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最新第十章可逆电池练习题

 

第十章可逆电池练习题

第十章可逆电池练习题

 

                              

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的反应不能进行。

3.电池Zn|ZnCl2(aq)|AgCl(s)|Ag在25℃、p下可逆放电2F时放热23.12kJ,则该电池

反应:

Zn+2AgCl(s)ZnCl2+2Ag的

(298K)=-23.12kJ·mol-1。

4.Zn2++2eZn,E1,

(1);½Zn2++e½Zn,E2,

(2)。

E1=E2,所以有:

(1)=

(2)。

5.Fe2++2eFe,E1,

(1);Fe3++eFe2+,E2,

(2);

(1)+

(2),得:

Fe3++3eFe,E3,

(3)。

则:

(3)=

(1)+

(2),E3=E1+E2。

6.2H++2eH2,E1与2H2O+2eH2+2OH-,E2,因它们都是氢电极反应,

所以φ1=φ2。

7.对于电极Pt|Cl2(p)|Cl-其还原电极电势为:

φ(Cl-/Cl2)=φ(Cl-/Cl2)-(RT/2F)ln{[p(Cl2)/[pa2(Cl-)]]。

8.对于电池Pt|H2|H2SO4(aq)|O2|Pt,

其电池反应可表示为:

H2(g)+½O2(g)H2O(l),E1,

(1)

或2H2(g)+O2(g)2H2O(l),E2,

(2)。

因2

(1)=

(2),所以2E1=E2。

9.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。

10.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。

11.对于电池Zn|ZnSO4(aq)||AgNO3(aq)|Ag,其中的盐桥可以用饱和KCl溶液。

12.电池Ag|Ag+(aq)||Cl-(aq)|Cl2(g),Pt与Ag(s),AgCl(s)|Cl-(aq)|Cl2(g),Pt对应一个电池反应.

 

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)①2个,②2个;(B)①1个,②2个;

(C)①2个,②1个;(D)①1个,②1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.电极Pb2+(a)|Pb-Hg(a’)和Pb2+(a)|Pb(s)的电极电势和标准电极电势间的关系为:

(A)φ相同φ不同;(B)φ相同φ不同;

(C)φ和φ均相同;(D)φ和φ均不同。

 

12.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。

 

13.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。

 

14.25℃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。

 

15.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

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(p)|H2SO4(0.01m)|O2(p),Pt在298K时,E=1.228V,并已知H2O(l)

的生成热

=-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,φ(S/H2S)=0.14V,φ(SO2/S)=0.45V):

(A)3.1×1010;(B)9.4×1020;(C)2.36×1020;(D)0.13×10-27。

 

26.已知电极电位:

φ(Cl2/Cl-)=1.36V,φ(Br2/Br-)=1.07V,φ(I2/I-)=0.54V,

φ(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,φ=0.337V;

Cu++eCu,φ=0.521V,由此求算得Cu2++eCu+的φ等于:

(A)0.184V;(B)-0.184V;(C)0.352V;(D)0.153V。

 

28.已知φ(Ti+/Ti)=-0.34V,φ(Ti3+/Ti)=0.72V,则φ(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φ(Hg22+/Hg)=a,Hg2SO4的溶度积为Ksp,则φ(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K=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E=0.9459V;(D)电池电动势E=1.2965V。

 

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0.860V和0.153V,则CuI的溶度积Ksp为:

(A)1.1×10-12;(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:

①a(ZnCl2)=0.09675;②a±=0.4591;③γ±=0.5211;④K=2.11×1033;

⑤W’=-202.62kJ。

(A)①②⑤;(B)②③⑤;(C)①②③④;(D)④⑤。

 

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

φ(Pb2+/Pb)=-0.126V,φ(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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。

 

三、多选题:

1.对原电池的两电极特征的描述中,不正确的是:

(A)电位较低的电极上,进行氧化反应;(B)电子密度较高的电极就是阴极;

(C)进行还原反应的电极其电子密度较低;(D)电子由负极流出;

(E)电子密度较低的电极就是负极。

 

2.关于可逆电池的特点描述正确的是:

(A)可逆电池必须由可逆电极组成;(B)可逆电池的电池反应必须可逆;

