oxh }}/{\rm{kh}}}^{\rm{o}}({\rm{V}})\) | \( - 2,356\) | \( - 0,763\) | 0,340 | 0,799 | 0,854 |
Một trong số các pin trên có sức điện động chuẩn là \(3,21\;{\rm{V}}.\) Pin nào sau đây ứng với giá trị đó?
Pin \({\rm{Zn}} - {\rm{Ag}}.\)
Pin \({\rm{Mg}} - {\rm{Zn}}\)
Pin \({\rm{Mg}} - {\rm{Hg}}.\)
Pin \({\rm{Zn}} - {\rm{Ag}}.\)
Chọn đáp án C
Cho thế điện cực chuẩn của một số kim loại như sau:
Cặp oxi hoá – khử | \({\rm{M}}{{\rm{g}}^{2 + }}/{\rm{Mg}}\) | \({\rm{Z}}{{\rm{n}}^{2 + }}/{\rm{Zn}}\) | \({\rm{P}}{{\rm{b}}^{2 + }}/{\rm{Pb}}\) | \({\rm{C}}{{\rm{u}}^{2 + }}/{\rm{Cu}}\) | \({\rm{H}}{{\rm{g}}^{2 + }}/{\rm{Hg}}\) |
\({\rm{E}}_{{\rm{oxh }}/{\rm{kh}}}^o(\;{\rm{V}})\) | \( - 2,356\) | \( - 0,763\) | \( - 0,126\) | 0,340 | 0,854 |
Kết luận nào sau đây là không đúng?
Sức điện động chuẩn của pin \({\rm{Mg}} - {\rm{Zn}}\) nhỏ hơn sức điện động chuẩn của pin \({\rm{Zn}} - {\rm{Hg}}.\)
Sức điện động chuẩn của pin \({\rm{Mg}} - {\rm{Pb}}\) lớn hơn sức điện động chuẩn pin \({\rm{Mg}} - {\rm{Zn}}.\)
Sức điện động chuẩn của pin \({\rm{Pb}} - {\rm{Hg}}\) nhỏ hơn sức điện động chuẩn pin \({\rm{Mg}} - {\rm{Zn}}.\)
Sức điện động chuẩn của pin \({\rm{Mg}} - {\rm{Cu}}\) nhỏ hơn sức điện động chuẩn pin \({\rm{Zn}} - {\rm{Pb}}.\)
Chọn đáp án D
Nhúng thanh kẽm \(({\rm{Zn}})\) và thanh than chì \(({\rm{C}})\) vào dung dịch HCl 1 M. Nối hai thanh với nhau bằng dây dẫn. Phát biểu nào sau đây không đúng?
Tại thanh kẽm xảy ra quá trình oxi hoá Zn thành \({\rm{Z}}{{\rm{n}}^{2 + }}.\)
Tại thanh than chì xảy ra quá trình khử C thành \({\rm{C}}{{\rm{H}}_4}.\)
Tại thanh than chì xảy ra quá trình khử ion \({{\rm{H}}^ + }\)thành khí \({{\rm{H}}_2}.\)
Trên dây dẫn xuất hiện dòng electron chuyển từ thanh kẽm sang thanh than chì.
Chọn đáp án B
Nhúng thanh nhôm \(({\rm{Al}})\) và thanh đồng \(({\rm{Cu}})\) vào dung dịch \({{\rm{H}}_2}{\rm{S}}{{\rm{O}}_4}1{\rm{M}}.\) Nối hai thanh với nhau bằng dây dẫn. Phát biểu nào sau đây không đúng?
Tại thanh nhôm xảy ra quá trình oxi hoá Al thành \({\rm{A}}{{\rm{l}}^{3 + }}.\)
Tại thanh đồng xảy ra quá trình khử ion \({\rm{C}}{{\rm{u}}^{2 + }}\) thành Cu.
Tại thanh đồng và thanh nhôm đều sinh ra khí hydrogen.
Trên dây dẫn xuất hiện dòng electron chuyển từ thanh nhôm sang thanh đồng.
Chọn đáp án B
Pin quả chanh được thiếp lập gồm một dây Cu và dây Zn ghim vào một quả chanh và nối với bóng điện như hình bên. Bóng điện sáng đồng nghĩa với sự xuất hiện dòng điện. Bán phản ứng nào sau đây xảy ra ở cực dương?
Cu2+(aq)+2e→Cu(s).
Zn(s)→Zn2+(aq)+2e.
2H+(aq)+2e→H2(g).
Cu(s)→Cu2+(aq)+2e.
Chọn đáp án C
Phản ứng xảy ra khi sạc của một pin Li-ion là:
LiCoO2(s)+C6(s)→CoO2(s)+LiC6(s)
Để có được một pin điện có dung lượng là 4000 mAh thì khối lượng \({\rm{LiCo}}{{\rm{O}}_2}\) tối thiểu trước khi sạc là bao nhiêu?
