可逆电池习题.docx
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可逆电池习题
一、判断题:
1.电池(a)Ag,AgCl|KCl(aq)|Hg2Cl2,Hg与电池
(b)Hg,Hg2Cl2|KCl(aq)|AgNO3(aq)|Ag的电池反应可逆。
2.恒温、恒压下,ΔG>0的反应不能自发进行。
3.电池Zn|ZnCl2(aq)|AgCl(s)|Ag在25℃标准压力下可逆放电2F时放热23.12kJ,则该电池反应:
Zn+2AgCl(s)=ZnCl2+2Ag的△H(298K)=-23.12kJ·mol-1。
4.
(1)Zn2++2e=Zn,φ1,△G1;½
(2)0.5Zn2++e=0.5Zn,φ2△G2
因φ1=φ2,所以有:
△G1=△G2。
5.Fe2++2e=Fe,φ1,△G1
(1);Fe3++e=Fe2+,φ2,△G2,
(2);
(1)+
(2),得:
Fe3++3e=Fe,φ3,△G3(3)。
则:
△G3=△G1+△G2,
φ3=φ1+φ2。
6.电池
(1)Ag|AgBr(s)|KBr(aq)|Br2|Pt,电池
(2)Ag|AgNO3(aq)||
KBr(aq)|AgBr(s)|Ag的电池电动势E1、E2都与Br-浓度无关。
7.在有液体接界电势的浓差电池中,当电池放电时,在液体接界处,离子总是从高浓度向低浓度扩散。
8.对于电池Zn|ZnSO4(aq)||AgNO3(aq)|Ag,其中的盐桥可以用饱和KCl溶液。
二、单选题:
1.丹聂尔电池(铜-锌电池)在放电和充电时锌电极分别称为:
(A) 负极和阴极; (B)正极和阳极;
(C) 阳极和负极; (D)阴极和正极。
2.韦斯登标准电池放电时正极上发生的反应为:
(A)Cd2++2e→Cd;
(B)PbSO4(s)+2e→Pb+SO42-;
(C)Hg2SO4(s)+2e→2Hg(l)+SO42-;
(D)Hg2Cl2(s)+2e→2Hg(l)+2Cl-。
3.下列说法不属于可逆电池特性的是:
(A) 电池放电与充电过程电流无限小;
(B) 电池的工作过程肯定为热力学可逆过程;
(C) 电池内的化学反应在正逆方向彼此相反;
(D) 电池所对应的化学反应ΔrGm=0。
4.电池在下列三种情况:
(1)I→0;
(2)有一定电流;(3)短路。
忽略电池内电阻,
下列说法正确的:
(A) 电池电动势改变;
(B)电池输出电压不变;
(C) 对外输出电能相同;
(D)对外输出电功率相等。
5.下列电池中,哪个电池反应不可逆:
(A) Zn|Zn2+||Cu2+|Cu;
(B)Zn|H2SO4|Cu;
(C) Pt,H2(g)|HCl(aq)|AgCl,Ag;
(D)Pb,PbSO4|H2SO4|PbSO4,PbO2。
6.对韦斯登(Weston)标准电池,下列叙述不正确的是:
(A) 温度系数小;
(B)为可逆电池;
(C) 正极为含12.5%镉的汞齐;
(D)电池电动势保持长期稳定不变。
7.电极①Pt,Cl2(g)|KCl(a1)与②Ag(s),AgCl(s)|KCl(a2),这两个电极
的电极反应相界面有:
(A)
(1)2个,
(2)2个; (B)
(1)1个,
(2)2个;
(C)
(1)2个,
(2)1个; (D)
(1)1个,
(2)1个。
8.铅蓄电池放电时,正极发生的电极反应是:
(A) 2H++2e→H2;
(B) Pb→Pb2++2e;
(C) PbSO4+2e→Pb+SO42-;
(D)PbO2+4H++SO42-+2e→PbSO4+2H2O。
9.对于甘汞电极,下列叙述正确的是:
(A) 电极反应为Hg22++2e→Hg;
(B) 属于第一类电极;
