第九章可逆电池练习题

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23.12 kJ，则该电池

-m(298K) = -23.12 kJ·反应：Zn + 2AgCl(s)  ZnCl2 + 2Ag 的?rHmol1。

2+

m(1)；?Zn+e  ?Zn，E2，?rGm(2)。因 4．Zn2+ + 2e  Zn ，E1，?rGm(1) = ?rGm(2)。 E1= E2，所以有：?rGm(1) 5．Fe2+ + 2e  Fe，E1，?rGm(2)； ；Fe3+ + e  Fe2+ ，E2，?rGm(3)。 (1) + (2)，得：Fe3+ + 3e  Fe，E3，?rGm(3) = ?rGm(1) + ?rGm(2)，E3=E1 + E2。 则：?rG-

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)/[pa2(Cl)]] 。 8．对于电池Pt|H2|H2SO4(aq)|O2|Pt ，

m(1) 其电池反应可表示为：H2(g) + ?O2(g)  H2O(l)，E1，?rGm(2)。 或2H2(g) + O2(g)  2H2O(l)，E2，?rGm(1) = ?rGm(2)，所以2E1= E2。 因2?rG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) 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·kg1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·dm3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) + ?O2(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) 。

m的是： 17．下列电池中能测定AgCl的?fG(A) Ag|AgCl(s)|KCl(aq)|Cl2(p)|Pt ；

-

(C) Ag|Ag+||Cl|AgCl(s)|Ag ；

(B) Ag|Ag+||Cl|Cl2|Pt ； (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 = -200 J 时，其焓变ΔH为： (A) ΔH = -200 J ； (B) ΔH < -200 J ； (C) ΔH = 0 ； (D) ΔH > -200 J 。

22．原电池Pt,H2(p)|H2SO4(0.01m)|O2(p),Pt 在298K时，E = 1.228V，并已知H2O(l)

-m= - 286.06 kJ·的生成热?fHmol1，n = 2，那么该电池的温度系数是： (A) -8.53 × 104 V·K1 ； --(C) 4.12 × 103 V·K1 ；

--

(B) -4.97 × 103 V·K1 ；

--(D) 8.53 × 104 V·K1 。

--

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) = 0.14 V，φ(SO2/S) = 0.45 V)：

10-27

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

---26．已知电极电位：φ(Cl2/Cl) = 1.36 V，φ(Br2/Br) = 1.07 V，φ(I2/I) = 0.54 V， φ(Fe3+/Fe2+) = 0.77 V， 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 = 0.337 V； Cu+ + eCu，φ = 0.521 V，由此求算得Cu2+ + eCu+ 的φ等于：

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

28．已知φ(Ti+/Ti) = - 0.34 V ，φ(Ti3+/Ti) = 0.72 V ，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 = 0.2676 V ；

-

AgCl + eAg + Cl，φ2 = 0.2224 V。则当电池反应为： Hg2Cl2 + 2Ag2AgCl + 2Hg 时，其电池的E为： (A) - 0.0886 V ； (B) - 0.1772 V ； (C) 0.0276 V ； (D) 0.0452 V 。

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 < a2 ； (D) a1和a2可取任意值 。

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·kg1，下列叙述不正确的是：

-(A) 原电池符号为 Zn(s)|ZnCl2(0.01 mol·kg1)|AgCl(s),Ag ；

-(B) 原电池符号为 Ag(s),AgCl(s)|ZnCl2(0.01 mol·kg1)|Zn(s) ； (C) 标准电池电动势 E= 0.9459 V ； (D) 电池电动势 E = 1.2965 V 。

-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 × 1012 ； (B) 6.2 × 106 ； (C) 4.8 × 107 ； (D) 2.9 × 1015 。

-35．已知电池 Zn(s)|ZnCl2(m=0.555 mol·kg1)|AgCl(s),Ag(s) 在25℃时的电动势为1.015 V， 标准电动势为0.985 V，电池可逆放电2F，以下各式正确的是：

① a(ZnCl2) = 0.09675；② a± = 0.4591；③ γ± = 0.5211；④ K= 2.11 × 1033 ； ⑤ W’ = -202.62 kJ。

(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) (B) (C) (D)

Pt,H2(2p)|H+(a = 0.1)||H+(a = 0.2)|H2(p),Pt

-Pt,H2(2p)|H+(a = 108)|H2(p),Pt Pt,H2(2p)|H+(a = 0.1)|H2(p),Pt

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：

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