第九章可逆電池練習(xí)題

1、第十章可逆電池練習(xí)題一、判斷題：1電池(a) Ag,AgCl|KCl(aq)|Hg2Cl2,Hg與電池(b) Hg,Hg2Cl2|KCl(aq)|AgNO3(aq)|Ag 的電池反應(yīng)可逆。2恒溫、恒壓下，G > 0的反應(yīng)不能進(jìn)行。3電池Zn|ZnCl2(aq)|AgCl(s)|Ag在25、p下可逆放電2F時(shí)放熱23.12 kJ，則該電池反應(yīng)：Zn + 2AgCl(s) ZnCl2 + 2Ag 的(298K) = -23.12 kJ·mol-1。4Zn2+ + 2e Zn ，E1，(1)；½Zn2+e ½Zn，E2，(2)。因E1= E2，所以有：(1) =

2、(2)。5Fe2+ + 2e Fe，E1，(1)；Fe3+ + e Fe2+ ，E2，(2)；(1) + (2)，得：Fe3+ + 3e Fe，E3，(3)。則：(3) = (1) + (2)，E3=E1 + E2。62H+ + 2e H2，E1與2H2O + 2e H2 + 2OH-，E2，因它們都是氫電極反應(yīng)，所以1 = 2。7對(duì)于電極Pt |Cl2(p)|Cl- 其還原電極電勢(shì)為：(Cl-/Cl2) = (Cl-/Cl2) - (RT/2F)lnp(Cl2)/pa2(Cl-) 。8對(duì)于電池Pt|H2|H2SO4(aq)|O2|Pt ，其電池反應(yīng)可表示為：H2(g) + ½O2(

3、g) H2O(l)，E1，(1) 或2H2(g) + O2(g) 2H2O(l)，E2，(2)。因2(1) = (2)，所以2E1= E2。9電池(1) Ag|AgBr(s)|KBr(aq)|Br2|Pt ，電池(2) Ag|AgNO3(aq)|KBr(aq)|AgBr(s)|Ag的電池電動(dòng)勢(shì)E1、E2都與Br- 濃度無(wú)關(guān)。10在有液體接界電勢(shì)的濃差電池中，當(dāng)電池放電時(shí)，在液體接界處，離子總是從高濃度向低濃度擴(kuò)散。11對(duì)于電池Zn|ZnSO4(aq)|AgNO3(aq)|Ag，其中的鹽橋可以用飽和KCl溶液。12. 電池Ag | Ag+(aq)|Cl-(aq)|Cl2(g),Pt 與Ag(s)

4、,AgCl(s)|Cl-(aq)|Cl2(g),Pt 對(duì)應(yīng)一個(gè)電池反應(yīng). 二、單選題：1丹聶爾電池(銅 - 鋅電池)在放電和充電時(shí)鋅電極分別稱為：(A)負(fù)極和陰極 ；(B)正極和陽(yáng)極 ；(C)陽(yáng)極和負(fù)極 ；(D)陰極和正極 。 2韋斯登標(biāo)準(zhǔn)電池放電時(shí)正極上發(fā)生的反應(yīng)為：(A)Cd2+ + 2eCd ；(B)PbSO4(s) + 2ePb + SO42- ；(C)Hg2SO4(s) + 2e2Hg(l) + SO42- ；(D)Hg2Cl2(s) + 2e2Hg(l) + 2Cl- 。 3下列說(shuō)法不屬于可逆電池特性的是：(A)電池放電與充電過(guò)程電流無(wú)限?。?B)電池

5、的工作過(guò)程肯定為熱力學(xué)可逆過(guò)程；(C)電池內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)在正逆方向彼此相反；(D)電池所對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)rGm = 0 。 4電池在下列三種情況：(1)I0；(2)有一定電流；(3)短路。忽略電池內(nèi)電阻，下列說(shuō)法正確的：(A)電池電動(dòng)勢(shì)改變 ；(B)電池輸出電壓不變 ；(C)對(duì)外輸出電能相同 ；(D)對(duì)外輸出電功率相等 。 5下列電池中，哪個(gè)電池反應(yīng)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對(duì)韋斯登

