ملف تدريبي: البطاريات وخلايا الوقود

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على وصْف إنتاج الطاقة الكهربية من البطاريات وخلايا الوقود، والمقارنة بينهما.

س١:

قارن باحثون بين سيارتين؛ الأولى تعمل بخلايا أيون الليثيوم والثانية تعمل بخلايا وقود الهيدروجين، ولخَّصوا النتائج التي وجدوها. أيٌّ من الآتي يُمثِّل سبب اعتبار خلايا وقود الهيدروجين أفضل من خلايا أيون الليثيوم؟

  • أخلايا وقود الهيدروجين تستخدم الهيدروجين الذي يصعب تخزينه.
  • بخلايا وقود الهيدروجين تستخدم الهيدروجين الذي قد يكون قابلًا للاشتعال.
  • جخلايا وقود الهيدروجين ذات مدى أكبر من خلايا أيون الليثيوم.
  • دتتسبَّب خلايا وقود الهيدروجين في أن تُصبِح السيارة أغلى من السيارة التي تعمل بخلية أيون ليثيوم.
  • هخلايا وقود الهيدروجين أغلى عند التزوُّد بالوقود من خلايا أيون الليثيوم.

س٢:

قارَن الباحثون بين سيارتين؛ إحداهما تعمل بخلية أيون الليثيوم، والأخرى تعمل بخلية الوقود الهيدروجينية، ولخصوا النتائج. أيٌّ ممَّا يلي يفسِّر سبب أفضلية خلية أيون الليثيوم على خلية الوقود الهيدروجينية؟

  • أخلية أيون الليثيوم قد تُنتِج موادَّ كيميائية سامة عند التخلص منها.
  • بخلية أيون الليثيوم تستغرق وقتًا أطول لإعادة شحنها من الوقت المستغرق لإمداد الوقود لخلية الوقود الهيدروجينية.
  • جخلية أيون الليثيوم لها عمر افتراضي، ولا يمكن إعادة شحنها في النهاية.
  • دخلية أيون الليثيوم قد تشتعل أثناء الاستخدام.
  • هخلية أيون الليثيوم أسهل في تخزينها داخل السيارات من خلية الوقود الهيدروجينية.

س٣:

يوضِّح الشكل الآتي إحدى الخلايا البسيطة.

أيُّ القطبين يتحلَّل كهربيًّا إلى المحلول في صورة أيونات موجبة؟ ولماذا يحدث ذلك؟

  • أالفضة؛ لأنها أكثر تفاعلية وتفقد الإلكترونات بسهولة أكثر.
  • بالفضة؛ لأنها تتفاعل بقوة مع حمض الكبريتيك المخفف.
  • جالزنك؛ لأنه أقل تفاعلية ويفقد الإلكترونات بسهولة أكثر.
  • دالزنك؛ لأنه أكثر تفاعلية ويفقد الإلكترونات بسهولة أكثر.
  • هالزنك؛ لأنه أقل تفاعلية ويكتسب إلكترونات بسهولة أكثر.

س٤:

في الخلية البسيطة الآتية، ماذا تلاحظ عند قطب الفضة؟

  • أيصبح القطب أصغر حجمًا
  • بتُنتج فقاعات الغاز
  • جتسقط بلورات من أحد الفلزات إلى قاع الكأس الزجاجية
  • ديظهر طلاء أحد الفلزات على سطح القطب
  • هيتحوَّل المحلول إلى اللون الأزرق بالقرب من سطح القطب

س٥:

قراءة الجهد الكهربي في الخلية الكهروكيميائية الآتية تساوى +0.34 V. ما قراءة الجهد إذا عُكس القطبان؟

س٦:

في خلية الوقود الهيدروجينية، أيُّ العبارات الآتية صواب؟

  • أالتفاعل بين الهيدروجين والأكسجين ماص للحرارة.
  • بتحوُّل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربية.
  • جيُنتَج الماء وثاني أكسيد الكربون.
  • داختزال الهيدروجين في التفاعل.
  • هالبترول أحد المُتفاعِلات.