(C) 对阴离子可逆,电极电势较稳定;
(D) 电极电势为φ(Hg2Cl2)=φ(Hg2Cl2)+(RT/2F)lna(Cl-)。
10.关于玻璃电极,下列叙述不正确的是:
(A) 为特殊玻璃吹制的薄泡,内置0.1mol·kg-1的HCl溶液和Ag-AgCl参比电极(或甘汞电极);
(B) 不受溶液中氧化剂或还原剂的影响;
(C)对H+可逆,为离子选择电极;
(D) 为第一类电极,定温下φ(玻)为常数。
11.常用三种甘汞电极,即
(1)饱和甘汞电极;
(2)摩尔甘汞电极;(3)0.1mol·dm-3甘汞电极。
反应式为:
Hg2Cl2(s)+2e=2Hg
(1)+2Cl-(aq)。
25℃时三者的标准电极电位φ相比:
(A) φ1>φ2>φ3;
(B)φ2>φ1>φ3;
(C) φ3>φ2>φ1;
(D)φ1=φ2=φ3。
12.下列电池的电动势与氯离子活度无关的是:
(A) Zn|ZnCl2(aq)|Cl2(p),Pt;
(B) Zn|ZnCl2(aq)|KCl(aq)|AgCl,Ag;
(C) Ag,AgCl|KCl(aq)|Cl2(p),Pt;
(D)Pt,H2(p)|HCl(aq)|Cl2(p),Pt。
13.25℃时电池反应H2(g)+½O2(g)=H2O(l)对应的电池标准电动势为E1,
则反应2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)所对应的电池的标准电动势E2是:
(A) E2=-2E1; (B)E2=2E1;
(C) E2=-E1; (D)E2=E1。
14.下列反应AgCl(s)+I-→AgI(s)+Cl-其可逆电池表达式为:
(A) AgI(s)|I-|Cl-|AgCl(s);
(B)AgI(s)|I-||Cl-|AgCl(s);
(C) Ag(s),AgCl(s)|Cl-||I-|AgI(s),Ag(s);
(D) Ag(s),AgI(s)|I-||Cl-|AgCl(s),Ag(s)。
16.可以直接用来求Ag2SO4的溶度积的电池是:
(A) Pt|H2(p)|H2SO4(a)|Ag2SO4(s)|Ag;
(B) Ag|AgNO3(a)||K2SO4(a)|PbSO4(s),Pb(s);
(C) Ag(s),Ag2SO4(s)|K2SO4(a)||HCl(a)|AgCl(s),Ag(s);
(D) Ag|AgNO3(a)||H2SO4(a)|Ag2SO4(s),Ag(s)。
17.下列电池中能测定AgCl的溶度积常数的是:
(A) Ag|AgCl(s)|KCl(aq)|Cl2(p)|Pt;
(B)Ag|Ag+||Cl-|Cl2|Pt;
(C) Ag|Ag+||Cl-|AgCl(s)|Ag;
(D)Ag|AgCl|AgCl(s)|Ag。
18.下列电池中能测定AgI的溶度积Ksp的是:
(A) Ag|AgI(s)|KI(aq)|I2;
(B)Ag|Ag+||I-|AgI(s)|Ag;
(C) Ag|Ag+||I-|I2|Pt;
(D)Ag|AgI|Pt。
19.若某电池反应的热效应是负值,那么此电池进行可逆工作时,
与环境交换的热:
(A) 放热; (B)吸热;
(C)无热; (D)无法确定。
20.某电池反应的自由能变化ΔrGm和焓变ΔrHm的关系为:
(A) ΔrHm=ΔrGm; (B)ΔrHm>ΔrGm;
(C) ΔrHm<ΔrGm; (D)三种均可能。
21.某电池在标准状况下,放电过程中,当Qr=-200J时,其焓变ΔH为:
(A) ΔH=-200J; (B)ΔH<-200J;
(C) ΔH=0; (D)ΔH>-200J。
22.原电池Pt,H2(p0)|H2SO4(0.01m)|O2(p0),Pt在298K时,
