第九章可逆电池练习题
物理化学——第9章-可逆电池复习题

ln K zFE /RT 9.1782 K 9.68 103
2 96485 (0.3402 0.2223) 8.314 298.15
计算题
3. 25℃时,电池 Pt|H2(p )|HCl(0.1molkg-1)|AgCl,Ag 的电动势为0.3522V, (1)求反应H2(g)+2AgCl(s)=2Ag+2H++2Cl- ,在25℃的 标准平衡常数。(已知0.1molkg-1 HCl的 =0.798); (2)求金属银在1molkg-1 HCl溶液中产生H2的平衡压 力。(已知25℃时1molkg-1 HCl的 =0.809)。
概念简答
4、为什么燃料电池的效率比热机高? 答: 比较极限值:可逆热机和可逆电池。
Tc 根据热力学第二定律,可逆热机的效率为 1 Th
所以热机效率不可能达到100%。然而可逆电池的 能量转化是可逆的,化学能全部转化为电能,效 率为100%。
选择题
1.25℃时电池反应 H2(g) + ½O2(g) = H2O(l) 对应 的电池标准电动势为 E1ϴ,则反应2H2O(l) = 2H2(g) + O2(g) 所对应的电池的标准电动势 E2 ϴ是: (C) (A) E2 ϴ = - 2 E1 ϴ ; (B) E2 ϴ = 2E1 ϴ ; (C) E2 ϴ = - E1 ϴ ; (D) E2 ϴ = E1 ϴ 。 2. 某电池在标准状况下,放电过程中, (B) 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 。
(2) 计算该原电池在25℃时的电动势E;
第九章可逆电池练习题

第九章可逆电池练习题第九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 得电池反应可逆。
2.恒温、恒压下,ΔG > 0得反应不能进行。
3.电池Zn|ZnCl2(aq)|AgCl(s)|Ag在25℃、p下可逆放电2F时放热23、12 kJ,则该电池反应:Zn + 2AgCl(s) ZnCl 2 + 2Ag 得(298K) = 23、12 kJ·mol1。
4.Zn2+ + 2e Zn ,E 1,(1);?Zn2++e ?Zn,E2,(2)。
因E1= E2,所以有:(1) = (2)。
5.Fe2+ + 2e Fe,E 1,(1) ;Fe3+ + e Fe2+ ,E2,(2);(1) + (2),得:Fe3+ + 3e Fe,E 3,(3)。
则:(3) = (1) + (2),E3=E1+ E2。
6.2H+ + 2e H 2,E1与2H2O + 2e H2 + 2OH,E2,因它们都就是氢电极反应,所以φ1= φ2。
7.对于电极Pt |Cl2(p)|Cl其还原电极电势为:φ(Cl/Cl 2) = φ(Cl/Cl2) (RT/2F)ln{[p(Cl2)/[p a2(Cl)]] 。
8.对于电池Pt|H2|H2SO4(aq)|O2|Pt ,其电池反应可表示为:H 2(g) + ?O2(g) H2O(l),E1,(1)或2H 2(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得电池电动势E1、E2都与Br 浓度无关。
10.在有液体接界电势得浓差电池中,当电池放电时,在液体接界处,离子总就是从高浓度向低浓度扩散。
苏州大学物理化学考研、期末考试复习-第九章可逆电池的电动势及应用习题及答案

Pb(s): 65 J·mol-1·K-1,
Hg2Cl2(s):192 J·mol-1·K-1。
24. 下列电池在 298 K 时, E=0.450 V, m=0.0134 mol·kg-1, E=0.2224 V, 试计算HCl 在该浓度时的γ±。
Pt│H2(p)│HCl(m)│AgCl(s)│Ag(s)
22.
已知电池反应: 2Fe3+ + Sn2+ = 2Fe2+ + Sn4+
(1) 写出电池表达式及电极反应
(2) 已知 φ (Sn4+/Sn2+) = 0.15 V , φ (Fe3+/Fe2+) = 0.771 V
计算该电池在 298 K 时的标准电动势 (3) 计算反应的标准平衡常数
23.
第2页,共6页
19.