س٧:

أيُّ المعادلات الآتية توضِّح التفاعل الكلي الذي يحدث في خلية الوقود الهيدروجينية؟

  • أ2HO2H+O222
  • بO+4H+4e2HO2+2
  • جH2H+2e2+
  • دH+2OH2HO+2e22
  • ه2H+O2HO222

س٨:

ما الاتجاه الذي تنتقل فيه الإلكترونات في الخلية الكهروكيميائية البسيطة كالموضَّحة في الشكل الآتي؟

  • أتنتقل الإلكترونات من القطب الأكثر تفاعلية إلى القطب الأقل تفاعلية من خلال الإلكتروليت.
  • بتنتقل الإلكترونات من القطب الأقل تفاعلية إلى القطب الأكثر تفاعلية من خلال الإلكتروليت.
  • جتنتقل الإلكترونات من القطب الأقل تفاعلية إلى القطب الأكثر تفاعلية من خلال الفولتميتر.
  • دتنتقل الإلكترونات من القطب الأكثر تفاعلية إلى القطب الأقل تفاعلية من خلال الفولتميتر.

س٩:

أيُّ العبارات الآتية صواب؟

  • أيحتوي المصعد في خلية الوقود الهيدروجينية عادةً على عامل حفَّاز من فلز نبيل.
  • بتحدث الأكسدة عند المهبط في خلية الوقود.
  • جبخار الماء هو الناتج الوحيد المُنبعِث من خلية وقود الإيثانول.
  • ديتفاعل الأكسجين والماء لتكوين أيونات الهيدروكسيد عند المصعد في خلية الوقود.
  • هنسبة تحويل الطاقة الكيميائية إلى كهربية في خلية الوقود عادةً 10-20 %.

س١٠:

أُعدَّت خلية كهروكيميائية باستخدام قطب من الحديد وقطب من الرصاص. القراءة على الفولتميتر تساوي +0.32 V.

استُبدل بقطب الحديد قطب من الفلز X، وانخفضت قراءة الفولتميتر إلى +0.24 V. ماذا يُخبرك ذلك عن الفلز X؟

  • أالفلز X أقلُّ تفاعلية من الحديد.
  • بالفلز X أكثر تفاعلية من الحديد.
  • جالفلز X أقلُّ تفاعلية من الرصاص.

استُبدل بقطب الحديد قطب من الفلز Y، وارتفعت قراءة الفولتميتر إلى +0.68 V. ماذا يُخبرك ذلك عن الفلز Y؟

  • أالفلز Y أكثر تفاعلية من الحديد.
  • بالفلز Y أقلُّ تفاعلية من الرصاص.
  • جالفلز Y أقلُّ تفاعلية من الحديد.

استُبدل بقطب الحديد قطب من الفلز Z، وانخفضت قراءة الفولتميتر إلى 0.13 V. ماذا يُخبرك ذلك عن الفلز Z؟

  • أالفلز Z أقلُّ تفاعلية من الرصاص.
  • بالفلز Z أكثر تفاعلية من الحديد.
  • جالفلز Z أكثر تفاعلية من الرصاص.

س١١:

تنشأ الخلايا الكهروكيميائية من خلال حركة الجسيمات. أيُّ التفسيرات الآتية تُضيف معلومات صحيحة لهذه العبارة؟

  • أتتحرَّك الإلكترونات خلال الإلكتروليت، وتتحرَّك الأيونات خلال الأسلاك والفولتميتر.
  • بتتحرَّك الأيونات خلال الإلكتروليت، وتتحرَّك الإلكترونات خلال الأسلاك والفولتميتر.
  • جتتحرَّك الإلكترونات خلال الإلكتروليت والأسلاك والفولتميتر.
  • دتتحرَّك الأيونات خلال الإلكتروليت والأسلاك والفولتميتر.
  • هتتحرَّك الذرات الفلزية خلال الإلكتروليت، وتتحرَّك الإلكترونات خلال الأسلاك والفولتميتر.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.