物理化学—电化学练习题及参考答案(1)分析解析.doc
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电化学A 一、选择题 1. 某燃料电池的反应为: H2(g)+O2(g)─→H2O(g) 在 400 K 时的 DrHm和 DrSm分别为 -251.6 kJ·mol-1和 –50 J·K-1·mol-1,则该电池的电动势为: ( ) (A) 1.2 V (B) 2.4 V (C) 1.4 V (D) 2.8 V 2. 已知下列两个电极反应的标准电极电位为: Cu2++ 2e-─→ Cu(s) f= 0.337 V Cu++ e-─→ Cu(s) f= 0.521 V 由此可算得 Cu2++ e-─→ Cu+的 f$ 值为: ( ) (A) 0.184 V (B) 0.352 V (C) -0.184 V (D) 0.153 V 3. 有下面一组电池: (1) H2(p$)│HCl(a=1)‖NaOH(a=1)│O2(p$) (2) H2(p$)│NaOH(a=1)│O2(p$) (3) H2(p$)│HCl(a=1)│O2(p$) (4) H2(p$)│KOH(a=1)│O2(p$) (5) H2(p$)│H2SO4(a=1)│O2(p$) 电动势值: ( ) (A) 除 1 外都相同 (B) 只有 2,4 相同 (C) 只有 3,5 相同 (D) 都不同 4. 对应电池Ag(s)|AgCl(s)|KCl(aq)|Hg2Cl2(s)|Hg(l)的化学反应是: ( ) (A) 2Ag(s)+Hg22+(aq) = 2Hg(l) +2Ag+ (B) 2Hg+2Ag+ = 2Ag +Hg22+ (C) 2AgCl+2Hg = 2Ag +Hg2Cl2 (D) 2Ag+Hg2Cl2 = 2AgCl +2Hg 5. 电动势测定应用中,下列电池不能用于测定H2O(l)的离子积的是: ( ) (A) Pt,H2(p$)|KOH(aq)||H+(aq)|H2(p$),Pt (B) Pt,H2(p$)|KOH(aq)||参比电极 (C) Pt,H2(p$)|KOH(aq)|HgO(s)|Hg(l) (D) Pt,H2(p$)|HCl(aq)|Cl2(p$),Pt 6. 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 7. 某电池反应为 Zn(s)+Mg2+(a=0.1)=Zn2+(a=1)+Mg(s) 用实验测得该电池的电动势 E=0.2312 V, 则电池的 E$为: ( ) (A) 0.2903 V (B) -0.2312 V (C) 0.0231 V (D) -0.202 V 8. 电极 Tl3+,Tl+/Pt 的电势为f=1.250 V,电极 Tl+/Tl 的电势 f=-0.336 V,则电极 Tl3+/Tl 的电势 f为: ( ) (A) 0.305 V (B) 0.721 V (C) 0.914 V (D) 1.568 V 9. 298 K 时,在下列电池的右边溶液中加入 0.01 mol·kg-1的 Na2S 溶液, 则电池的电动势将: ( ) Pt│H2(p$)│H+(a=1)‖CuSO4(0.01 mol·kg-1)│Cu(s) (A) 升高 (B) 下降 (C) 不变 (D) 无法判断 10.298 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 二、填空题 11.将反应H2(g) + I2(s) → 2HI(aq)设计成电池的表示式为:__________________________________。 12. 用Ag棒插入AgNO3溶液,用Zn棒插入ZnCl2溶液,用盐桥相连,组成自发电池的书面表示式为: ________________________________________________,所用的盐桥是_______________。 13. 电池 Pt,H2(10 kPa)│HCl(1.0 mol·kg-1)│H2(100 kPa),Pt 是否为自发电池?_____ E=________V。 14. 298 K 时,已知 f$ (Fe3+,Fe2+)= 0.77 V, f$ (Sn4+,Sn2+)= 0.15 V,将这两个电极排成自发电池时的表示式为______________________________,E$=__________________。 15. 将反应Ag2O(s) = 2Ag(s) + O2(g)设计成电池的表示式为:________________________________。 16.将反应Cl -(a1)→Cl -(a2)设计成电池的表示式为:_________________________________________。 17. 测定电动势必须在______= 0条件下进行,因此采用_______法。 18. 已知 f$ (Zn2+,Zn)=-0.763 V, f$ (Fe2+,Fe)=-0.440 V 。这两电极排成自发电池时,E$=________V, 当有 2 mol 电子的电量输出时,电池反应的K$=________。 