08-可逆电池的电动势及其应用 下载本文

八、可逆电池的电动势及其应用

(A) 原电池反应的 ?H < Qp (B) 原电池反应的 ?H = Qr

(C) 原电池反应体系的吉布斯自由能减少值等于它对外做的电功 (D) 原电池工作时越接近可逆过程,对外做电功的能力愈大 42. 1 分 (4261)

25℃时,电池反应 Ag +

12Hg2Cl2= AgCl + Hg 的电池电动势为 0.0193V,反应时所对

应的 ?rSm为 32.9 J·K-1·mol-1,则电池电动势的温度系数 (?E/?T ) 为: ( ) (A) 1.70×10-4 V·K-1 (B) 1.10×10-6 V·K-1 (C) 1.01×10-1 V·K-1 (D) 3.40×10-4 V·K-1 43. 2 分 (4287)

已知 298.15 K 及 101325 Pa 压力下,反应 A(s) + 2BD(aq) = AD2(aq) + B2(g)

在电池中可逆地进行,完成一个单位的反应时,系统做电功 150 kJ ,放热 80 kJ,该反应

的摩尔等压反应热为多少? ( ) (A) -80 kJ·mol-1 (B) -230 kJ·mol-1 (C) -232.5 kJ·mol-1 (D) -277.5 kJ·mol-1 44. 2 分 (4288)

有大小尺寸不同的两个锌锰干电池同时出厂,两者体积比是 5:1,假定两个电池工作环境、工作电流和最后耗尽时的终止电压相同,若小电池初始开路电压为 1.5 V,可以对外输出电能为 W ,则大电池的初始电压和可以对外输出的电能,理论上应该为:( )

(A) 1.5 V W kJ (B) 7.5 V W kJ (C) 1.5 V 5W kJ (D) 7.5 V 5W kJ 45. 2 分 (4289)

25℃时,?? (Fe3+,Fe2+) = 0.771 V,?? (Sn4+,Sn2+) = 0.150 V, 反应 2Fe3+(a=1) + Sn2+(a=1) = Sn4+(a=1) + 2Fe2+(a=1) 的?rGm为 ( )

(A) -268.7 kJ·mol-1 (B) -177.8 kJ·mol-1 (C) -119.9 kJ·mol-1 (D) 119.9 kJ·mol-1 46. 2 分 (4294)

$ 某电池在 298 K、p?下可逆放电时,放出 100 J 的热量,则该电池反应的焓变值?rHm

为: ( )

(A) 100 J (B) > 100 J (C) < -100 J (D) –100 J

47. 2 分 (4296)

一个充满电的蓄电池以 1.7 V 的输出电压放电,然后用 2.3 V 电压充电使其恢复原来状态,则在充放电全过程中,若以电池为体系,则功和热的符号为: ( ) (?U = Q - W) (A) W = 0 Q = 0 (B) W > 0 Q > 0 (C) W < 0 Q > 0 (D) W < 0 Q < 0 48. 1 分 (4297)

恒温、恒压下,可逆电池放电过程的: ( ) (A) ?H = Q (B) ?H < Q

(C) ?H > Q (D) ?H与Q的 关系不定 49. 2 分 (4301)

已知 ?? (Cl2,Cl-) = 1.3595 V, 下列反应

- 777 -

八、可逆电池的电动势及其应用

12Cl2(p?) +

12H2(p?) = H+ (pH=0, ? (H+)=1) + Cl-(? (Cl-)=1)的 ?rGm值为: ( )

(A) -131.2 kJ·mol-1 (B) 131.2 kJ·mol-1 (C) -12.60 kJ·mol-1 (D) -262.4 kJ·mol-1 50. 2 分 (4301)

已知 ?? (Cl2,Cl-) = 1.3595 V, 下列反应

12Cl2(p?) +

12H2(p?) = H+ (pH=0, ? (H+)=1) + Cl-(? (Cl-)=1)的 ?rGm值为: ( )

