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: \(2 \cdot 11,245 = 22,49(\;{\rm{kg}}) \approx 22,5\;{\rm{kg}}\).
d. Sức điện động của pin không thay đổi cho đến khi phản ứng trong pin xảy ra hoàn toàn.
c. Phản ứng trong các pin nhiên liệu methanol-oxygen là phản ứng oxi hoá methanol bởi khí O2 thành fomaldehyde.
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)
b. Sức điện động của pin ở 298 K là \(0,597\;{\rm{V}}\) và không đổi cho đến khi pin ngừng hoạt động.
d. Khối lượng điện cực Ni và Cu không thay đổi trong quá trình pin hoạt động.
Trong pin Galvani X-Y có phản ứng chung là:
Quá trình xảy ra tại cathode (hay cực dương) của pin là
c. Cầu muối KCl có tác dụng trung hoà điện tích của hai dung dịch muối.
b. Các pin nhiên liệu hoạt động dựa trên các phản ứng oxi hoá hoàn toàn các nhiên liệu.
Cho biết: 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 \(({\rm{mV}})\) ?