化学反应:Ni(s) + 2H2O(l) = Ni(OH)2(s) + H2(g),可以设计成电池为:
_____________________________________________
三、计算题
20. 下列两种可逆电池在 298 K 时的电动势分别为 0.4902 V 和 0.2111 V:
由 ∂ΔrG ∂T
= −ΔrS ;
∂E = − ∂ΔrG × 1 = 31 = 1.6×10−4 V ⋅ K−1
∂T
∂T nF 2× 96500
E (283 K) = (0.5356 – 15×1.6×10-4 ) V = 0.5332 V
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24.
解:电池反应
1 2
H2(g)+AgCl(s)=Ag(s)+H++Cl-
可逆电池的电动势及其应用习题

第九章可逆电池的电动势及其应用习题一、选择题1.某电池的电池反应可写成:(1)H2 (g)+21O2(g)→ H2O(l) (2)2H2(g)+ O2(g)→ 2H2O(l)相应的电动势和化学反应平衡常数分别用E1,E2和K1,K2表示,则(A)E1=E2K1=K2(B)E1≠E2K1=K2(C)E1=E2K1≠K2(D)E1≠E2K1≠K22.通过电动势的测定,可以求难溶盐的活度积。
欲测AgCl(s)的活度积KSP,应设计的电池是:(A)Ag|AgCl(s)|HCl(aq)|Cl2(g,pθ)|Pt(B)Pt| Cl2 (g,pθ)| HCl(aq)||AgNO3(aq)|Ag(C)Ag |AgNO3(aq)| HCl(aq)|AgCl(s)|Ag(D)Ag|AgCl(s)| HCl(aq)||AgNO3(aq)|Ag3.下列电池中,电动势E与Cl-的浓度无关的是(A)Ag|AgCl(s)|KCl(aq)| Cl2(g,100kPa)| Pt(B)Ag|Ag+(aq)|| Cl- (aq)| Cl2(g,100kPa)| Pt (C)Ag|Ag+(aq)|| Cl- (aq)| AgCl(s) |Ag(D)Ag|AgCl(s) |KCl(aq)|Hg2Cl2(s)|Hg4.在电池Pt| H2 (g,pθ)| HCl (1mol·kg-1)||CuSO4(0.01 mol·kg-1)|Cu 的阴极中加入下面四种溶液,使电池电动势增大的是(A)0.1 mol·kg-1CuSO4 (B)0.1 mol·kg-1Na2SO4(C)0.1 mol·kg-1Na2S (D)0.1 mol·kg-1氨水5.298K时,电池Zn|ZnCl2(m=0.5mol·kg-1)|AgCl(s)-Ag的电动势E=1.015V,其温度系数为-4.92×10-3V·K-1,若电池以可逆方式输出2法拉第的电量,则电池反应的Δr Hm(单位:kJ·mol-1)应为(A)–196 (B)–95 (C)224 (D)–224 6.在298K时,为了测定待测液的pH值而组成电池:Pt,H2(pø)|pH(x)溶液|甘汞电极已知φø (甘汞)=0.3356V ,测得电池的电动势E=0.7940V ,则溶液的pH 为: (A )7.00 (B )8.00 (C )7.75 (D )7.45 7.有一电池,已知298K 时电动势的温度系数小于零,则该电池反应的Δr H m : (A )>0 (B )<0 (C )=0 (D )难于判断 8.电池在恒温、 恒压及可逆情况下放电,则其与环境的热交换为: (A) ∆r H (B) T ∆r S(C) 一定为零 (D) 与∆r H 与T ∆r S 均无关 9.用铜电极电解 0.1mol ·kg -1的 CuCl 2水溶液,阳极上的反应为: (A) 2Cl- ─→ Cl 2+ 2e - (B) Cu ─→ Cu 2++ 2e - (C) Cu ─→ Cu ++ e - (D) 2OH - ─→ H 2O + 12O 2+ 2e - 10.当电池的电压小于它的开路电动势时,则表示电池在:(A) 放电 (B) 充电 (C) 没有工作 (D) 交替地充放电 11.298 K 、0.1 mol ·dm-3的 HCl 溶液中,氢电极的热力学电势为 -0.06 V ,电解此溶液 时,氢在铜电极上的析出电势φ(H 2) 为:(A) 大于 -0.06 V (B) 等于 -0.06 V (C) 小于 -0.06 V (D) 不能判定12.