6、(Weston)標(biāo)準(zhǔn)電池，下列敘述不正確的是：(A)溫度系數(shù)小 ；(B)為可逆電池 ；(C)正極為含 12.5% 鎘的汞齊 ；(D)電池電動(dòng)勢(shì)保持長(zhǎng)期穩(wěn)定不變 。 7電極Pt,Cl2(g)|KCl(a1)與Ag(s)，AgCl(s)|KCl(a2)，這兩個(gè)電極的電極反應(yīng)相界面有：(A) 2 個(gè)， 2 個(gè) ；(B) 1 個(gè)， 2 個(gè) ；(C) 2 個(gè)， 1 個(gè) ；(D) 1 個(gè)， 1 個(gè) 。 8鉛蓄電池放電時(shí)，正極發(fā)生的電極反應(yīng)是：(A)2H+ + 2eH2；(B)PbPb2+ + 2e；(C)PbSO4 + 2ePb + SO42-；(D)PbO2 + 4H+ + SO42

7、- + 2ePbSO4 + 2H2O。 9對(duì)于甘汞電極，下列敘述正確的是：(A)電極反應(yīng)為 Hg22+ + 2e Hg ；(B)屬于第一類電極 ；(C)對(duì)陰離子可逆，電極電勢(shì)較穩(wěn)定 ；(D)電極電勢(shì)為(Hg2Cl2) = (Hg2Cl2) + (RT/2F)lna(Cl - ) 。 10關(guān)于玻璃電極，下列敘述不正確的是：(A)為特殊玻璃吹制的薄泡，內(nèi)置0.1mol·kg-1的HCl溶液和AgAgCl參比電極(或甘汞電極) ；(B)不受溶液中氧化劑或還原劑的影響 ；(C)對(duì)H+可逆，為離子選擇電極 ；(D)為第一類電極，定溫下(玻)為常數(shù) 。 11電極 P

8、b2+(a)|Pb-Hg(a) 和 Pb2+(a)|Pb(s) 的電極電勢(shì)和標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)間的關(guān)系為：(A)相同不同 ；(B)相同不同 ；(C)和均相同 ；(D)和均不同 。 12常用三種甘汞電極，即(1)飽和甘汞電極；(2)摩爾甘汞電極；(3)0.1mol·dm-3甘汞電極。反應(yīng)式為：Hg2Cl2(s)2e = 2Hg(1)2Cl-(aq)。25時(shí)三者的標(biāo)準(zhǔn)電極電位相比：(A)1> 2> 3；(B)2> 1> 3；(C)3> 2> 1；(D)1= 2= 3。 13下列電池的電動(dòng)勢(shì)與氯離子活度無(wú)關(guān)的是：(A)Zn| ZnCl2(a

9、q)| 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 。 1425時(shí)電池反應(yīng) H2(g) + ½O2(g) = H2O(l) 對(duì)應(yīng)的電池標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)為 E1，則反應(yīng)2H2O(l) = 2H2(g) + O2(g) 所對(duì)應(yīng)的電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì) E2是：(A)E2 = - 2E1；(B)E2 = 2E1；(C)E2 = - E1；(D)E2 = E1。 15下列反應(yīng) AgCl(s) + I -

10、 AgI(s) + Cl - 其可逆電池表達(dá)式為：(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可以直接用來(lái)求Ag2SO4的溶度積的電池是：(A)Pt|H2(p)|H2SO4(a)| Ag2SO4(s)|Ag ；(B)Ag|AgNO3(a)|K2SO4(a)|PbSO4(s),Pb(s) ；(C)Ag(s),Ag2SO4(s)|

11、K2SO4(a)|HCl(a)|AgCl(s),Ag(s) ；(D)Ag|AgNO3(a)|H2SO4(a)|Ag2SO4(s),Ag(s) 。 17下列電池中能測(cè)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下列電池中能測(cè)定AgI的溶度積Ksp的是：(A)Ag|AgI(s)|KI(aq)|I2 ；(B)Ag|Ag+|I - |AgI(s)|Ag ；(C)Ag|Ag+|I - |I2

12、|Pt ；(D)Ag|AgI|Pt 。 19若某電池反應(yīng)的熱效應(yīng)是負(fù)值，那么此電池進(jìn)行可逆工作時(shí)，與環(huán)境交換的熱：(A)放熱 ；(B)吸熱 ；(C)無(wú)熱 ；(D)無(wú)法確定 。 20某電池反應(yīng)的自由能變化rGm和焓變r(jià)Hm的關(guān)系為：(A)rHm = rGm ；(B)rHm > rGm ；(C)rHm < rGm ；(D)三種均可能。 21某電池在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，放電過(guò)程中，當(dāng)Qr = -200 J 時(shí)，其焓變H為：(A)H = -200 J ；(B)H < -200 J ；(C)H = 0 ；(D)H > -200 J 。 22原電池P