19. 已知Hg2++2e -→Hg(l)的标准电极电势为E1$(Hg2+|Hg),Hg2++e -→Hg22+的标准电极电势为E2$(Hg2+|Hg22+),则Hg22++e -→Hg(l)的电极电势表示式应为:E3$=________________________。 20.电池 Ag,AgCl(s)│CuCl2(m)│Cu(s) 的电池反应是_________________________, 电池 Ag(s)│Ag+(aq)‖CuCl2(aq)│Cu(s) 的电池反应是________________________。 三、计算题 21. 已知25℃时,AgBr(s)的溶度积Ksp=6.3×10-13,同温下用来配制AgBr饱和水溶液的纯水电导率为5.497×10-6 S·m-1,试求该AgBr饱和水溶液的电导率。已知25℃时: 61.92×10-4 ,78.4×10-4 。 22. 求出T=298 K时, pH与碱性腐蚀中吸氧反应电极电势的关系。 已知 f $ (O2, OH-)=0.401 V 。 24. 25℃时,TiCl 在纯水中饱和溶液的浓度是 1.607×10-2 mol·dm-3,在 0.1000 mol·dm-3 NaCl溶液中是 3.95×10-3 mol·dm-3,TiCl 的活度积是 2.022×10-4,试求在不含 NaCl 和含有 0.1000 mol·dm-3 NaCl 的 TiCl 饱和溶液中的离子平均活度系数。 25. 将Ag(s)插入AgNO3(0.001 mol·kg-1)和NH3·H2O (0.1 mol·kg-1)的混合溶液中形成电极,求该电极的电极电势。已知:E$(Ag+|Ag) = 0.799 V,[Ag(NH3)2]+离子的不稳定常数为6×10-8,设活度系数均为1,并可作合理的近似。 将Ag(s)插入AgNO3(0.001 mol·kg-1)与KCN(0.1 mol·kg-1)的混合溶液中形成电极,试求该电极的电极电势。已知:E$(Ag+|Ag) = 0.799 V,[Ag(CN)2]- 离子的不稳定常数为3.8×10-19,设活度系数均为1,并可作合理的近似。 26. 298 K 时,NaCl 浓度为 0.100 mol·dm-3的水溶液中,Na+、Cl- 的淌度为 U (Na+) = 42.6×10-9 m2·V-1·s-1 ,U(Cl-) = 68.0×10-9 m2·V-1·s-1 ,试求该溶液的摩尔电导率和电导率。 电化学A答案 一、选择题 1. (A) 2. (D) 3. (A) , 电池反应都相同,E = E= 1.229 V 4. (D) 5. (D) 6. (D) 相关离子浓度越大,扩散层厚度越小。 7. (D) 8. (B) 9. (B) 10 (B) 二、填空题 11. Pt,H2(g)|HI(aq)|I2(s),Pt 12. Zn(s)│ZnCl2(m1)‖AgNO3(m2)│Ag(s) KNO3 盐桥 (或 NH4NO3盐桥) 13. 非自发, E= -0.0295 V 14. Pt│Sn4+,Sn2+‖Fe3+,Fe2+│Pt E$=0.62 V 15. Pt,O2(g)|OH –(aq)|Ag2O(s)|Ag(s) 16. Pt,Cl2(p$)|Cl -(a1)||Cl -(a2)|Cl2(p$),Pt 17. I, 对消 18. E$= 0.323 V K$= 8.46×1010 19. E3$=2E1$ - E2$ 20. 2Ag(s)+Cu2++2Cl-─→Cu(s)+2AgCl(s) 2Ag(s)+Cu2+─→Cu(s)+2Ag+(aq) 三、计算题 21. [答] 140.32×10-4 22. [答] O2+H2O+2e- ──→ 2OH- f (O2/OH-)=f $ (O2/OH-)-(RT/F)lna (OH-) =f $ (O2/OH-)-(RT/F)lnKw+(RT/F)lna (H+) f (O2/OH-)=1.227-0.059pH 24. [答] Ksp= a+a- = (g± )2(c/c$)2 g± = (Ksp)1/2 /(c/c$) 不含 NaCl 的 TiCl 饱和溶液中 g± = (Ksp)1/2 /(c/cq) = 0.885 在 0.1000 mol·dm-3 NaCl 溶液中 g± = = 0.702 25. [答] Ag+ + 2NH3 → [Ag(NH3)2]+ 开始 0.001 0.1 平衡 x 0.098+2x 0.001 – x [答] Ag+ + 2CN - → [Ag(CN)2] - 开始 0.001 0.1 平衡 x 0.098+2x 0.001 – x 26. [答] Lm(NaCl) = lm(Na+) + lm(Cl-) = [U(Na+) + U(Cl-)]F = 106.73 S·m2·mol-1 k(NaCl) = Lm(NaCl)c(NaCl) = 1.07×10-4 S·m-1- 配套讲稿:
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