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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)+
1O2 (g)? H2O(l) （2）2H2 (g)+ O2 (g)? 2H2O(l) 2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=E2 K1=K2 （B）E1≠E2 K1=K2 （C）E1=E2 K1≠K2 （D）E1≠E2 K1≠K2
2．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,p?)|Pt （B）Pt| Cl2 (g,p?)| HCl(aq)||AgNO3 (aq)|Ag （C）Ag |AgNO3 (aq)| HCl(aq)|AgCl(s)|Ag （D）Ag|AgCl(s)| HCl(aq)||AgNO3 (aq)|Ag 3．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)|Hg
4．在电池Pt| H2 (g,p?)| 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ΔrHm(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(p?)|pH(x)溶液|甘汞电极
已知φ? (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ΔrHm ： （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) ?rH (B) T?rS
(C) 一定为零 (D) 与?rH与T?rS均无关 9．用铜电极电解 0.1mol·kg-1的 CuCl2水溶液，阳极上的反应为： (A) 2Cl- ─→ Cl2+ 2e- (B) Cu ─→ Cu2++ 2e- (C) Cu ─→ Cu++ e- (D) 2OH- ─→ H2O + 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(H2) 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CuSO4溶液中插入两个铜电极进行电解,不加以搅拌，则会出现: (1) CuSO4在阳极区浓度大于阴极区的浓度 (2) CuSO4在阳极区浓度大于电解前溶液的浓度 (3) CuSO4在阳极区浓度小于阴极区的浓度 (4) CuSO4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O2（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H2(g) + ?O2(g)—→H2O(l) 的?rGm= -237.19 kJ·mol-1，则在
1O2+ 2e- 225℃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。实
验测定时所用的电源是：
(A)普通家用交流电 (B)低压直流电 (C)超高频交流电 (D)中频交流电
17．应用能斯特方程计算出电池的 E < 0，这表示电池的反应: (A) 不可能进行；
(B) 反应已达平衡；
(C) 反应能进行,但和电池的书面表示式刚好相反； (D)反应方向不能确定
18．下列两电池在 T 相同时，哪个说法正确？ (1) H2(g, p1)│H3PO4(a1)│O2(g,p2) E1 (2) H2(g, p1)│KOH(a2)│O2(g,p2) E2 (A) 因电解液不同，故 E1≠ E2 . (B) 虽对应电极的 E?值不等，但E1= E2 . (C) 因 H2、O2的压力相等，故对应电极的 ? 值相等。 (D) 因对应电极反应相同，故两电池的反应亦相同。 19．测定溶液的 pH 值时最常用的指示电极为玻璃电极，它是： (A) 第一类电极 (B) 第二类电极 (C) 氧化还原电极
(D) 氢离子选择性电极
20．分别测量两节用过一些时候的干电池的电压，其起始电压都在1.1伏以上。将此两节电池放入一支完好的手电筒内，灯泡却不发亮，究其最可能的原因是： (A)电池电压降低 (B)电筒电阻太大
(C)电池内阻太大 (D)电池内发生了严重的电化学反应
二、 判断题
1．负极发生氧化反应，正极发生还原反应。 2．可逆电池反应的ΔH与反应热Q不相等。 3．可以通过电导测定法求离子的平均活度系数。 4．标准电极就是标准氢电极。
5．浓度相同的NaCl和HCl两种溶液交界面不会产生液接电势。 6．温度越高，电解质溶液的电阻越大。 7．电解质溶液的电导率随浓度增大而增大。 8．稀释强电解质溶液时，其摩尔电导率Λm将增大。
9．电解质溶液的摩尔电导率可以看作是正、负离子的摩尔电导率之和。 10．电解时，实际提供的电压远大于所对应的可逆电池的电动势。
三、计算题
1．将氢电极插入某溶液并与饱和甘汞电极组成电池：(Pt)H2(p?)|H+‖饱和甘汞电极；298K时，测得其电池反应：1/2 H2 (p?)+ 1/2 Hg2Cl2（s） → H+ + Cl- + Hg(l) 的ΔrHm=-6.35×104J·mol-1，电池的温度系数为4.0×10-4V·K-1。 求溶液的pH值。已知φ? (甘汞)=0.2444 V。 2．291K时下述电池： Ag，AgCl|KCl(0.05mol·kg-1，γ
±
=0.84)‖AgNO3|(0.10mol·kg-1，γ
±
=0.72)|Ag
的电动势E=0.4312 V，试求AgCl的溶度积Ksp .
3．下列电池：Pt，H2(p?)|H2SO4(aq)|O2(p?)，Pt 在298K时E=1.228V，已知液体水的生成热ΔfHm? (298K,H2O,l)=-2.851×105J·mol-1。 （1） 写出电极反应和电池反应； （2） 计算此电池电动势的温度系数；
（3） 假定273K～298K之间此反应的ΔrHm为一常数，计算电池在273K时的电动势。
4．计算298K时：1/2H2(g) + AgCl(s)→Ag(s) + HCl(aq)反应的标准平衡常数。
已知：φ? (Ag/Ag+)=0.799V；Ksp(AgCl)=1.8×10-10。
5．电池：Ag-AgCl|HCl(a=1)|Cl2(p?)(Pt)，在298K下测得E=1.1372V，温度系
数为-5.95×10-4V·K-1。
（1）写出电极反应及电池反应方程式； （2）求可逆通电1法拉第后的热效应；
（3）若此反应为热化学反应，则其热效应为多少? 6．下列电池在298K时的电动势为0.2860V，
Cd（s）|CdI2（溶液）|AgI(s) |Ag(s)
求离子的平均活度，已知φ
θAgI
=-0.1522V (设a±=0.40)。
7．电池Hg|Hg2Br2(s)| Br-(aq)|AgBr(s)|Ag，在标准压力下，电池电动势与温度的关系是：E=68.04/mV+0.312×(T/K-298.15)/ mV, 写出通过1F电量时的电极反应与电池反应，计算25℃时该电池反应的ΔrGmθ，ΔrHmθ，ΔrSmθ。
18．燃料电池的电池反应为 : H2(g)＋O2(g)─→H2O(l)
2已知?? (O2,H+,H2O)＝1.229 V, (1) 写出电池表示式及电极反应；
(2) 计算电池反应的平衡常数； (3) 计算反应一摩尔H2(g)时能作出的最大电功。
9．电池 Pt,H2│HCl(a)│AgCl│Ag 的反应式为：
H2 (g)+ AgCl (s)─→ Ag (s)+ H+ (a1)+ Cl- (a2)
25℃时，E?= 0.222 V，设使 pH2= p?，则 E = 0.385 V, 问 HCl 溶液的活度多少？ 电池反应的 ?rGm 为多大？
10．电池： Ag(s)│AgCl(s)│KCl(aq)│Hg2Cl2(s)│Hg(l)
在 298 K 时的电动势 E = 0.0455 V，(?E/?T )p= 3.38×10-4 V·K-1，写出该电池的反应，并求出 ?rHm，?rSm 及可逆放电时的热效应Qr。