(A) -131.2 kJ·mol-1 (B) 131.2 kJ·mol-1 (C) -12.60 kJ·mol-1 (D) -262.4 kJ·mol-1 51. 2 分 (4314)

某电池反应为: Hg2Cl2(s)+H2(p?)─→2 Hg(l)+2 H+(a=1)+2 Cl-(a=1)

已知:E?=0.268 V, (?E/?T)p=-3.2×10-4 V·K-1, 则?rSm为: ( ) (A) -61.76 J·K-1·mol-1 (B) -30.88 J·K-1·mol-1 (C) 62.028 J·K-1·mol-1 (D) -0.268 J·K-1·mol-1 52. 2 分 (4315)

某燃料电池的反应为: H2(g)+

12在 400 K 时的 ?rHm和 ?rSm分别为 -251.6 kJ·mol-1和 –50 J·K-1·mol-1,则该

O2(g)─→H2O(g)

电池的电动势为: ( ) (A) 1.2 V (B) 2.4 V (C) 1.4 V (D) 2.8 V 53. 2 分 (4332)

某电池在等温、等压、可逆情况下放电,其热效应为QR,则: ( ) (A) QR=0 (B) QR=?H (C) QR=T?S (D) QR=?U 54. 2 分 (4334)

298 K时,反应为 Zn(s)+Fe2+(aq)=Zn2+(aq)+Fe(s) 的电池的 E?为 0.323 V,则其平 衡常数 K?为: ( ) (A) 2.89×105 (B) 8.46×1010 (C) 5.53×104 (D) 2.35×102 55. 2 分 (4336)

298 K 时电池反应 Ag+

12E=0.0193 V,则其温度系数(?E/?T)p为 ( )

Hg2Cl2=AgCl+Hg 的?Sm为32.9 J·K-1·mol-1, 电池的

(A) 1.70×10-4 V·K-1 (B) 3.4×10-4 V·K-1 (C) 1.76×10-2 V·K-1 (D) 1.1×10-6 V·K-1 56. 2 分 (4338)

氢氧燃料电池的反应为 H2(p?)+

?

1应的平衡常数 K为: ( )

(A) 1.0 (B) 1.44×1020 (C) 3.79×1041 (D) 0 57. 2 分 (4339)

在等温、等压下,电池以可逆方式对外作电功的热效应QR等于: ( ) (A) QR=?H (B) QR=zFT(?E/?T)p

(C) QR=zFE(?E/?T)p (D) QR=nEF

- 778 -

2O2(p?)=H2O(l),在 298 K时,E?= 1.229 V, 则电池反

八、可逆电池的电动势及其应用

58. 2 分 (4340)

对于 E?=[RT/(zF)] ln K? 一式,正确理解是 : ( ) (A) 表示电池内各物都处于标准态 (B) 表示电池反应已达平衡 (C) 表示电池内部各物都处于标准态且反应已达平衡 (D) E?与K?仅在数值上满足上述关系,两者所处状态并不相同 59. 2 分 (4341)

某充电电池,以E1输出放电作电功,然后以E2给其充电使其复原,设E2>E1,在整个循环中,功、热及吉布斯自由能变化关系应为: ( ) (一律用?U=Q – W表示)

(A) W<0 , Q>0 , ?G=0; (B) W>0 , Q>0 , ?G<0

(C) W>0 , Q<0 , ?G<0 (D) W<0 , Q<0 , ?G=0 60. 2 分 (4342)

将反应 2Hg(l)+O2(g)+2H2O(l) = 2Hg2++4OH – 设计成电池, 当电池反应达到平衡时, 电池的E必然是: ( ) (A) E=E 61. 2 分 (4343)

?

?

(B) E=0 (C) E>0 (D) E<0

?