若在CuSO 4溶液中插入两个铜电极进行电解,不加以搅拌,则会出现: (1) CuSO 4在阳极区浓度大于阴极区的浓度 (2) CuSO 4在阳极区浓度大于电解前溶液的浓度 (3) CuSO 4在阳极区浓度小于阴极区的浓度 (4) CuSO 4在阳极区的浓度小于电解前溶液中的浓度 其中正确的说法是:(A) (1)(2) (B) (1)(4) (C) (2)(3) (D) (3)(4) 13.如阳极析出 22.4 升标准状况下的O 2(电流效率100% )通过电解池的电量一定是:(A) 1F (B) 2F (C) 3F (D) 4F 14.已知反应H 2(g) + ½O 2(g)—→H 2O(l) 的m r G ∆= -237.19 kJ ·mol -1,则在25℃时极稀硫酸的分解电压(V)为:(A)2.458 (B)1.229 (C) > 2.458 (D) > 1.229 15.在阴极极化曲线测定的实验装置中都配有鲁金毛细管,它的主要作用是:(A) 当作盐桥 (B) 降低溶液的欧姆电势降(C) 降低活化超电势 (D) 增大测量电路的电阻值16.测定溶液的电导是以溶液中通过电流时所表现的电阻大小来进行换算的。
9-可逆电池答案.doc

(3分)(3分)(4分) (3分) 物理化学试卷答案一、 选择题1-5:CDDAC 6-10: DCCBC 11-15: ACCBC 16-20: ACC AC 21-25: BBDBB 26-30: DCBAD 31-35: BCCAD 36-40: BBDAC 41-45: DCCBC 46-47: DD 二、 填空题(共17题37分) 48[答] Pb(s)+PbO 2 (s)+2H 2SO 4(aq) = 2PbSO 4(s)+2H 2O(1)49[答]摩尔甘汞电极||Fe 叭 Fe 2+|Pt 或 Hg(l)|Hg 2Cl 2(s)|Cl~(=1 )||Fe 3+, Fe 2+|Pt 50 嗒]Pt,O 2(g)|OH -(aq)|Ag 2O(s)|Ag(s) 51 [答]PtHehmadlH 4•⑷)|电(長),Pt 52.[答]Pt,C12(/)|Cl S)||C1 ©2)|C12(/,),Pt 53[答]Hg(l)|HgO(s)|KOH(aq)|K(Hg)(a am ) 54.[答]Hg(l)|Hg 2SO4(s)|SO42 (aq)||Hg 22+(«)|Hg(l) 55[答]Pt,H 2(g)|H 2SO 4(aq)|PbSO 4(s)|Pb (s) 56.[答]Pt,H 2(g)|HI(aq)|I 2(s),Pt57[答] Zn(s)|ZnC12(/7?2)IIAgNO 3(777i)|Ag(s);饱和 KNO3 (或 NH4NO3)盐桥。
58[答] E 33 = y (3£i 3 -備)=- 0.4395 V 59.嗒 1 E 33=2E!3 - E 2360. [答]Cu(s)|Cu +(aq)||l _(aq)|CuI(s)|Cu(s) 61. [答]Ag(s) 1 A£⑷ II cr ⑷ | AgCl(s) 1 Ag(s) 62[答]Zn(s) I ZnCl 2(W!)II AgNO 3(m 2) | Ag(s)KNO 3盐桥(或NH 4NO 3盐桥) 63. [答] Q r = TAS = 21.57kJ ・ moF 164. [答]Ag(s) I Ag +(aq) II SO^(aq) | Ag 2SO 4(s),Ag(s) 65.[答] 具 0.323 V8.46X10"三、计算题(共14题162分)66. [答](1) (-)H 2(g)-*2H ++2e-(+) Hg 2Cl 2(s)+2e J2Hg ⑴+2C1 伽)总反应:H2(g)+Hg2C 以s)->2Hg ⑴+2H+(aq)+2CL(aq)(2) A r G m 3= -zEV= -51.7kJ ・ mol'1A r G m 3=2AfG m 3(Cl ■) -AfG m 3(Hg 2Cl 2)= - 51.7 kJ • mol'1 A r G m 3(Hg 2Cl 2(s))= - 210.82 kJ ・ mol" (3) Hg 2Cl 2(s)->Hg 22+(aq)+2Cr (aq)△Q J 二[152.0+2(— 131.26)-(-210.82)] kJ ・ mol —100.3 kJ ・ mol" /C sp 3=exp(-A r G m 3//?7)=2.6 X 101867. [^]Ag(s)+AgCl(s)|Cl -(aq)|Hg 2Cl 2(s)|Hg(I)(1) (-) Ag(s)+Cr-e ->AgCl(s)(+) l/2Hg2Cl2 (s)+e--*Hg(l)+Cr(2)A r H m3= [- 127.03 - 1( -264.93)1 kJ ・ moL = 5.435 kJ ・ mol"J二[(77.4+96.2)-(195.8 X 1/2+42.55)] J • K d• mol—33.15 J ・ K 1• mol1A r G m3=A r//m3 - 7A r5m3=-4443.7 J ・ mol」E=^= - A r G m3/zF=0.046 V (3 分)(—)“ =A r5m d/zF=3.43XW1 V-K d(2 分)dT卩(3)2R=7A r S in3, ,Q R-0=4.44 kJ (2 分)68.