Cho biết: \({{\rm{M}}_{{\rm{LiCo}}{{\rm{O}}_2}}} = 97,874\;{\rm{g}}/{\rm{mol}};1\;{\rm{mol}}\) điện lượng là 96485 C và \(1{\rm{C}} = 1\) A.s.
\(14,607\;{\rm{g}}.\)
\(15,285\;{\rm{g}}.\)
\(16,724\;{\rm{g}}.\)
13,562 g.
Chọn đáp án A
Phản ứng của acquy chì khi sạc điện là:
\(2{\rm{PbS}}{{\rm{O}}_4}(s) + 2{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}(l) \to {\rm{Pb}}(s) + {\rm{Pb}}{{\rm{O}}_2}(s) + 2{{\rm{H}}_2}{\rm{S}}{{\rm{O}}_4}(aq)\)
Chất được sinh ra ở cực âm khi acquy chì sạc điện là
\({\rm{Pb}}(s).\)
\({\rm{Pb}}{{\rm{O}}_2}(s).\)
\({{\rm{H}}_2}{\rm{O}}(l).\)
\({\rm{PbS}}{{\rm{O}}_4}(s).\)
Chọn đáp án A
Phản ứng của acquy chì khi xả điện là:
Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)→2PbSO4(s)+2H2O(l)
Khi đó, Pb sẽ bị oxi hoá và tạo thành \({\rm{PbS}}{{\rm{O}}_4}\) bám vào điện cực và \({\rm{Pb}}{{\rm{O}}_2}\) bị khử thành \({\rm{PbS}}{{\rm{O}}_4}\) bám vào điện cực. Phát biểu nào sau đây đúng trong quá trình acquy xả điện?
Khối lượng cực âm giảm dần.
Khối lượng cực dương giảm dần.
Khối lượng acquy giảm dần.
Nồng độ \({{\rm{H}}_2}{\rm{S}}{{\rm{O}}_4}\) trong dung dịch giảm dần.
Chọn đáp án D
Pin nhiên liệu đang được đặc biệt quan tâm nghiên cứu vì tiềm năng sử dụng trong tương lai do có nhiều ưu điểm so với pin Galvani hiện nay. Dòng điện tạo ra trong pin do phản ứng oxi hoá nhiên liệu \(\left( {{{\rm{H}}_2},{\rm{C}}{{\rm{H}}_3}{\rm{OH}},{\rm{C}}{{\rm{H}}_4}, \ldots } \right)\) bằng \({{\rm{O}}_2}\) của không khí. Ưu điểm của pin là sản sinh dòng điện với hiệu suất cao.
Cấu tạo và cơ chế hoạt động của pin nhiên liệu hydrogen như sau:
Phản ứng chung trong pin nhiên liệu hydrogen là
\(2{{\rm{H}}_2}(g) + {{\rm{O}}_2}(g) \to 2{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}(l).\)
\(2{{\rm{H}}_2}(g) + 2{{\rm{O}}_2}(g) \to 2{{\rm{H}}_2}{{\rm{O}}_2}(l).\)
\(2{{\rm{H}}_2}(g) + {{\rm{O}}_2}(g) \to 2{{\rm{H}}^ + }(aq) + 2{\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }(aq).\)
\(2{{\rm{H}}_2}(\;{\rm{g}}) + {{\rm{O}}_2}(\;{\rm{g}}) \to 2{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}({\rm{g}}).\)
Chọn đáp án A
Nguồn điện hoá học nào sau đây không dựa vào các phản ứng hoá học?
Pin Galvani.
Pin nhiên liệu.
Acquy.
Pin mặt trời.
Chọn đáp án D
Cho biết: EZn2+/Zno=−0,763 V;EAg+/Ag0=+0,799 V. Một pin điện hoá được tạo bởi hai cặp oxi hoá - khử là \({\rm{Z}}{{\rm{n}}^{2 + }}/{\rm{Zn}}\) và \({\rm{A}}{{\rm{g}}^ + }/{\rm{Ag}}.\) Sức điện động chuẩn của pin là bao nhiêu milivolt \(({\rm{mV}})\) ?