13、t,H2(p)|H2SO4(0.01m)|O2(p),Pt 在298K時(shí)，E = 1.228V，并已知H2O(l)的生成熱= - 286.06 kJ·mol-1，n = 2，那么該電池的溫度系數(shù)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在恒溫恒壓條件下，以實(shí)際工作電壓E放電過(guò)程中，電池的反應(yīng)熱Q等于：(A)H - zFE ；(B)H + zFE ；(

14、C)TS ；(D)TS - zFE 。 24恒溫恒壓下，電池在以下三種情況下放電：電流趨近于零，一定大小的工作電流，短路。下列各式不正確的是：(A)在下，QR = TrSm = nFT(E/T)p ；(B)在下，QR = QP = rHm ；(C)在下，QP = rHm - W = rHm + nFE(E為實(shí)際工作電壓) ；(D)在下，QP = rHm 。 2525時(shí)，反應(yīng)2H2S + SO2 = 3S + 2H2O達(dá)到平衡時(shí)，其平衡常數(shù)為多少？(已知25時(shí)，(S/H2S) = 0.14 V，(SO2/S) = 0.45 V)：(A)3.1 × 1010 ； (B

15、)9.4 × 1020 ；(C)2.36 × 1020 ； (D)0.13 ×10-27 。 26已知電極電位：(Cl2/Cl-) = 1.36 V，(Br2/Br-) = 1.07 V，(I2/I-) = 0.54 V，(Fe3+/Fe2+) = 0.77 V， 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，F(xiàn)e與鹵素組成電池，下面判斷正確的是：(A)Fe3+可氧化Cl- ；(B)Fe3+可氧化Br- ；(C)Fe3+可氧化I- ；(D)Fe3+不能氧化鹵離子 。 27巳知下列兩個(gè)電極反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)還原電勢(shì)為：Cu2+ + 2eCu， = 0.337 V；Cu+ + eCu， =

16、 0.521 V，由此求算得Cu2+ + eCu+ 的等于：(A)0.184 V ；(B)-0.184 V ；(C)0.352 V ；(D)0.153 V 。 28已知(Ti+/Ti) = - 0.34 V ，(Ti3+/Ti) = 0.72 V ，則(Ti3+/Ti+)為(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在溫度T時(shí)(Hg22+/Hg) = a，Hg2SO4的溶度積為Ksp，則(Hg2SO4/Hg)為：(A)a + (RT/

17、2F)lnKsp ；(B)a - (RT/2F)lnKsp ；(C)a + (RT/F)lnKsp ；(D)a - (RT/F)lnKsp 。 30已知298K時(shí)Hg2Cl2 + 2e2Hg + 2Cl - ，1 = 0.2676 V ；AgCl + eAg + Cl - ，2 = 0.2224 V。則當(dāng)電池反應(yīng)為：Hg2Cl2 + 2Ag2AgCl + 2Hg 時(shí)，其電池的E為：(A)- 0.0886 V ；(B)- 0.1772 V ；(C)0.0276 V ；(D)0.0452 V 。 31298K時(shí)，若要使電池 Pb(Hg)(a1)|Pb(NO3)2(aq)|Pb(

18、Hg)(a2) 的電池電動(dòng)勢(shì)E為正值，則Pb在汞齊中的活度必定是：(A)a1 > a2 ；(B)a1 = a2 ；(C)a1 < a2 ；(D)a1和a2可取任意值 。 32電池 Ag(s)|AgNO3(±,1，m1) | AgNO3(±,2，m2)|Ag(s) 的電動(dòng)勢(shì)E應(yīng)為：(A)- (2RT/F)ln(±,1m1/±,2m2) ；(B)- (2RT/F)ln(±,2m2/±,1m1) ；(C)- (RT/F)ln(±,1m1/±,2m2) ；(D)- (RT/F)ln(±,2m