[答] 电池反应:H2(p3)+Ag2O(s)->2Ag(s)+H2O(l) (2 分)(1)从Kw求出W(H2|OH-)=-0.828 V; £=^=0.344 V + 0.828 V = 1.172 V (2 分)(2)A r G m3= - zE3F= - 226.2 kJ-mol1 A,//m3= - 286+30.57= - 255.4 kJ-mol1A r S m3=(A r H in3 - - 98.0 J ・ KJ ・ mol"0r=7A r S m3= - 29.2 kJ-mol'1BE 3 4 i(——)=A r V/2F=-5.08X 10 4 V K U6T "(3)e p=A./7m3= - 255.4 kJ-mol'1(各1 分) 69.[答]电池反应:Ag(s) + (1⑵Hg2Cl2(s) —-> AgCl(s) + Hg(l) (1 分)為=.H 爲[AgCl(g)] + [Hg(l)]・街丹和Ag(s)]-(l/2)A r H^ [Hg2Cl2(s)] = 5.44 kJ ・ mol" (2 分)凤=S; [AgCl(g)] + S為[Hg(l)J -Si lAg(s)] -(1/2)S: [Hg2Cl2(s)]=32.9 J ・ K"・ mol" (2 分)A r G^ 二 - = -4.37 J ・ K,・ mol1(2 分)£-= -A,G \ /zF = 0.045 V (1 分)(dE/dT)p = A r5'^ /zF= 3.41 X IO 4 V ・ K1(2 分)1 -70.[劄电池反应为Ag(s)+ - C12(P Z)—- AgCl(s)£ = EAfG^ = - zE?F= -109.67 kJ ・ moL (2 分)A r S^ = zF(dE/OT)p= - 57.83 J ・ K」・ mol" (2 分)S爲(AgCl)=△必+S啟Ag)+*S鳥(C12)=96.26J ・ K1・ mof1(4 分)爲+T^r s\ =-126.90 kJ ・ moP1(2 分)71.[答](1) Zn | ZnSO4(t/=l) II CuSO4(^=l) I Cu (2 分)(-)Zn(s) — -Zn2+(a=l) + 2e_(+) CU2+(AH1) + 2V —I cu(s) (29)(2)>G 汀 n>Gnp 心 FE n 121103 kJ ・ mol'(2 V)>5" n FgE-aTj n6C2OC 』・ K,1 ・ mo 「l (2莎)A3一 n ArGm+ 一 n ,234007 kJ ・ 30-.- (1 莎) 心IIFs 十 H ,230046 kJ ・ Bo-.- (1 M) 珮」(1) p 二 H2£4) 一 HI(卞一)一 I2(s) 一 p 〔 (2 9)(2) 4GmH 4G"H 2亘(H+) + 2Aft (「)g" (H2)・A(I2) ”'03.341<j ・ mo 「l (2 ©) E H Ell —4G - 一 MF H 0.5354 < (2 妙)Klrexp(,4.G" 一 RT} UL30X 一0乔(3) E H Elro.5354 V 4G" n —51.67診 1.14X10973.砾=1) (,) H2(g 丸)+ 2OH,(aq) I 2HOS+ 2V (+) Hgo(s) + H2OS+ 2V —— Hg(D + 2OH・(aq) 甲苜辺m” H2(g0) + Hgo(s) ! Hg(D + Hoe(2)E H 学RT-ZFX一 g(Hg)AH2o)、a(H2)AHgo) H E汇 0.924 V(3)3(衣』一 *一 ) n zf_r (段一TH e一 m)".