-

298 K时,将反应Cl2(g)+2Br -→2Cl -+Br2(l) 设计成电池,已知E(Cl2|Cl)=1.360 V, E(Br2|Br -)=1.065 V,该反应的平衡常数为:

22-10

(A) 9.55×10 (B) 1.05×10 (C) 1.05×10-23 (D) 9.55×109 62. 2 分 (4344)

能斯特方程中E=E

RTzF?? ( )

RTzFln?ai?ii,E的物理意义是:

?

( )

(A) = 0时电池的电动势

(B) 参加电池反应的各物均处于标准态时的电动势 (C) ?iaii?1?时的电动势

(D) 参加电池反应的各物质活度均为1时的电动势 63. 2 分 (4346)

电极反应 Fe3++e -→Fe2+ 的E=0.771 V, ?rGm= - 74.4 kJ·mol-1,K=1.10×1013,这表示 : ( )

(A) 电极反应完成的程度很大

(B) K只有数值上的意义,但不说明其他问题 (C) 电极反应是自发的

(D) Fe3+(a1=1)+1H2(p)→Fe2+(a2=1)+H+(a3=1)的反应完成程度很大 264. 2 分 (4347)

电池可逆对外作电功时, 热效应QR的表示式为:

(A) QR=?rHm

)p (C) QR=zEF(?T65. 2 分 (4361)

?E?

?

?

?

?

( )

- 779 -

(B) QR=zFT(?E(D) QR=?rHm+?rGm

?T)p

八、可逆电池的电动势及其应用

等温下,电极-溶液界面处电位差主要决定于: ( ) (A) 电极表面状态

(B) 溶液中相关离子浓度

(C) 电极的本性和溶液中相关离子活度 (D) 电极与溶液接触面积的大小 66. 2 分 (4362)

在电极与溶液的界面处形成双电层,其中扩散层厚度与溶液中离子浓度大小的关系是

( )

(A) 两者无关 (B) 两者成正比关系 (C) 两者无确定关系 (D) 两者成反比关系 67. 2 分 (4366)

常见的燃料电池为: Pt,H2(p1)|NaOH(aq)|O2(p2),Pt,设其电动势为E1,如有另一电池可以表示为:Cu(s)|Pt|H2(p)|NaOH(aq)|O2(p)|Pt|Cu(s),其电动势为E2,若保持各物质的活度相同,则E1与E2的关系为: ( )

(A) E1>E2 (B) E1

下列四种电极⑴ Pt,H2(g)|H+;⑵ Cu|Pt,H2(g)|H+;⑶ Cu(s)|Hg(l)|Pt,H2(g)|H+;⑷

Cu(s)|KCl(aq)|Pt,H2(g)|H+,当H2(g)的压力和H+的活度相同时,其电极电势的关系为: ( )

(A) 由前至后逐渐增大 (B) 由前至后逐渐变小 (C) 彼此相等 (D) 无法确定 69. 2 分 (4368)

等温下,决定电极-溶液界面处电位差的主要因素为: ( ) (A) 电极表面状态

(B) 溶液中相关离子的活度 (C) 电极和溶液的接触面积

(D) 电极的本性和溶液中相关离子的浓度 70. 2 分 (4371)

在电极─溶液界面处形成双电层,其中扩散层的厚度 ???与溶液中相关离子浓度m的大小关系是: ( ) (A) m增大,??增大 (B) m增大,??变小 (C) 两者无关 (D) 两者关系不确定 71. 2 分 (4372)

金属与溶液间电势差的大小和符号主要取决于 : ( ) (A) 金属的表面性质 (B) 溶液中金属离子的浓度 (C) 金属与溶液的接触面积 (D) 金属的本性和溶液中原有的金属离子浓度 72. 2 分 (4373)

有三种电极表示式: (1) Pt,H2(p?)│H+(a=1), (2)Cu│Pt,H2(p?)│H+(a=1),

(3) Cu│Hg(l)│Pt,H2(p?)│H+(a=1),则氢电极的电极电势彼此关系为 : ( ) (A) 逐渐变大 (B) 逐渐变小 (C) 不能确定 (D) 彼此相等 73. 2 分 (4374)

Zn(s)插在 ZnSO4[a(Zn2+)=1]溶液中,界面上的电势差为ε?,从电极电势表中查得

- 780 -

八、可逆电池的电动势及其应用

???????? ? (Zn2+,Zn)为-0.763 V, 则: ( )

(A) ε

?