19、2/±,1m1) 。 33已知電池反應(yīng) Zn + 2AgCl = ZnCl2 + 2Ag 在25時(shí)的平衡常數(shù)K = 1032 ，ZnCl2濃度為0.01mol·kg-1，下列敘述不正確的是：(A)原電池符號(hào)為 Zn(s)|ZnCl2(0.01 mol·kg-1)|AgCl(s),Ag ；(B)原電池符號(hào)為 Ag(s),AgCl(s)|ZnCl2(0.01 mol·kg-1)|Zn(s) ；(C)標(biāo)準(zhǔn)電池電動(dòng)勢(shì) E= 0.9459 V ；(D)電池電動(dòng)勢(shì) E = 1.2965 V 。 3425時(shí)電極反應(yīng) Cu2+ + I - + eCu

20、I 和 Cu2+ + eCu+ 的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)分別為0.860V和0.153V，則CuI的溶度積Ksp為：(A)1.1 × 10-12 ；(B)6.2 × 10-6 ；(C)4.8 × 10-7 ；(D)2.9 × 10-15 。 35已知電池 Zn(s)|ZnCl2(m=0.555 mol·kg-1)|AgCl(s),Ag(s) 在25時(shí)的電動(dòng)勢(shì)為1.015 V，標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)為0.985 V，電池可逆放電2F，以下各式正確的是： a(ZnCl2) = 0.09675； a± = 0.4591； ± = 0.5211

21、； K= 2.11 × 1033 ； W = -202.62 kJ。(A) ；(B) ；(C) ；(D) 。 36下列電池中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下列電池中，液體接界電位不能被忽略的是：(A)Pt,H2(P1)|HCl(m1)

22、|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下列四個(gè)原電池中，其電池反應(yīng)不為 H2(2p)H2(p) 的電池是：(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)

23、,Pt(D)Pt,H2(2p)|H+(a = 0.1)|KCl(m = 1)|Hg2Cl2(s),HgHg,Hg2Cl2(s)|KCl(m = 1)|H+(a = 0.1)|H2(p),Pt 39下列四組組成不同的混合溶液，當(dāng)把金屬鉛分別插入各組溶液中組成電池，已知(Pb2+/Pb) = -0.126V，(Sn2+/Sn) = -0.136V，能從溶液中置換出金屬錫的是：(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+)

24、= 0.5，a(Pb2+) = 0.5 。 40在pH < 6.6水溶液中，反應(yīng)為Fe2+(aq) + 2eFe；當(dāng)pH > 6.6時(shí)，反應(yīng)為Fe + 2OH-Fe(OH)2 + 2e的反應(yīng)，則此體系在pH圖中為：(A)與pH軸平行的直線 ；(B)與pH軸垂直的直線 ；(C)與pH軸相交的斜線 ；(D)當(dāng)pH < 6.6時(shí)為與 pH 軸平行的直線，當(dāng)pH > 6.6時(shí)，是斜線 。 三、多選題：1對(duì)原電池的兩電極特征的描述中，不正確的是：(A)電位較低的電極上，進(jìn)行氧化反應(yīng) ；(B)電子密度較高的電極就是陰極 ；(C)進(jìn)行還原反應(yīng)的電極其電子密度較低

25、；(D)電子由負(fù)極流出 ；(E)電子密度較低的電極就是負(fù)極 。 2關(guān)于可逆電池的特點(diǎn)描述正確的是：(A)可逆電池必須由可逆電極組成 ；(B)可逆電池的電池反應(yīng)必須可逆 ；(C)無(wú)液體接界的單液電池為可逆電池 ；(D)由可逆電極組成的電池，電池的電動(dòng)勢(shì)最大 ；(E)電極反應(yīng)可逆時(shí)組成的電池一定是可逆電池 。 3下列電池符號(hào)表示的不是可逆電池的為：(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)；(

26、E)Pb(s),PbCl2(s)|KCl(a)|Hg2Cl2(s),Hg(l) 。 4下列電池中，可以用來(lái)測(cè)定H2O的離子積Kw的電池是：(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下列哪些電池的電池反應(yīng)不是2Cu+ = Cu2+ + Cu(s) ：(

27、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若原電池能對(duì)外做電功，電動(dòng)勢(shì)的溫度系數(shù)(E/T)p < 0，下列判斷正確的是：(A)電能大于化學(xué)能 ；(B)化學(xué)能大于電能 ；(C)電池工作時(shí)一定是放熱 ；(D)電池工作時(shí)一定是吸熱 ；(E)電池在絕熱條件下工作，其溫度將會(huì)降低 。 7對(duì)于氣體可視為理想氣體的濃差電池，在等溫可逆放電時(shí)應(yīng)有：(A)Q = 0 ；(