耳-R乂三Tu 1/T-)圧爭 ETE2H 0.93 V74・晞」 (1) Al(s) _ A13+(o=0・l) _ sn4+(aH0・Dsn2+(aH0・一) 一 Pt Eum,R776FX=03(sn2+)s2(A_3+)、(、sn4+)」H (0山(Sn2+、sn4+) + 1.66) •RT莎 F 乂xo. - )2 Sn4・ + 4e —I SnSn2+ + 2V ------ SnSn4+ + 2V —Sn2+ArG" (Sn2+sn4+) H>G^ (SPSI/+) •>G" (S.psn2+)n QF 知(Sn2+sn4+)兔(Sn2+sn4+llP154 V 走>_|2戈起EHL834 V(取一莎)(3莎)(2 9)(3莎)(1分) (2分) (2分) (2分) (2分) (4分)(2分) (1分) (2分) (1分)(2)£>0,正向反应能自发进行 lg^ zFE a /2.303/?7'= 182 A^= IO 182 -*875・[答](1) Pt | Sn 2+(aq),Sn 4+(aq) II Fe 3+(aq),Fe 2+(aq) I Pt(-)Sn 2+(aq)・ 2e _ --------- Sn 4+(aq) (+) 2Fe 3+(aq) + 2e" ------ * 2Fe 2+(aq)(2)0.62 V(3) ln/^= zE^F/RT = 48.30A^= 9.4 X 102076.[答](1) (-) Cd(s) + 20H' —-Cd(OH)2(s) + 2e0: (+) 2H 2O + 2e' —-» 2OH' + H 2(/?3)0;电池反应 Cd(s) + 2H 2O —-- Cd(OH)2(s) + H 2(/^)(2) A r G m = -zFE = 0A r //m = -zFE + zFT(dE/dT)p = 115.11 kJ ・ mol" A r S,n = zF(cE/dT)p = 386 J ・ K“(3) 利用 /T W (H 2O) = 1X1014 求出 0;=呎 =-0.828 V 设计电池 Cd(s) | Cd 2+(a!)II OHS) I Cd(OH)2(s) I Cd电池反应 Cd(OH)2 = Cd 2+ + 20H -E\ =0:・ 3 (Cd 2+/Cd) = -0.425 V。
《物理化学(第五版)》第九章复习题答案

复习题
(1).H2O(1)的标准摩尔生成Gibbs自由能ΔfGmΘ (H2O,1); 电池:Pt|H2(pH2) | H+或OH-(aq) | O2(pO2)|Pt 净反应:H2(pΘ) + 1/2O2(pΘ) = H2O(l)
ΔfGmΘ (H2O,1)=-zEΘF
(2).H2O(1)的离子积常数KΘ; 电池:Pt|H2(pH2)|H+(aH+)||OH-(aOH-)|H2(pH2)|Pt 净反应:H2O(l) ⇔ H+(aH+) + OH-(aOH-)
RT a H aCl E E ln zF a 1 2 H2 E RT ln m zF m
复习题
(6)Ag2O(s)的标准摩尔生成焓ΔfHmΘ 和分解压。 电池:Ag(s)+Ag2O(s)|OH-(aOH-)|O2(pΘ )|Pt 净反应:Ag2O(s)→1/2O2(pΘ )+2Ag(s) E r H m zE F zFT T p
RT m RT m E j= t -t ln = 2t -1 ln F m' F m'
E=E c+E j=
F
m ln m'
高价型:Mz+Az-(m1)|Mz+Az-(m2)
t t- RT m1 E j= - ln m2 z z- F
基本公式
用可逆电池的测定值计算热力学函数变化
值
r Gm zFE , r Gm zFE
RT E ln K a zF r Gm E r S m ( ) p zF ( ) p T T E QR T r Sm zFT ( ) p T
(完整版)中南大学物化课后习题答案9章可逆原电池

s e第9章 可逆原电池1.写出下列原电池中各电极反应、电池反应及E 的计算公式。
①② Pt,H 2(101325Pa)|KOH(a )|O 2(101325Pa),Pt③④解:(1) 负极 Pb(s)+(a) → PbSO 4(s)+2e正极 Cu 2+() + 2e →Cu(s)电池反应 Pb(s)+SO 4(a) + Cu 2+ (a Cu 2+) ==== PbSO 4(s)+Cu(s)(2) 负极 H 2( p Θ ) -2e → 2H + (a H +)正极 O 2( p Θ ) + H 2O +2e → 2OH -(a OH -)电池反应 H 2(p Θ)+ O 2(p Θ) → H 2O(l)(3) 负极 3H 2(p H2) - 6e → 6H +(aq)正极 Sb O (s) + 6e + 6H +(aq) → 2Sb(s) +3H O(l)电池反应 Sb2O3O(l)+3H2 (p H2) → 2Sb(s) + 3H2(4) 负极 Ag(s) + I -(a I -) → AgI(s) + e正极 AgCl(s) + e → Ag(s) + Cl - (a Cl-)-)电池反应 Agl(s) + I-(a I -) → Ag(s) + Cl - (a Cl2.