《物理化学》高等教育出版(第五版)第十章可逆电池

第十章可逆电池一、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，ΔrG0的反应不能进行。3．电池Zn|ZnCl2(aq)|AgCl(s)|Ag在25℃、pө下可逆放电2F时放热23.12kJ，则该电池反应：Zn+2AgCl(s)－→ZnCl2+2Ag的mrH(298K)=-23.12kJ·mol－1。4．Zn2++2e－→Zn，φ1ө，mrG(1)；½Zn2++e→½Zn，φ2ө，mrG(2)。因φ1ө＝φ2ө，所以有：mrG(1)=mrG(2)。5．Fe2++2e→Fe，φ1ө，mrG(1)；Fe3++e→Fe2+，φ2ө，mrG(2)；(1)+(2)，得：Fe3++3e→Fe，φ3ө，mrG(3)。则：mrG(3)=mrG(1)+mrG(2)，φ3ө=φ1ө+φ2ө。6．2H++2e－→H2，φ1ө与2H2O+2e→H2+2OH－，φ2ө，因它们都是氢电极反应，所以φ1ө=φ2ө。7．对于电极Pt|Cl2(p)|Cl－其还原电极电势为：222Cl2Cl/ClCl/ClP=ln2PClRTFaθθ8．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)，E1ө，mrG(1)或2H2(g)+O2(g)－→2H2O(l)，E2ө，mrG(2)。因2mrG(1)＝mrG(2)，所以2E1ө＝E2ө。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)对外输出的化学能相同；(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)与电极②Ag(s)，AgCl(s)|KCl(a2)，这两个电极的电极反应的相界面有：(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(l)；(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)=φө(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(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φө(玻)为常数。11．电极Pb2+(a)|Pb-Hg(a’)和Pb2+(a)|Pb(s),若Pb2+的浓度相同条件下,它们电极电势和标准电极电势间的关系为：(A)φө相同，φ不同；(B)φ相同，φө不同；(C)φ和φө均相同；(D)φ和φө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φө相比：(A)φ1өφ2өφ3ө；(B)φ2өφ1өφ3ө；(C)φ3өφ2өφ1ө；(D)φ1ө=φ2ө=φ3ө。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E1ө，则反应2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)所对应的电池的标准电动势E2ө是：(A)E2ө=-2E1ө；(B)E2ө=2E1ө；(C)E2ө=-E1ө；(D)E2ө=E1ө。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的生成自由能mfG的是哪一个：(A)Ag|AgCl(s)|KCl(aq)|Cl2(pө)|Pt；(B)Ag|Ag+||Cl－|Cl2|Pt；(C)Ag|AgNO3||Cl－|AgCl(s)|Ag；(D)Ag|AgCl|Cl－|AgNO3|Ag18．下列电池中能测定AgI的溶度积Ksp的是：(A)Ag|AgI(s)|KI(aq)|I2，Pt；(B)Ag|Ag+||I－|AgI(s)|Ag；(C)Ag|Ag+||I－|I2|Pt；(D)Ag|AgI|I2，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)ΔrHmΔrGm；(C)ΔrHmΔrGm；(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(pө)|H2SO4(0.01m)|O2(pө),Pt在298K时，E=1.228V，并已知H2O(l)的生成热mfH=-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(g)+SO2(g)=3S↓(s)+2H2O(l)达到平衡时，其平衡常数为多少？(已知25℃时，φө(S/H2S)=0.14V，φө(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：φө(Cl2/Cl－)=1.36V，φө(Br2/Br－)=1.07V，φө(I2/I－)=0.54V，φө(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，φө=0.337V；Cu++e－→Cu，φө=0.521V，由此求算得Cu2++e－→Cu+的φө等于：(A)0.184V；(B)-0.184V；(C)0.352V；(D)0.153V。28．已知φө(Ti+/Ti)=-0.34V，φө(Ti3+/Ti)=0.72V，则φө(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φө(Hg22+/Hg)=a，Hg2SO4的溶度积为Ksp，则φө(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－，φ1ө=0.2676V；AgCl+e－→Ag+Cl－，φ2ө=0.2224V。则当电池反应为：Hg2Cl2+2Ag－→2AgCl+2Hg时，其电池的Eө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)a1a2；(B)a1=a2；(C)a1a2；(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Kө=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