Epino=0,799−(−0,763)=1,562( V)=1562mV
Pin \(X - Y\) có sức điện động chuẩn là \(1,10\;{\rm{V}}\) với hai cặp oxi hoá - khử là \({{\rm{X}}^{2 + }}/{\rm{X}}\) và \({{\rm{Y}}^{2 + }}/{\rm{Y}}.\) Pin \({\rm{Y}} - {\rm{Z}}\) có sức điện động chuẩn là \(0,82\;{\rm{V}}\) với hai cặp oxi hoá - khử là \({{\rm{Y}}^{2 + }}/{\rm{Y}}\) và \({{\rm{Z}}^{2 + }}/{\rm{Z}}.\) Pin \({\rm{X}} - {\rm{Z}}\) (với hai cặp oxi hoá - khử là \({{\rm{X}}^{2 + }}/{\rm{X}}\) và \({{\rm{Z}}^{2 + }}/{\rm{Z}}\)) có sức điện động chuẩn là bao nhiêu volt \(({\rm{V}})\) ?
EX−Z=EZ−EX=EY−Z+EX−Y=1,92( V); EX−Z=EZ−EX=EY−Z+EX−Y=1,92( V)
Điện lượng (q) là một đại lượng đặc trưng cho lượng electron mà các điện cực trao đổi trong pin điện. Khi đó, điện lượng được xác định bởi biểu thức sau:
\({\rm{q}} = \) số mol electron \( \times {\rm{F}}\) (F là 1 mol điện lượng, \({\rm{F}} = 96485{\rm{C}}/{\rm{mol}}\)).
Một pin điện hoá được cấu tạo như sau:
Thanh kẽm \(({\rm{Zn}})\) nhúng vào 100 mL dung dịch \({\rm{ZnS}}{{\rm{O}}_4}0,1{\rm{M}}.\)
Thanh đồng \(({\rm{Cu}})\) nhúng vào 100 mL dung dịch \({\rm{CuS}}{{\rm{O}}_4}0,1{\rm{M}}.\)
Hai thanh kim loại được nối bằng dây dẫn với một thiết bị tiêu thụ điện và hai dung dịch nối với nhau bằng cầu muối. Phản ứng dừng lại khi \({\rm{C}}{{\rm{u}}^{2 + }}\) trong dung dịch bị khử hết thành Cu. Điện lượng (tính theo C) mà pin đó đã sản sinh là bao nhiêu?
(Làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)
Số \({\rm{molC}}{{\rm{u}}^{2 + }} = 0,1\;{\rm{mol}};{\rm{C}}{{\rm{u}}^{2 + }} + 2{\rm{e}} \to {\rm{Cu}}\)
\( \Rightarrow \) điện lượng mà pin sản \(\sinh = 0,02 \times {\rm{F}} = 1929,7{\rm{C}} = 1930{\rm{C}}\).
Pin điện hoá \({\rm{X}} - {\rm{Y}}\) được tạo bởi hai cặp oxi hoá - khử là \({{\rm{X}}^{2 + }}/{\rm{X}}\) và \({{\rm{Y}}^{2 + }}/{\rm{Y}}.\) Sức điện động chuẩn của pin là \(1,10\;{\rm{V}}.\) Thế điện cực chuẩn của cặp \({{\rm{X}}^{2 + }}/{\rm{X}}\) là \( - 0,76\;{\rm{V}}.\) Thế điện cực chuẩn (tính theo V) của cặp \({{\rm{Y}}^{2 + }}/{\rm{Y}}\) là bao nhiêu?
Đáp án: 0.34
Một loại pin Li-ion hoạt động dựa trên phản ứng:
\({\rm{Li}}{{\rm{C}}_6}(s) + {\rm{Co}}{{\rm{O}}_2}(s) \to {\rm{LiCo}}{{\rm{O}}_2}(s) + {{\rm{C}}_6}(s)\)
có sức điện động chuẩn là \(3,80\;{\rm{V}}.\) Xác định điện năng \(({\rm{kWh}})\) lớn nhất mà pin đó có thể sản sinh khi chuyển hoá hết \(10\;{\rm{molCo}}{{\rm{O}}_2}.\) Biết \(1{\rm{kWh}} = 3,6 \cdot {10^6}\;{\rm{J}}.\)
(Làm tròn kết quả đến hàng phần trăm)
Điện năng \({\rm{A}} = {\rm{U}} \cdot {\rm{I}} \cdot {\rm{t}} = {{\rm{U}}_{\rm{U}}} \cdot {{\rm{n}}_{\rm{e}}} \cdot {\rm{F}} = \frac{{3,80 \cdot 10 \cdot 96485}}{{3,6 \cdot {{10}^6}}}({\rm{kWh}}) = 1,02{\rm{kWh}}\)
Dung lượng pin là khả năng lưu trữ điện tích của một viên pin, được xác định bởi điện lượng có thể chuyển từ anode sang cathode khi pin hoạt động. Một viên pin có dung lượng 4000 mAh thì số mmol electron có thể chuyển từ anode sang cathode là bao nhiêu? (Làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)
Cho biết: \(1{\rm{C}} = 1\;{\rm{A}}.{\rm{s}};1\;{\rm{mol}}\) electron có điện lượng là 96485 C.