试将下列化学反应设计成原电池(1)Zn(s) + H2SO4(a1) === ZnSO4(a2) + H2(p H2);(2)Ni(s) + H2O ==== NiO(s) + H2(p H2)(3)H2(p H2) + O2(p O2) ==== H2O(l);(4)H2(p H2) + HgO(s) ==== Hg(l) + H2O(l)解:(1)负极 Zn(s) -2e → Zn2+(a2)正极 2H+(a1) + 2e → H2(P H2)电池反应 Zn(s) +2H+(a1) ==== Zn2+(a2)+ H2(p H2)电池符号 Zn(s) | ZnSO4(a2) || H2SO4(a1) | H2(p H2),Pt(2) 负极 Ni(s) + 2OH -→NiO(s) + H2O +2e正极 2H2O + 2e →H2(p H2) +2OH -电极反应 Ni(s) + H2O==== NiO(s) + H2(p H2)电池符号 Ni(s),NiO(s) | KOH(稀) | H2(p H2), Pt(3)负极 H2(p H2) + 2OH -→ 2H2O + 2e正极 2H2O +2e → 2OH - + O2(p O2)电池反应 H2(p H2) + O2(p O2) ==== H2O(l)电池符号 Pt,H2(p H2) | NaOH(稀) | O2(p O2),Pt(4) 负极 H2(p H2) + 2OH -→2H2O +2e正极 HgO(s) + H2O +2e → Hg(l) +2OH -电池反应 H2(p H2) + HgO(s) ==== Hg(l) + H2O(l)电池符号 Pt ,H2(p H2) | KOH(稀) | HgO(s),Hg(l)3.工业上用铁屑加入硫酸铜溶液中以置换铜,试设计原电池;计算该反应在298.15K时的平衡常数,并说明此置换反应进行的完全程度。
可逆电池练习题

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的反应不能自发进行。
3.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。
4.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。
5.对于电池Zn|ZnSO4(aq)||AgNO3(aq)|Ag,其中的盐桥可以用饱和KCl溶液。
6. 电池| 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.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Δr G m = 0 。
3.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。
4.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。
5.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。
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第九章 可逆电池练习题一、判断题:1.电池(a) Ag,AgCl|KCl(aq)|Hg 2Cl 2,Hg 与电池(b) Hg,Hg 2Cl 2|KCl(aq)|AgNO 3(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|ZnCl 2(aq)|AgCl(s)|Ag 在25℃、p 下可逆放电2F 时放热23.12 kJ ,则该电池反应:Zn + 2AgCl(s) ZnCl 2 + 2Ag 的m r H ∆(298K) = -23.12 kJ·mol -1。
4.Zn 2+ + 2e Zn ,E 1,m r G ∆(1);½Zn 2++e½Zn,E 2,m r G ∆(2)。
因 E 1= E 2,所以有:m r G ∆(1) = m r G ∆(2)。
5.Fe 2+ + 2e Fe ,E 1,m r G ∆(1) ;Fe 3+ + e Fe 2+ ,E 2,m r G ∆(2); (1) + (2),得:Fe 3+ + 3e Fe ,E 3,m r G ∆(3)。