28、B)= 0 ；(C)rHm = 0 ；(D)rSm = 0 ；(E)(E/T)p = 0 。 8電池在恒溫、恒壓下可逆放電2F與以一定的電壓放電2F，二者相比不同的有：(A)對(duì)環(huán)境作的電功W ；(B)電池反應(yīng)的rGm ；(C)與環(huán)境交換的熱Q ；(D)電池反應(yīng)的rHm ；(E)電池反應(yīng)的rSm 。 9如果規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)氫電極的電位等于1V，那么可逆電極的與可逆電池的E值將如何變化：(A)減小 1V ；(B)增加 1V ；(C)E增加 1V ；(D)E減小 1V ；(E)E值不變 。 10下列電池中不是濃差電池的是：(A)Zn|ZnSO4(aq)|Zn,Hg(汞齊) ；(

29、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、主觀題：1電池 Pt,H2( p)|HBr(a = 1)|AgBr(s),Ag 的E與溫度T的關(guān)系式為：E = 0.07150 - 4.186 × 10-7T(T - 298) 。(1) 寫(xiě)出電極反應(yīng)與電池反應(yīng) ；(2) 求T = 298K時(shí)正極與AgBr的 Ksp，巳知(Ag+/Ag) = 0.7991 V

30、；(3) 求T = 298K電池反應(yīng)的平衡常數(shù)（可逆放電2F）；(4) 此電池在298K下可逆放電2F時(shí)，放熱還是吸熱？是多少？ 225，設(shè)有下列電池 Au| AuI(s)|HI(m)|H2( p),Pt 。(1) 寫(xiě)出電極反應(yīng)與電池反應(yīng) ；(2) 巳知m(HI) = 0.0001mol·kg-1時(shí)，E = - 0.97 V；m(HI) = 3.0mol·kg-1時(shí)，E = - 0.41V，計(jì)算m(HI) = 3.0 mol·kg-1時(shí)，溶液的平均活度系數(shù) ；(3) 巳知 Au+ + eAu，(Au+/Au) = 1.68V。計(jì)算AuI的Ksp 。

31、60;3對(duì)于電池：Pt,Cl2(0.5p)|HCl(0.1m)|AgCl(s),Ag ，巳知(AgCl) = -127.035 kJ·mol-1，(Ag) = 42.702 J·K-1·mol-1，(AgCl) = 96.106 J·K-1·mol-1，(Cl2) = 222.94 J·K-1·mol-1。求：(1) T = 298K時(shí)電池電動(dòng)勢(shì) ；(2) 電池電動(dòng)勢(shì)的溫度系數(shù) ；(3) AgCl(s) 的分解壓力。 4巳知298K時(shí)，電池 Pt,H2(p)| H2SO4(0.01 m)|O2(p),Pt 的E =

32、 1.228 V，H2O(l) 的標(biāo)準(zhǔn)生成熱為= -286.1 kJ·mol-1 。(1) 求該電池的溫度系數(shù) ；(2) 計(jì)算273K時(shí)，該電池的電動(dòng)勢(shì)(假定在273298K之間Hm為常數(shù)) 。 5電池 Zn(s)|ZnCl2(m = 0.01021)|AgCl,Ag 在298K時(shí)電動(dòng)勢(shì)為E = 1.1566 V，計(jì)算ZnCl2 溶液的平均活度系數(shù)。巳知(Zn2+/Zn+) = 0.763 V，(AgCl/Ag) = 0.223 V。 6巳知298K時(shí)，2H2O(g) = 2H2(g) + O2(g) 的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為 9.7×10-81，水的蒸氣壓為3

33、200 Pa，試求298K電池：Pt,H2(p)|H2SO4(0.01m)|O2(p),Pt 的電動(dòng)勢(shì)。 7設(shè)計(jì)一個(gè)電池，使其中進(jìn)行下列反應(yīng)：Fe2+ + Ag+ = Ag(s) + Fe3+ 。(1) 寫(xiě)出電池表達(dá)式 ；(2) 計(jì)算上述反應(yīng)的平衡常數(shù)，巳知(Ag+/Ag) = 0.7991V，(Fe3+/Fe2+) = 0.771V ；(3) 將大量磨細(xì)的Ag粉加入到0.05m的Fe(NO3)3 溶液中，反應(yīng)達(dá)到平衡后，Ag+的濃度為多少？ 8對(duì)于下列電池：Pt,H2(p1)|H2SO4(m)|H2(p2),Pt，假定H2遵守狀態(tài)方程：pVm = RT + p， = 0.