Dung lượng pin, \({\rm{Q}} = {{\rm{n}}_{\rm{e}}}\). F
\( \Rightarrow 4000{\rm{mAh}} = 4{\rm{Ah}} = 4.3600(\;{\rm{A}}.{\rm{s}}) = 14400({\rm{C}}) = {{\rm{n}}_{\rm{e}}}.96485\left( {{\rm{Cmo}}{{\rm{l}}^{ - 1}}} \right)\)
\({{\rm{n}}_{\rm{e}}} = 0,149\;{\rm{mol}} = 149{\rm{mmol}}\)
Một máy điện sử dụng các pin nhiên liệu để phát điện với nguyên liệu là khí hydrogen và có hiệu suất điện là 56 % (nghĩa là có 56 % năng lượng của phản ứng chuyển hoá thành điện năng). Mỗi ngày nhà máy sản xuất được 500 kWh. Tính khối lượng (theo kg) khí hydrogen tiêu thụ? (Làm tròn kết quả đến hàng phần mười)
Cho biết: \(\Delta {\rm{fH}}_{298}^0\left( {{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}(l)} \right) = - 285,84\;{\rm{kJ}} \cdot {\rm{mo}}{{\rm{l}}^{ - 1}};1{\rm{kWh}} = 3,{6.10^6}\;{\rm{J}};{{\rm{M}}_{{{\rm{H}}_2}}} = 2\;{\rm{g}}/{\rm{mol}}.\)
Xét phản ứng: \({{\rm{H}}_2}(g) + 0,5{{\rm{O}}_2}(g) \to {{\rm{H}}_2}{\rm{O}}(l)\)
\({\rm{A}} = {\rm{h}}\% \frac{{{\Delta _{\rm{r}}}{{\rm{H}}^o }}}{{100\% }} \cdot {{\rm{n}}_{{{\rm{H}}_2}}}\)\( \Rightarrow {{\rm{n}}_{{{\rm{H}}_2}}} = \frac{{\rm{A}}}{{{\rm{h}}\% \cdot {\Delta _{\rm{r}}}{{\rm{H}}^o}}} \cdot 100\% = \frac{{500 \cdot 3,6 \cdot {{10}^6}\;{\rm{J}}}}{{0,56 \cdot 285,84 \cdot {{10}^3}\;{\rm{J}}\;{\rm{mo}}{{\rm{l}}^{ - 1}}}} = 11245(\;{\rm{mol}}) = 11,245{\rm{kmol}}\)
Khối lượng \({{\rm{H}}_2}\) tiêu thụ mỗi ngày là: \(2 \cdot 11,245 = 22,49(\;{\rm{kg}}) \approx 22,5\;{\rm{kg}}\).
Cho phản ứng: \({\rm{C}}{{\rm{H}}_4}(g) + 2{{\rm{O}}_2}(g) \to {\rm{C}}{{\rm{O}}_2}(g) + 2{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}(l)\quad {\Delta _{\rm{r}}}{\rm{H}}_{298}^0 = - 880\;{\rm{kJ}}.\)
Nhà máy phát điện sử dụng pin nhiên liệu methane với hiệu suất điện là \(60\% \) (nghĩa là có \(60\% \) năng lượng của phản ứng chuyển hoá thành điện năng). Nếu một khu dân cư tiêu thụ 10000 kWh mỗi ngày và sử dụng khí methane để phát điện thì khối lượng methane tiêu thụ hàng ngày là bao nhiêu kg? (Làm tròn kết quả đến hàng đơn vị) Cho biết: \(1{\rm{kWh}} = 3,6 \cdot {10^6}\;{\rm{J}};{{\rm{M}}_{{\rm{C}}{{\rm{H}}_4}}} = 16\;{\rm{g}}/{\rm{mol}}.\)
\({\rm{A}} = {\rm{h}}\% \frac{{{\Delta _{\rm{r}}}{{\rm{H}}^o }}}{{100\% }} \cdot {{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{H}}_4}}}\)
\( \Rightarrow {{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{H}}_4}}} = \frac{{\rm{A}}}{{{\rm{h}}\% \cdot {\Delta _{\rm{r}}}{{\rm{H}}^o }}} \cdot 100\% = \frac{{10000 \cdot 3,6 \cdot {{10}^6}\;{\rm{J}}}}{{0,{{6.880.10}^3}\;{\rm{J}}\;{\rm{mo}}{{\rm{l}}^{ - 1}}}} \approx 68182\;{\rm{mol}} = 68,182{\rm{kmol}}\)
Khối lượng methane tiêu thụ mỗi ngày \( = 68,182 \times 16 = 1091(\;{\rm{kg}})\).