E=1.228V,并已知H2O(l)的生成热为-286.06kJ·mol-1,
n=2,那么该电池的温度系数是:
(A) -8.53×10-4V·K-1;
(B)-4.97×10-3V·K-1;
(C) 4.12×10-3V·K-1;
(D)8.53×10-4V·K-1。
23.在恒温恒压条件下,以实际工作电压E’放电过程中,电池的反应热Q等于:
(A) ΔH-zFE’; (B)ΔH+zFE’;
(C)TΔS;(D)TΔS-zFE’。
24.恒温恒压下,电池在以下三种情况下放电:
(1)电流趋近于零,
(2)一定大小的
工作电流,③短路。
下列各式不正确的是:
(A) 在①下,QR=TΔrSm=nFT(∂E/∂T)p;
(B) 在①下,QR=QP=ΔrHm;
(C) 在②下,QP=ΔrHm-W’=ΔrHm+nFE’(E’为实际工作电压);
(D) 在③下,QP=ΔrHm。
25.25℃时,反应2H2S+SO2=3S↓+2H2O达到平衡时,其平衡常数为多少
(已知25℃时,φ0(S/H2S)=0.14V,φ0(SO2/S)=0.45V):
(A) 3.1×1010;
(B) 3.25×101-11;
(C)7.4×1013;
(D)0.13×10-12。
26.已知电极电位:
φ0(Cl2/Cl-)=1.36V,φ0(Br2/Br-)=1.07V,
φ0(I2/I-)=0.54V,φ0(Fe3+/Fe2+)=0.77V,标准状态下,Fe与卤素组成电池,下面判断正确的是:
(A) Fe3+可氧化Cl-;
(B)Fe3+可氧化Br-;
(C) Fe3+可氧化I-;
(D)Fe3+不能氧化卤离子。
27.巳知下列两个电极反应的标准还原电势为:
Cu2++2e→Cu,φ0=0.337V;
Cu++e→Cu,φ0=0.521V,由此求算得Cu2++e→Cu+的φ0等于:
(A) 0.184V; (B)-0.184V; (C)0.352V; (D)0.153V。
28.已知φ0(Ti+/Ti)=-0.34V,φ0(Ti3+/Ti)=0.72V,则φ0(Ti3+/Ti+)为(V):
(A) (0.72×3)+0.34;
(B)0.72×1.5+0.17;
(C) 0.72+0.34;
(D)0.72-0.34。
29.在温度T时φ0(Hg22+/Hg)=a,Hg2SO4的溶度积为Ksp,则φ0(Hg2SO4/Hg)为:
(A) a+(RT/2F)lnKsp;
(B)a-(RT/2F)lnKsp;
(C) a+(RT/F)lnKsp;
(D)a-(RT/F)lnKsp。
30.已知298K时Hg2Cl2+2e→2Hg+2Cl-,φ1=0.2676V;
AgCl+e→Ag+Cl-,φ2=0.2224V。
则当电池反应为:
Hg2Cl2+2Ag→2AgCl+2Hg时,其电池的E为:
(A) -0.0886V; (B)-0.1772V;
(C)0.0276V;(D)0.0452V。
31.298K时,若要使电池Pb(Hg)(a1)|Pb(NO3)2(aq)|Pb(Hg)(a2)的电池
电动势E为正值,则Pb在汞齐中的活度必定是:
(A) a1>a2; (B)a1=a2;
