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中五化學 化學電池與燃料電池：第 3 份（挑戰）
中五化學 化學電池與燃料電池：第 3 份（挑戰）
十題挑戰練習：1.0 kg 氫氣的總能量、產水與需氧量、整體效率、9650 C 的鋅消耗與放電時間、串聯功率與電能、氧化銀電池匹配與燃料電池的儲能迷思。
直接答案 第 1 至 10 題答案依次為 143 MJ、9.0 kg、6.0 m³、55.9％、3.27 g、5.36 小時、0.30 W、1080 J、合適（4.65 V）、燃料電池不儲存能量。
01 本卷資料（做完才看答案）
| 項目 | 內容 |
|---|---|
| 題數 | 10 |
| 建議時間 | 20 |
| 難度分佈 | 基礎 3 · 進階 3 · 挑戰 3 · 錯題重練 1 |
| 對應章節 | 所屬章節：中五化學 化學電池與燃料電池 |
| 適用年級 | 中五 |
02 題目（10 題）
- 基礎一輛氫燃料電池車載有 1.0 kg 氫氣，全部用完可放出多少 MJ 能量（每 mol 氫氣 286 kJ）？
- 基礎上述 500 mol 氫氣完全反應，生成水多少 kg？
- 基礎500 mol 氫氣完全反應需氧氣多少 m³（摩爾體積 24 dm³/mol）？
- 進階1.0 kg 氫氣理論放出 143 MJ，實際送到車輪的只有 80 MJ，整體效率是多少？
- 進階電池通過 9650 C 電荷，鋅負極消耗多少克（鋅 65.4、法拉第常數 96500 C/mol）？
- 進階以 0.50 A 通過 9650 C 需要多少小時？
- 挑戰四粒 1.5 V 乾電池串聯供電，電流 0.050 A，輸出功率是多少 W？
- 挑戰承上題，連續供電一小時輸出的電能是多少 J？
- 挑戰三粒 1.55 V 氧化銀電池串聯，接上 4.65 V 額定的小燈泡是否合適？
- 錯題重練有同學認為“燃料電池像蓄電池一樣要先充電才有電”。為什麼不正確？
03 答案與一句解說
| 題號 | 答案 | 一句解說 |
|---|---|---|
| 1 | 143 MJ | 1.0 kg 氫氣為 500 mol，500 乘 286 得 143 000 kJ 即 143 MJ。 |
| 2 | 9.0 kg | 500 mol 水乘 18 g 得 9000 g，即 9.0 kg。 |
| 3 | 6.0 m³ | 需 250 mol 氧氣，乘 24 得 6000 dm³，即 6.0 m³。 |
| 4 | 55.9％ | 80 除以 143 再乘 100，得 55.9％。 |
| 5 | 3.27 g | 9650 C 對應 0.100 mol 電子，即 0.050 mol 鋅，乘 65.4 得 3.27 g。 |
| 6 | 5.36 小時 | 時間為 9650 除以 0.50 得 19 300 秒，再除以 3600 得 5.36 小時。 |
| 7 | 0.30 W | 總電動勢 6.0 V，功率 P = VI，6.0 乘 0.050 得 0.30 W。 |
| 8 | 1080 J | 能量等於功率乘時間，0.30 乘 3600 得 1080 J。 |
| 9 | 合適，總電動勢正好 4.65 V | 1.55 乘 3 得 4.65 V，與燈泡額定電壓相符。 |
| 10 | 燃料電池靠外部持續供應氫與氧發電，本身不儲存能量 | 它把燃料的化學能直接轉為電能，只要供應燃料就能持續供電，不需充電。 |
04 做完之後怎樣跟進
- 對完答案，只重做錯的那幾題，並在錯題旁寫出錯在哪一步（公式、單位還是抄錯數）。
- 同一題隔兩日再做一次；兩次都對才可以移到下一份練習。
- 家長只需看答案欄與解說欄，不必逐題講解。
每題先寫出電子轉移方向或公式，再代入數值，最後寫單位。導師登記 →
本卷題目與答案由 TutorZone 團隊原創編寫，並非任何學校、出版社或考試局的試題；數值與答案均以程式核算。