Câu 27THPTChuyên đề: Tính toán điện phân • Lớp 12Pin điện hóaVận dụng#secondary:CHEM12.L3.ELECTROCHEMISTRY.CELLS#curriculum:undetermined
Acquy Nickel – Cadmium dù có giá thành cao nhưng được sử dụng nhiều trong công nghiệp do có tuổi thọ cao, khả năng xả dòng lớn, khả năng nạp nhanh, chịu được điều kiện khắc nghiệt, ít cần bảo trì. Khi acquy xả điện, xảy ra phản ứng hoá học: Cd + 2NiO(OH) + 2H₂O → 2Ni(OH)₂ + Cd(OH)₂.
Khi phản ứng trên xảy ra hoàn toàn, acquy hết điện. Có thể tái sử dụng acquy nhờ quá trình sạc điện, khi đó, phản ứng xảy ra theo chiều ngược lại: 2Ni(OH)₂ + Cd(OH)₂ → Cd + 2NiO(OH) + 2H₂O.
Giả sử hiệu suất quá trình phóng điện và sạc điện của acquy đều đạt 100%. Một acquy Nickel - Cadmium ban đầu chứa 1,00 kg NiO(OH) và 500 gam Cd. Biết q = nₑ.F = I.t, trong đó: q là điện lượng (C), nₑ là số mol electron đi qua dây dẫn, I là cường độ dòng điện (A), t là thời gian (giây), F là hằng số Faraday (96 485 C/mol). Sau khi xả hết điện, cần bao nhiêu giờ để sạc đầy lại acquy trên bằng dòng điện có cường độ 30,0 A? (Kết quả các phép tính trung gian không được làm tròn, chỉ kết quả cuối cùng được làm tròn đến hàng đơn vị).
Acquy Nickel – Cadmium dù có giá thành cao nhưng được sử dụng nhiều trong công nghiệp do có tuổi thọ cao, khả năng xả dòng lớn, khả năng nạp nhanh, chịu được điều kiện khắc nghiệt, ít cần bảo trì. Khi acquy xả điện, xảy ra phản ứng hoá học: Cd + 2NiO(OH) + 2H₂O → 2Ni(OH)₂ + Cd(OH)₂.
Khi phản ứng trên xảy ra hoàn toàn, acquy hết điện. Có thể tái sử dụng acquy nhờ quá trình sạc điện, khi đó, phản ứng xảy ra theo chiều ngược lại: 2Ni(OH)₂ + Cd(OH)₂ → Cd + 2NiO(OH) + 2H₂O.
Giả sử hiệu suất quá trình phóng điện và sạc điện của acquy đều đạt 100%. Một acquy Nickel - Cadmium ban đầu chứa 1,00 kg NiO(OH) và 500 gam Cd. Biết q = nₑ.F = I.t, trong đó: q là điện lượng (C), nₑ là số mol electron đi qua dây dẫn, I là cường độ dòng điện (A), t là thời gian (giây), F là hằng số Faraday (96 485 C/mol). Sau khi xả hết điện, cần bao nhiêu giờ để sạc đầy lại acquy trên bằng dòng điện có cường độ 30,0 A? (Kết quả các phép tính trung gian không được làm tròn, chỉ kết quả cuối cùng được làm tròn đến hàng đơn vị).
Khi phản ứng trên xảy ra hoàn toàn, acquy hết điện. Có thể tái sử dụng acquy nhờ quá trình sạc điện, khi đó, phản ứng xảy ra theo chiều ngược lại: 2Ni(OH)₂ + Cd(OH)₂ → Cd + 2NiO(OH) + 2H₂O.
Giả sử hiệu suất quá trình phóng điện và sạc điện của acquy đều đạt 100%. Một acquy Nickel - Cadmium ban đầu chứa 1,00 kg NiO(OH) và 500 gam Cd. Biết q = nₑ.F = I.t, trong đó: q là điện lượng (C), nₑ là số mol electron đi qua dây dẫn, I là cường độ dòng điện (A), t là thời gian (giây), F là hằng số Faraday (96 485 C/mol). Sau khi xả hết điện, cần bao nhiêu giờ để sạc đầy lại acquy trên bằng dòng điện có cường độ 30,0 A? (Kết quả các phép tính trung gian không được làm tròn, chỉ kết quả cuối cùng được làm tròn đến hàng đơn vị).
Đáp án chính thức: 8
Hướng dẫn giải chi tiết
Phản ứng xả điện:
Molar mass của NiO(OH) là g/mol.
mol
mol
Theo tỉ lệ phản ứng, 1 mol Cd cần 2 mol NiO(OH). Lượng NiO(OH) cần cho 4,448 mol Cd là 8,896 mol, nhỏ hơn lượng có sẵn, nên Cd là chất giới hạn.
Mỗi mol Cd trao đổi 2 mol electron nên mol.
Điện lượng cần nạp: C
Thời gian sạc: s h
Làm tròn đến hàng đơn vị: 8 giờ.
⇒ Đáp án: 8.
Molar mass của NiO(OH) là g/mol.
mol
mol
Theo tỉ lệ phản ứng, 1 mol Cd cần 2 mol NiO(OH). Lượng NiO(OH) cần cho 4,448 mol Cd là 8,896 mol, nhỏ hơn lượng có sẵn, nên Cd là chất giới hạn.
Mỗi mol Cd trao đổi 2 mol electron nên mol.
Điện lượng cần nạp: C
Thời gian sạc: s h
Làm tròn đến hàng đơn vị: 8 giờ.
⇒ Đáp án: 8.