(C)a1 32.电池Ag(s)|AgNO3(γ±,1,m1)||AgNO3(γ±,2,m2)|Ag(s)的电动势E应为: (A) -(2RT/F)ln(γ±,1m1/γ±,2m2); (B) -(2RT/F)ln(γ±,2m2/γ±,1m1); (C) -(RT/F)ln(γ±,1m1/γ±,2m2); (D)-(RT/F)ln(γ±,2m2/γ±,1m1)。 33.已知电池反应Zn+2AgCl=ZnCl2+2Ag在25℃时的平衡常数K0=1032, ZnCl2浓度为0.01mol·kg-1,下列叙述不正确的是: (A) 原电池符号为Zn(s)|ZnCl2(0.01mol·kg-1)|AgCl(s),Ag; (B) 原电池符号为Ag(s),AgCl(s)|ZnCl2(0.01mol·kg-1)|Zn(s); (C) 标准电池电动势E0=0.9754V; (D)电池电动势E=1.1350V。 34.25℃时电极反应Cu2++I-+e→CuI和Cu2++e→Cu+的标准 电极电势分别为0.086V和0.153V,则CuI的溶度积Ksp为: (A) 1.2×10-12; (B)6.2×10-6; (C)4.8×10-7; (D)2.9×10-15。 35.已知电池Zn(s)|ZnCl2(m=0.555mol·kg-1)|AgCl(s),Ag(s)在25℃时 的电动势为1.015V,标准电动势为0.985V,电池可逆放电2F,以下各式正确的是: (1)(ZnCl2)=0.09675; (2)a±=0.4591;(3)γ±=0.5211; (4)K0=2.10×1033;(5)电功W=-202.62kJ。 (A) (1) (2)(5); (B) (2)(3)(5); (C) (1) (2)(3)(4); (D)(4)(5)。 36.下列电池中E最大的是: (A) Pt|H2(p)|H+(a=1)||H+(a=0.5)|H2(p)|Pt; (B) Pt|H2(2p)|H+(a=1)||H+(a=1)|H2(p)|Pt; (C) Pt|H2(p)|H+(a=1)||H+(a=1)|H2(p)|Pt; (D) Pt|H2(p)|H+(a=0.5)||H+(a=1)|H2(2p)|Pt。 37.下列电池中,液体接界电位不能被忽略的是: (A) Pt,H2(P1)|HCl(m1)|H2(p2),Pt; (B) Pt,H2(p1)|HCl(m1)|HCl(m2)|H2(p2),Pt; (C) Pt,H2(p1)|HCl(m1)||HCl(m2)|H2(p2),Pt; (D) Pt,H2(p1)|HCl(m1)|AgCl,Ag-Ag,AgCl|HCl(m2)|H2(p2),Pt。 38.下列四个原电池中,其电池反应不为H2(2p)H2(p)的电池是: (A) Pt,H2(2p)|H+(a=0.1)||H+(a=0.2)|H2(p),Pt (B) Pt,H2(2p)|H+(a=10-8)|H2(p),Pt (C) Pt,H2(2p)|H+(a=0.1)|H2(p),Pt (D) Pt,H2(2p)|H+(a=0.1)||KCl(m=1)|Hg2Cl2(s),Hg -Hg,Hg2Cl2(s)|KCl(m=1)|H+(a=0.1)|H2(p),Pt 39.下列四组组成不同的混合溶液,当把金属铅分别插入各组溶液中组成电池, 已知φ0(Pb2+/Pb)=-0.126V,φ0(Sn2+/Sn)=-0.136V,能从溶液中置换出金属锡的是: (A) a(Sn2+)=1.0,a(Pb2+)=0.10; (B)a(Sn2+)=1.0,a(Pb2+)=1.0; (C) a(Sn2+)=0.1,a(Pb2+)=1.0; (D)a(Sn2+)=0.5,a(Pb2+)=0.5。 40.在pH<6.6水溶液中,反应为Fe2+(aq)+2e臣→Fe;当pH>6.6时, 反应为Fe+2OH-→Fe(OH)2+2e的反应,则此体系在φ~pH图中为: (A) 与pH轴平行的直线; (B) 与pH轴垂直的直线; (C) 与pH轴相交的斜线; (D) 当pH<6.6时为与pH轴平行的直线,当pH>6.6时,是斜线。 一、判断题答案: 1. 错。 2.错,恒温、恒压、W’=0时,ΔG>0的过程不能进行。 