物理化学电化学练习题与参考答案2.docx

1、物理化学电化学练习题与参考答案2电化学B一、选择题1. p 和 298 K 下，把 Pb 和 Cu(Ac)2 溶液发生的反应安排为电池， 当获得可逆电功为 91.84 kJ 时，电池同时吸热213.6 kJ，因此该过程有：（ ）(A) rU0, rS0 (B) rU0(C) rU0, rS0 (D) rU0, rS02. 在 应 用 电 位计测定 电动势 的实验中 ， 通 常 必须用 到 ：（ ）(A) 标准电池(B) 标准氢电极(C) 甘汞电极(D) 活度为 1 的电解质溶液3. 下列电池中液接电势不能被忽略的是： ( )(A) Pt, H2(p1) HClm( 1) H2(p2), Pt(

2、B) Pt, H2(p) HCl(m1)HCl( m2) H2(p), Pt(C) Pt, H2(p) HClm( 1) HCl( m2) H2(p), Pt(D) Pt, H2(p) HClm( 1) AgCl,Ag-Ag,AgClHCl(m1) H2( p), Pt4. 某电池反应为 :Hg2Cl2(s)H2(p ) 2Hg(l)2 H+( a=1)2 Cl-(a=1)-4 VK-1,则rSm 为： ( ) 已知:E 0.268 V, ( E/ T)p-3.2 10(A) -61.76 J K -1mol-1 (B) -30.88 J K-1mol-1(C) 62.028 J K -1mo

3、l-1 (D) -0.268 J K-1mol-15. 电池中使用盐桥的作用是： （ ）(A) 使电池变成无液体接界的可逆电池(B) 基本消除电池中的液体接界电势(C) 消除电池中存在的扩散现象(D) 使液体接界电势为零6. 用对消法测定电池电动势，若实验中发现检流计始终偏向一边，则可能原因是：（ ）(A) 被测定电池温度不均匀(B) 被测定电池的两极接反了(C) 搅拌不充分使浓度不均匀(D) 检流计灵敏度差7. 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： （ ） 4+|Sn2+)+0.059/2 (B) E

4、(Sn4+|Sn2+)+0.059(A) E(Sn 4+|Sn2+) - 0.059 (D) E (Sn4+|Sn2+) - 0.059/2(C) E(Sn8. 测定电池电动势时，标准电池的作用是： （ ）(A) 提供标准电极电势(B) 提供标准电流(C) 提供标准电位差(D) 提供稳定的电压9. 当电池的电动势 E=0 时，表示：（ ）(A) 电池反应中，反应物的活度与产物活度相等(B) 电池中各物质都处于标准态(C) 正极与负极的电极电势相等(D) 电池反应的平衡常数 Ka=110. 下列电池中 ,电动势与氯离子活度无关的电池是：(A) ZnZnCl2(aq)KCl(aq) AgClAg(

5、B) PtH2HCl(aq) C2l Pt(C) AgAgCl(s) KCl(aq) 2Cl Pt(D) HgHg2Cl2(s) KCl(aq) AgNO3(aq) Ag二、填空题11. 电池 HgHg2Cl2HCl(a) C2l(p ) (Pt)在 25 , a = 0.1 时 , E = 1.135 Va = 0.01 时 , E = _12. 将反应 H2(g) + PbSO 4(s) Pb(s) + H2SO4(aq)设计成电池的表示式为：_。_+SO13. 将反应 Ag2SO4(s)2 Ag2 设计成电池 ,其书面表示式4为：。14. 将反应 Hg(l) + 2KOH(aq) HgO

6、(s) + H2O(l) + 2K(Hg)( aam)设计成电池的表示式为：_。_15. 将反应 Hg(l) + Cl(aCl- = 1) + Fe 3+ =12+设计成电2 Hg Cl (s) + Fe2 2池的表示式为：_。_16. 写出 25时，电池Sb(s) S2Ob3(s) KOHm( ),KCl( m) H2(g,p ) ， Pt 的 负 极 反 应_ ， 正 极 反 应_， 以 及 电 池 的 总 反 应_。17. 下列两个反应：2+(a) + 2e-+ Hg(l) Pb(Hg) Pb2+(a) + 2e- Pb Pb其电极电势公式分别为 及 ，这两个反应相应的 及 是否相同？1

7、8. 有如下电池： Cu(s)|CuSO4(0.01mol/kg, =0.41)|CuSO4(0.1mol/kg, =0.16)|Cu(s)其电动势 E 为_。19. 298 K 时，电池 Pt,H2(0.1p)|HCl( a=1)|H2( p), Pt 的电动势为：_。20. 电池反应和电动势如下所示：2+Cl - E1 21 Cu(s)+ 12 Cl2(p) 12 Cu2+2Cl - E2 Cu(s)+Cl2(p) Cu设(1)和(2)中各物质的活度均相同，则 E1 与 E2 的关系为： _三、计算题-5 ， 21. 25时，醋酸在水中的热力学解离常数 Ka 是 1.75 10-14，试应