(C)无液体接界的单液电池为可逆电池;

(D)由可逆电极组成的电池,电池的电动势最大;

(E)电极反应可逆时组成的电池一定是可逆电池。

 

3.下列电池符号表示的不是可逆电池的为:

(A)Zn(s)|HCl(a)|Ag(s);(B)Zn(s)|CuSO4(a)|Cu(s);

(C)Hg(l),HgO(s)|KOH(a)|O2(p2)(Pt);(D)(Pt)H2(p1)|KOH(a)|O2(p2)(Pt);

(E)Pb(s),PbCl2(s)|KCl(a)|Hg2Cl2(s),Hg(l)。

 

4.下列电池中,可以用来测定H2O的离子积Kw的电池是:

(A)Pt,H2(p1)|H2O|H2(p2),Pt;

(B)Pt,H2(p1)|OH-(a1)||H+(a2)|H2(p2),Pt;

(C)Pt,O2(p1)|OH-(a1)||H+(a2)|H2(p2),Pt;

(D)Pt,O2(p1)|OH-(a1)||H+(a2)|O2(p2),Pt;

(E)Pt,H2(p1)|OH-(a1)||H+(a2)|O2(p2),Pt。

 

5.下列哪些电池的电池反应不是2Cu+=Cu2++Cu(s):

(A)Pt|Cu2+,Cu+||Cu+|Cu(s);(B)Pt|Cu2+,Cu+||Cu2+|Cu(s);

(C)Cu(s)|Cu+||Cu2+,Cu+|Pt;(D)Cu(s)|Cu+||Cu2+|Cu(s);

(E)Cu(s)|Cu2+||Cu+|Cu(s)。

 

6.若原电池能对外做电功,电动势的温度系数(∂E/∂T)p<0,下列判断正确的是:

(A)电能大于化学能;(B)化学能大于电能;

(C)电池工作时一定是放热;(D)电池工作时一定是吸热;

(E)电池在绝热条件下工作,其温度将会降低。

 

7.对于气体可视为理想气体的浓差电池,在等温可逆放电时应有:

(A)Q=0;(B)

=0;(C)ΔrHm=0;(D)ΔrSm=0;(E)(∂E/∂T)p=0。

 

8.电池在恒温、恒压下可逆放电2F与以一定的电压放电2F,二者相比不同的有:

(A)对环境作的电功W;(B)电池反应的ΔrGm;

(C)与环境交换的热Q;(D)电池反应的ΔrHm;(E)电池反应的ΔrSm。

 

9.如果规定标准氢电极的电位等于1V,那么可逆电极的φ与可逆电池的E值将如

何变化:

(A)φ减小1V;(B)φ增加1V;(C)E增加1V;

(D)E减小1V;(E)E值不变。

 

10.下列电池中不是浓差电池的是:

(A)Zn|ZnSO4(aq)|Zn,Hg(汞齐);(B)Cu,Zn(合金)|CuSO4(aq)|Cu;

(C)Pt,H2(p1)|HCl(a)|H2(p2),Pt;(D)Pt,H2(p1)|HCl(a1)||NaOH(a2)|O2(p2),Pt;

(E)Pt,Cl2(p1)|HCl(a)|Cl2(p2),Pt。

 

四、主观题:

1.电池Pt,H2(p)|HBr(a=1)|AgBr(s),Ag的E与温度T的关系式为:

E=0.07150-4.186×10-7T(T-298)。

(1)写出电极反应与电池反应;

(2)求T=298K时正极φ与AgBr的Ksp,巳知φ(Ag+/Ag)=0.7991V;

(3)求T=298K电池反应的平衡常数(可逆放电2F);

(4)此电池在298K下可逆放电2F时,放热还是吸热?

是多少?

 

2.25℃,设有下列电池Au|AuI(s)|HI(m)|H2(p),Pt。

(1)写出电极反应与电池反应;

(2)巳知m(HI)=0.0001mol·kg-1时,E=-0.97V;m(HI)=3.0mol·kg-1时,E=-0.41V,

计算m(HI)=3.0mol·kg-1时,溶液的平均活度系数;

(3)巳知Au++eAu,φ(Au+/Au)=1.68V。

计算AuI的

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