34、01428 dm3·mol-1，并與溫度、壓力無(wú)關(guān)。當(dāng)H2的壓力p1 = 20p，p2 = p時(shí)。(1) 計(jì)算上述電池在20 時(shí)的電動(dòng)勢(shì) ；(2) 當(dāng)電池工作時(shí)，是放熱還是吸熱？并計(jì)算20 時(shí)Hm與QR 。 9巳知298K時(shí)，PbSO4的活度積Kap = 1.67×10-8，(Pb2+/Pb) = - 0.126 V，(S2O82-/SO42-) = 2.01 V，若電池：Pb,PbSO4(s)|SO42-(a = 0.1)|SO42-(a1),S2O82-(a2 = 1)|Pt的溫度系數(shù) (E/T)p = - 4.9×10-4 V·K-1，并

35、知該電池在25，以1V電壓工作，不可逆放電時(shí)(放電量為1F)，放熱151.6kJ，計(jì)算SO42-的活度a1 。 10298K時(shí)，Ag+| Ag和Cl - | AgCl(s)|Ag的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)分別為0.7911V和0.2224V。試求：(1) AgCl在水中的飽和溶液濃度 ；(2) AgCl在0.01mol·kg-1KNO3溶液中的溶解度。 11試設(shè)計(jì)合適的電池，用電動(dòng)勢(shì)法測(cè)定下列熱力學(xué)函數(shù)值：(1) HBr(0.1mol·kg-1)溶液在298K時(shí)的離子平均活度系數(shù)±；(2) Ag2O(s) 在p下的分解溫度。 12Ogg曾在291

36、K、m2/m1 = 10的條件下對(duì)下述電池進(jìn)行了一系列測(cè)定：Hg(l)|硝酸亞汞(m1),HNO3(0.1 mol·kg-1) | 硝酸亞汞(m2),HNO3(0.1mol·kg-1)|Hg(l)，求得電動(dòng)勢(shì)的平均值為0.029V。試根據(jù)這些數(shù)據(jù)確定亞汞離子在溶液中是Hg22+還是Hg+。 13電池 Pb|PbSO4(s)|CdSO4(m1)|CdSO4(m2)|PbSO4(s)|Pb在298K時(shí)，液體接界處t(Cd2+) = 0.37。已知m1 = 0.2mol·kg-1，±,1 = 0.1，m2 = 0.02mol·kg-1，&#

37、177;,2 = 0.32。試計(jì)算298K時(shí)的液體液接電勢(shì)和電池電動(dòng)勢(shì)。  第十章可逆電池練習(xí)題答案 一、判斷題答案：1錯(cuò)。2錯(cuò)，恒溫、恒壓、W = 0 時(shí)，G > 0 的過(guò)程不能進(jìn)行。3錯(cuò)，過(guò)程中W 0，H Qp 。4rGm(1) = rGm(2)錯(cuò)，rGm為廣度量，與發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的量有關(guān)。5E3= E1+ E2錯(cuò)，強(qiáng)度量不能相加減。6錯(cuò)，電極反應(yīng)不同，(1)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)是a(H+) = l，(2)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)是a(OH-) = 1。7錯(cuò)，電極反應(yīng)為：Cl2 + 2e2C1- 。8錯(cuò)，E為強(qiáng)度量，與發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的量無(wú)關(guān)。9錯(cuò)，電池(2)的E與Br-濃度有關(guān)。1

38、0錯(cuò)，電池對(duì)外放電時(shí)，電池內(nèi)正離子向正極遷移，負(fù)離子向負(fù)極移動(dòng)。11錯(cuò)，因Ag+ 與Cl- 反應(yīng)生成AgCl沉淀。 12錯(cuò)。   二、單選題答案：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.C；15.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。  三、多選題