3.错,过程中W’≠0,ΔH≠Qp。 4.ΔrGm (1)=ΔrGm (2)错,ΔrGm为广度量,与发生反应的物质的量有关。 5.E3=E1+E2错,强度量不能相加减。 6.错,电极反应不同, (1)的标准态是a(H+)=l, (2)的标准态是a(OH-)=1。 7.错,电极反应为: Cl2+2e2C1-。 8.错,E为强度量,与发生反应的物质的量无关。 9.错,电池 (2)的E与Br-浓度有关。 10.错,电池对外放电时,电池内正离子向正极迁移,负离子向负极移动。 11.错,因Ag+与Cl-反应生成AgCl沉淀。 二、单选题答案: 1.A; 2.C; 3.D; 4.C; 5.B; 6.C; 7.B; 8.D;9.C; 10.D; 11.D; 12.C; 13.C; 14.D; 16.D;17.A; 18.B; 19.D; 20.D; 21.B; 22.A; 23.B; 24.B; 25.B; 26.C; 27.D; 28.B; 29.A; 30.D; 31.A; 32.C; 33.B; 34.A; 35.C; 36.B; 37.B; 38.A; 39.A; 40.D。 1.在应用电势差计测定电池电动势的实验中,必须使用下列何种电池或溶液: (1)标准氢电极组成电池; (2)甘汞电极组成电池; (3)活度为1的电解质溶液;(4)标准电池; 答: (4) 2.在电势差计中AB线段为电阻,为什么能表示电势的数值呢? 答: 根据欧姆定律E=IRAB=IκAB,上式中I为通过回路的电流,κ为导线单位长度的电阻Ω/m, 当测定ES及Ex时,两值相比,I及κ均约去,便有ES=AB,Ex=AC,因此在电势差计中可以 用ES=AB,Ex=AC来表示,而其它情况下不能用导线长度来表示电势。 3.用电势差测定电池电动势时,若发现检流计始终偏向一方,可能的原因: (1)检流计不灵; (2)被测定的电池电动势太大; (3)搅拌不充分,造成浓度不均匀;(4)被测电池的两个电极接反了。 答: (4) 4.为什么选用韦斯登电池作为标准电池? 答: 因为韦斯登电池能保证在测量过程中处于可逆过程的条件,并且该电池的电动势稳定, 温度系数很小。 5.电池在恒温、恒压和可逆条件下放电,则其与环境间的热交换为下列何者: (1)一定为零; (2)为ΔH; (3)为TΔS;(4)与ΔH和TΔS均无关。 答: (3) 6.在温度为T时,有下列两反应 ½Cu+½Cl2=½Cu2++Cl-1 Cu+Cl2=Cu2++2Cl-2 1和2的关系为下列何者: (1)1=2; (2)21=; (3)41=2;(4)1=22。 答: (1) 7.E和E与什么因素有关? 它们是强度因素还是容量因素? E值必须是一个标准压力, 各物质的活度为1时的电动势,这句话你认为对吗? 答: E与E是强度因素,因nEF=-ΔG,故E与电池反应的物质在反应过程中的ΔG有关, 而ΔG与温度有关,故E与温度有关。 E必须是一个标准压力下,各物质的活度为1时 的电动势,这句话原则上对的,但在特殊条件下也不尽然。 如果各物质的活度不一定是1, 而各反应物质的Qa刚等于1,则该电池的电动势也等于该温度下的E之值。 8.同一反应如Cu2++Zn=Cu+Zn2+,化学反应的热效应和电化学反应的热效应是否相同? 为什么? 答: 对于同一反应,化学反应的等压热效应与电池反应的电化学热效应不相同,因为化学热效应是 等温等压下,无非体积功时的反应热,Qp=ΔH。 而电池反应热效应QR=TΔS,ΔH=-nFE+QR 两者之间相差电池与环境的电能传递的nEF。 9.2H++2e-=H2和Cl2+
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