=-0.763 V (B) ε

?

>-0.763 V

(C) ε??<-0.763 V (D) 无法比较 74. 5 分 (4381)

电池Na(Hg)(a)|NaCl(m1)|AgCl+Ag—Ag+AgCl|NaCl(m2)|Na(Hg)(a),m1=0.02 mol·kg-1, ??±,1 = 0.875,m2=0.10 mol·kg-1,?±,2 = 0.780, 在298 K时电池的电动势为: ( )

(A) 0.0384 V (B) 0.154 V (C) 0.0413 V (D) 0.0768 V 75. 2 分 (4382)

下述电池的电动势应该为(设活度系数均为1): ( ) Pt,H??

2(p)|HI(0.01 mol·kg-1)|AgI(s)|Ag—Ag|AgI(s)|HI(0.001 mol·kg-1)|H2(p),Pt (A) - 0.059 V (B) 0.059 V (C) 0.059 V/2 (D) -0.118 V 76. 2 分 (4383)

当把金属铅插入下列四组溶液中,有可能置换出金属锡的是: ( )

(A) aSn2+= 1.0,

aPb2+= 0.1 (B) aSn2+= 1.0,

aPb2+= 1.0

(C) aSn2+= 0.1, aPb2+= 1.0 (D) aSn2+= 0.5, aPb2+= 0.5

77. 2 分 (4384)

根据你的化学知识,下列最易被还原的阳离子是: ( )

(A) H+ (B) Na+ (C) Mg2+ (D) Fe3+ 78. 2 分 (4388)

已知E?

?

?

1(Fe3+|Fe) = - 0.036 V, E2(Fe3+|Fe2+) = 0.771 V, 则E3(Fe2+|Fe)值为:( )(A) - 0.807 V (B) - 0.4395 V (C) - 0.879 V (D) 0.807 V 79. 2 分 (4389)

盐桥的作用是: ( (A) 将液接电势完全消除

(B) 将不可逆电池变成可逆电池 (C) 使液接电势降低到可以忽略不计

(D) 相当于用一根导线将两个电解质溶液沟通 80. 2 分 (4392) 下列电池的电动势,哪个与Br -的活度无关: ( )

(A) Ag(s)|AgBr(s)|KBr(aq)|Br2(l),Pt (B) Zn(s)|ZnBr2(aq)|Br2(l),Pt (C) Pt,H2(g)|HBr(aq)|Br2(l),Pt

(D) Hg(l)|Hg2Br2(s)|KBr(aq)||AgNO3(aq)|Ag(s) 81. 2 分 (4393)

把插在AgNO3(1.0 mol·kg-1)溶液中的Ag(s)与插在Cu(NO3)2(1.0 mol·kg-1)溶液中的Cu(s) 利用盐桥连接成电池,这时测出的电动势为:

[设活度系数均为1,E?

(Ag+|Ag) = 0.80 V,E?

(Cu2+|Cu) = 0.34V ] ( ) (A) 1.14 V (B) 0.46 V (C) - 1.14 V (D) - 0.46 V 82. 2 分 (4399)

将一铂丝两端分别浸入含0.1 mol·dm-3 Sn2+和0.01 mol·dm-3 Sn4+的溶液中,这时的电位差为: ( ) (A) E(Sn4+|Sn2+)+0.059/2 (B) E(Sn4+|Sn2+)+0.059 (C) E(Sn4+|Sn2+) - 0.059 (D) E(Sn4+|Sn2+) - 0.059/2 83. 5 分 (4400)

- 781 -