39、答案：1. BE；2. AB；3. AB；4. BD；5. CD；6. BC；7. BC；8. AC；9. BE；10. BD。  四、主觀題答案：1解：(1) 負(fù)極：H2(g) - 2e2H+；正極：2AgBr(s) + 2e2Ag(s) + 2Br-電池反應(yīng)： H2(g) + 2AgBr(s) = 2Ag(s) + 2HBr(a = 1)(2) T = 298K ，E= 0.07150 V(正) =(AgBr/Ag) = E- (H+/H2) = E= 0.07150 V(AgBr/Ag) =(Ag+/Ag) + 0.05915lgKsp 即 0.07150 = 0.7

40、991 + 0.05915lg Ksp Ksp = 5.0 × 10-13(3) G= -RTlnK= -nFElnK= nFE/RT = 2 × 96500 × 0.07150/(8.314 × 298) = 5.5640，所以 K= 2.62 × 102(4) (E/T)p = -4.186 × 10-7·2T + 4.186 × 10-7 × 298 = -9.372 × 10-7T + 124.76 × 10-6T = 298K (E/T)p = -124.76 ×

41、10-6 < 0， 放熱Qr = nFT(E/T)p = 2 × 96500 × 298 × (-124.76 × 10-6) = - 7175 J 2解：(1)負(fù)極： Au + I- eAuI(s)；正極： H+ + e½H2(p)電池反應(yīng)： Au + H+ + I = AuI(s) + ½H2 (g)(1) E = E+ 0.05915lga(H+)a(I-)/p(H2)/(p)1/2= (AuI/Au) - 0 + 0.05915lg±2m2 = (AuI/Au) + 0.1183lg± +

42、0.1183lgm 當(dāng) m = 0.0001，± = 1 -0.97 = (AuI/Au) + 0.1183lg0.0001 -0.41 = (AuI/Au) + 0.1183lg3.0 + 0.1183 lg± 解得： ± = 1.86(3) 由 -0.97 = (AuI/Au) + 0.1183lg0.0001得出：(AuI/Au) = -0.498 V又(AuI/Au) = (Au+/Au) + 0.05915lgKsp ，即 -0.498 = 1.68 + 0.05915 lgKsp Ksp = 1.51 × 10-37  3

43、解：(1) 負(fù)極： Cl- (0.1m) - e½Cl2(g,0.5p)；正極： AgCl(s) + eAg(s) + Cl-(0.1m)電池反應(yīng)： AgCl(s) = Ag(s) + ½Cl2(g ,0.5p)E = E- 0.05915lg(pCl2/p)1/2 由 G 計(jì)算 E= ½(Cl2) + (Ag) - (AgCl) = 127.025 kJ·mol-1= ½ × 222.949 + 42.702 - 96.106 = 58.07 J·K-1·mol-1=- T= 127.025 × 103

44、 - 298 × 58.07 = 109730 J·mol-1E= -/nF = -109730/96500 = -1.137 VE = E- 0.05915lg0.51/2 = -1.131 V(2) AgCl(s)Ag(s) + ½Cl2(p)S2 ½Cl2(0.5p) + Ag(s)Sm = + S2= 58.07 + nRln(p1/p2) = 58.07 + 0.5 × 8.314 × ln(1/0.5) = 60.95 J·K-1·mol-1QR = TSm = 298 × 60.95 = 1

45、8163 J = 18.163 kJ(3) (E/T)p = Sm/nF = 60.95/96500 = 6.316 × 10-4 V·K-1(4) AgCl(s) = Ag(s) + ½Cl2(g)= -RT ln K= -RT lnp(Cl2,eq)/p1/2 = -½RT lnp(Cl2,eq)/p lnp(Cl2,eq)/p = -2/RT = -2 × 109730/(8.314 × 298) = -88.5787p(Cl2) = 3.4 × 10-39 p= 3.4 × 10-39p= 344.505

46、× 10-39 kPa  4解：(1) 負(fù)極：H2(p) - 2e2H+(0.02m)；正極：½O2(p) + 2H+ + 2eH2O(l)電池反應(yīng)： H2(p) + ½O2(p) = H2O(l)= -nFE = - 2 × 96500 × 1.228 = -237 kJ·mol-1= (水) = -286.1 kJ·mol-1= (- )/T = ( - 286.1 + 237) × 103/298 = - 164.8 J·K-1·mol-1(E/T)p = /nF =