8、用德拜 休克尔极限方程估计活度系数， 并计算 Kw=1.01 10在该温度下，浓度为 0.01 moldm-3 的醋酸钠水溶液的 pH 值。(A=0.51 mol-1/2dm3/2)。22. 以 Ni(s)为电极， KOH 水溶液为电解质的可逆氢、氧燃料电池 ,在 298 K 和 p 压力下稳定地连续工作，试回答下述问题：(1) 写出该电池的表示式，电极反应和电池反应(2) 求一个 100 W 的电池，每分钟需要供给 298 K，p 的H2(g) 的体积？已知该电池反应的 rG-1（每 mol H$ = -236 kJ mol 2(g)），（1Wm-1） = 3.6 kJ h(3) 求该电池的

9、电动势？23. 在 298 K 时,下述电池的电动势 E = 0.1519 V .AgAgI(s) HaI(=1) H2(p ) Pt并已知下列物质的标准生成焓：物 质 AgI(s) Ag+ I -fH-1 -62.38 105.89 -55.94$ /kJ m olm试求： (a) 当电池中有 1 mol 电子电量流过时，电池反应的 We、Wf、Qr、 rUm、 rHm、 rSm、 rFm 和 rGm 各为多少？(b) 如果让电池短路，则在发生同样的反应时上述各函数值又为多少？24. 乙胺(C2H5NH2)溶于水形成 C2H5NH 3OH 。 今有 1 mol 乙胺溶于水制成 16 dm3

10、溶液，所生成的 C 2H5NH 3OH 是弱电解质，按下式解离：C H NH OH C H NH OH ，在 298 K 时测得该溶液的电导率-2 5 3 2 5 3为 0.1312 Sm-1 ， 又 已 知 其 无 限 稀 释 摩 尔 电 导 率4 2 -1m 232.6 10 S m mol ，试求：（1） 上述条件下 C2H5NH3OH 的解离度 ；（2） 溶液中 OH 浓度及解离平衡常数。四、问答题25. 什么叫电化学位 ? 它由哪几部分组成 ?电化学 B 答案一、选择题1. (A) 2. (A) 3. (C) 4. (A) 5. (B)6. (B) 7. (D) 8. (C) 9.

11、(C) 10. (C)二、填空题11. E = 1.135 V12. Pt,H2(g)|H2SO4(aq)|PbSO4(s)|Pb(s)+(aq)SO13. Ag(s) Ag 2 (aq) A2SgO4(s),Ag(s)414. Hg(l)|HgO(s)|KOH(aq)|K(Hg)( aam)3+，Fe2+|Pt 或 15. 摩尔甘汞电极 |FeHg(l)|Hg2Cl2(s)|Cl (3+，Fe2+|Pta )|FeCl =116. 2Sb(s) + 6OH-(m) = Sb2O3(s) + 3H2O + 6e-6H2O + 6e- = 3H2 (g,p ) + 6OH- (m)2Sb(s)

12、+ 3H2O = Sb2O3(s) + 3H2 (g,p )2+/Pb(Hg) = (Pb2+/Pb) - RT/2Fln a(Pb(Hg)/a(Pb2+) 17. (Pb2+/Pb) = (Pb2+/Pb) - RT/2Fln a(Pb(s)/a(Pb2+) (Pb不相同， 相同18. 0.0175 V19. - 0.0295 V20. E1 E2三、计算题21. Ac- + H2O =HAc + OH(1- )c c cKh(水解常数 )=2c K-4$ ； =2.4010w(1 )c K a- -lg (OH ) 0.51 0.01 ； (OH ) 0. 8914K 1.01 10wpH

13、 -lg a(H ) lg lg 8.33- 4 2a(OH ) 2.40 10 10 0.8922. 答(1) Ni(s),H 2(g) KOH(aq)2(Og),Ni(s)负极： H2+ 2OH- 2e- 2H2O(l)正极： (1/2)O2 + H2O + 2e- 2OH-电池反应： H2(g) + (1/2)O2(g) 2HO-1 可逆操作时，(2) 100 W = 6 kJ min rG$ = -WmaxmnH2 = (6 kJ min-1 )/(236 kJ mol-1) = 0.0254 mol min-1V= nRT/p = 6.21 10-4 m3min-1(3) E = -

14、 rG$ /zF = 1.2228 Vm23. 答(1) We = p V = i RT = 1.24 kJWf = zEF = 14.658 kJrHm = fHm$ (I-) = -6.44 kJ mol-1mrUm = rHm-1rGm = -Wf-1rFm = - Wmax = -15.898 kJmolrSm = ( rHm - rGm)/T = 27.58 JK -1mol-1QR = T rSm = 8.218 kJ(2) Wf = 0 We = 1.24 kJQp = rHm = -6.44 kJ 其余状态函数变量同 (1)24. 答 m ， 0.09025mc cm mC H NH OH C H NH OH2 5 3 2 5 3-c(1- ) c c2c( ) 5.596 10$c4K1c(OH-)=c =(0.09025/16) mol dm-3=5.641 10-3 moldm-3四、问答题25. 答 将 ze 电荷从无穷远处移入化学体内某点所作的功。 由外电位、表面电势及化学势组成 ( ze zex )。