则:m r G ∆(3) = m r G ∆(1) + m r G ∆(2),E 3=E 1 + E 2。
6.2H + + 2e H 2,E 1与2H 2O + 2e H 2 + 2OH -,E 2,因它们都是氢电极反应, 所以φ1 = φ2。
7.对于电极Pt |Cl 2(p )|Cl - 其还原电极电势为:φ(Cl -/Cl 2) = φ(Cl -/Cl 2) - (RT /2F )ln{[p (Cl 2)/[p a 2(Cl -)]] 。
8.对于电池Pt|H 2|H 2SO 4(aq)|O 2|Pt ,其电池反应可表示为:H 2(g) + ½O 2(g) H 2O(l),E 1,m r G ∆(1)或2H 2(g) + O 2(g) 2H 2O(l),E 2,m r G ∆(2)。
因2m r G ∆(1) = m r G ∆(2),所以2E 1= E 2。
9.电池(1) Ag|AgBr(s)|KBr(aq)|Br 2|Pt ,电池(2) Ag|AgNO 3(aq)||KBr(aq)|AgBr(s)|Ag 的电池电动势E 1、E 2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|ZnSO 4(aq)||AgNO 3(aq)|Ag ,其中的盐桥可以用饱和KCl 溶液。
12. 电池Ag | Ag +(aq)||Cl -(aq)|Cl 2(g),Pt 与Ag(s),AgCl(s)|Cl -(aq)|Cl 2(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) Cd 2+ + 2e Cd ; (B) PbSO 4(s) + 2e Pb + SO 42- ;(C) Hg 2SO 4(s) + 2e 2Hg(l) + SO 42- ;(D) Hg 2Cl 2(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Δr G m = 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)ln a(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|AgNO 3(a )||H 2SO 4(a )|Ag 2SO 4(s),Ag(s) 。
17.下列电池中能测定AgCl 的m f G ∆的是:(A) Ag|AgCl(s)|KCl(aq)|Cl 2(p )|Pt ; (B) Ag|Ag +||Cl -|Cl 2|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K sp 的是:(A) Ag|AgI(s)|KI(aq)|I 2 ; (B) Ag|Ag +||I - |AgI(s)|Ag ;(C) Ag|Ag +||I - |I 2|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Δr G m 和焓变Δr H m 的关系为:(A) Δr H m = Δr G m ; (B) Δr H m > Δr G m ;(C) Δr H m < Δr G m ; (D) 三种均可能。
21.某电池在标准状况下,放电过程中,当Q r = -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,H 2(p )|H 2SO 4(0.01m )|O 2(p ),Pt 在298K 时,E = 1.228V ,并已知H 2O(l)的生成热m f H ∆= - 286.06 kJ·mol -1,n = 2,那么该电池的温度系数是:(A) -8.53 × 10-4 V·K -1 ; (B) -4.97 × 10-3 V ·K -1 ;(C) 4.12 × 10-3 V·K -1 ; (D) 8.53 × 10-4 V·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) T ΔS ; (D) T ΔS - 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,Q R = T Δr S m = nFT (∂E /∂T )p ;(B) 在①下,Q R = Q P = Δr H m ;(C) 在②下,Q P = Δr H m - W ’ = Δr H m + nFE ’(E ’为实际工作电压) ;(D) 在③下,Q P = Δr H m 。