47、-164.8/(2 × 96500) = -8.539 × 10-4 V·K-1(2) Hm 與溫度無(wú)關(guān)，用G公式G2(273K) = G·T2/T1 - Hm(T2 - T1)/T1 = -241 kJ·mol-1E2 = -G2/nF = 1.249 V   5解：負(fù)極： Zn(s) - 2eZn2+；正極：2AgCl(s) + 2e2Ag(s) + 2Cl-電池反應(yīng)： Zn(s) + 2AgCl(s) = ZnCl2( m ) + 2Ag(s)E = E- 0.02958lga(ZnCl2) = (AgCl/Ag) -

48、 (Zn2+/Zn) - 0.02958·lga(Zn2+)·a(Cl-) = 0.223 + 0.763 - 0.02958 lg(4±3·m3) = 0.986 - (0.02958 × 3)·(lg41/3 + lg± + lgm)E = 1.1566 V，m = 0.01021 ，lg ± = - 0.1324，± = 0.7372   6解：負(fù)極：2H2(p) - 4e4H+(0.02m)；正極：O2(p) + 4H+ + 4e2H2O(l，3200Pa)電池反應(yīng)：

49、 O2(p) + 2H2(p) = 2H2O(l，3200 Pa)G1 = G= -RT ln(1/K) = RT ln9.7 × 10-81G2 = nRT ln(p2/p1) = 2RTln(3200/101325)，G3 = 0G = G1 + G2 = RTln9.7 × 10-81 + 2ln(3200/101325) = -473582 JE = -G/nF = 473582/(4 × 96500) = 1.227 V  7解：(1) 負(fù)極：Fe2+ - eFe3+ ；正極：Ag+ + eAg(s)電池為： Pt| Fe2+,Fe3

50、+| AgNO3|Ag(s)(2) E=(Ag+/Ag) =(Fe3+/Fe2+) = 0.7991 - 0.771 = 0.0281 Vln K= - G/RT = nFE/RT lg K= nE/0.05915 = 0.0281/0.05915 = 0.4751 K= 2.986(3) Fe2+ + Ag+ = Ag(s) + Fe3+開(kāi)始：00 0.05平衡：xx 0.05 - xK= (0.05x)/x2 = 2.986，即2.986 x2 + x - 0.05 = 0 ，所以 x = 0.0442 mAg+ 的濃度為 0.0442 m  8解：(1) 負(fù)極：H2(

51、p1)2H+ + 2e ；正極： 2H+ + 2eH2(p2)電池反應(yīng)： H2(p1) = H2(p2)E = E + RT/2F·ln(f1/f2) f1，f2 無(wú)法求出，用其它方法：恒溫下，dG = Vmdp Vm = RT/p + = -8.314 × 293 × ln20 + 0.01428 × (20 - 1) × 101.3 = -7325.1 JE = G/nF = 7325.1/(2 × 96500) = 0.03796 V(2) S = R ln(p1/p2) = 8.314 × ln20 = 24.91

52、JK-1S > 0 nF(E/T)p > 0 (E/T)p > 0 吸熱H = G + TS = 7325.1 + 293 × 24.91 = - 28.486 JQR = TS = 293 × 24.91 = 7298 J  9解：負(fù)極：Pb + SO42-(a = 0.1) - 2e PbSO4(s)；正極：S2O82-(a2 = 1) + 2e2SO42-( a1 )電池反應(yīng)： Pb(s) + S2O82-(a2 = 1) + SO42-(a = 0.1) = PbSO4(s) + 2SO42-(a1)E = E- (0.0591

53、5/2)·lg(a12/0.1 × 1) = E- 0.02958 lg(a12/0.1)(1)E= (S2O82-/SO42-) - (PbSO4/Pb) = 2.01 - (Pb2+/Pb) + 0.02958lgKsp = 2.01 - -0.126 + 0.02958lg(1.67 × 10-8) = 2.366 V不可逆過(guò)程，熱力學(xué)第一定律適用，Q = U - W 凝聚體系，即恒容，U = H，W(電) = -nFE' ( E' = 1 V)Q = H - W = H + nEE' H = -nFE + nFT(E/T)p Q = -nF(E - E') + nFT(E/T)p 由巳知 n = 1即有： -151.6 × 103 = -96500 × (E - 1) + 96500 × 298 × (-4.9 × 10-4)所以 E = 2.425 V ，代入(1)：2.425 = 2.366 - 0.02958 lg(a12/0.1)解得： a1 = 0.0316   10解：將題給的兩電極組成電池：Ag|Ag+(a+)