《电化学》测试物理化学.docx
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《电化学》测试物理化学
《电化学》测试
（法拉第常数F＝96484C·mol-1 Debye-Hückel极限公式中A＝0.509（mol·kg-1）-1/2）
一、填空及单项选择
1.Debye-Hückel理论及其导出的关系式是考虑了诸多因素的，但下列因素中哪点是它没有包括的（ ）
A. 强电解质在稀溶液中完全离解；
B. 每一个离子都是溶剂化的；
C. 每一个离子都被电荷符号相反的离子氛包围；
D. 溶液与理想溶液的偏差是由于离子间静电引力所致。
2.下列电解质水溶液中摩尔电导率最大的是（ ）
A. 0.001mol·kg-1的HAc； B. 0.001mol·kg-1的KCl；
C. 0.01mol·kg-1的KOH； D. 0.001mol·kg-1的HCl；
3.离子迁移数（ti）与温度、浓度都有关系，对BaCl2水溶液来说，随着溶液浓度的增大，
t（Ba2+）应（ ），t（Cl－）应（ ）。
（填入“增大”“减小”）
4.已知25℃时，HAc、NaAc、NaCl溶液的无限稀释摩尔电导率分别为390.72×10－4、91.01×10－4、126.45×10－4S⋅m2⋅mol－1，氢离子无限稀时的离子淌度为36.2×10－8m2s-1V-1，则HCl溶液中H＋无限稀释时的迁移数
＝ .
5.用银电极电解硝酸银溶液通电一段时间后测知阴极上析出1.15g的Ag，并知阴极区溶液中Ag+的总量减少了0.605g，则AgNO3溶液中离子迁移数t（Ag+）＝ t（NO3－）＝
6.如果电池的电压小于它的开路电势，表明此电池在（ ）；当电池中的化学反应达到平衡时，电池的电动势等于（ ）
7．说明盐桥的构造与作用。
（ ）
8．按要求设计合适的电池，写出电池表达式：
（1）Ag2O的标准生成焓：
；
（2）测定HCl溶液的平均活度系数
：
；
9. 电化学中,电极反应的速率以（ ）表示,按极化产生原因，极化可分为（ ）,超电势是指（ ）.当发生极化现象时，阳极和阴极的电极电势将发生的变化为（ ）.电解过程中极化作用使消耗的电能（ ）,在金属的电化学腐蚀过程中,极化作用使腐蚀速度（ ）。
10 电解金属盐的水溶液时，其现象是：
（ ）
A.还原电势愈正的金属离子愈容易析出； B. 还原电势愈负的金属离子愈容易析出；
C.超电势愈大的金属离子愈容易析出；D.还原电势与超电势之和愈正的金属离子愈容易析出。
11.对于金属Fe的防腐措施中，下列哪一种不能发挥作用（ ）
A．使Fe与直流电源的负极相连； B. 使Fe与直流电源的正极相连
C.使Fe与金属Cu相连； D. 使Fe与金属Zn相连
12．写出铅酸电池电池表达式，以及阴极、阳极反应。
（ ）
13.如图为Pb/PbSO4/PbO2体系电势－pH图，
（1）在图中标明以下物种的稳定区Pb，PbSO4，PbO，Pb3O4，PbO2
（2）由图说明铅酸电池电动势与pH关系
二、求电池
在298K时电动势。
已知：
三、UsetheDebye-HückellimitinglawandNernstequationtoestimatetheemfofthecellat25℃.
四、ThestandardpotentialoftheAgCl/Ag,Cl-1couplehasbeenmeasuredverycarefullyoverarangeoftemperature（R.G.BatesandV.E.Bowers,J.Res.Nat.Bur.Stand.53,283（1954））andtheresultswerefoundtofittheexpression
CalculatetheStandardGibbsEnergyandtheenthalpyofformationofCl-（aq）anditsentropyat298K.
五、298K时，以Pt为阳极，Fe为阴极，电解浓度为1.00mol·kg-1的NaCl水溶液，其活度系数为γ±＝0.658.设电解池电极面积为1.00cm2，极间距离为2.00cm，溶液电导率κ＝0.10S·cm-1.电极表面氢气析出时电流密度为0.10A·cm-2，Pt电极上Cl2的超电势可忽略不计，且
。
已知在Fe电极上，氢超电势的Tafel方程系数为a=－0.73V，b＝-0.11V，（Tafel方程为
），试求：
（1） 由于电解质溶液内阻而引起的电位降；
（2） 该电解池实际分解电压。
（法拉第常数F＝96484C·mol-1 Debye-Hückel极限公式中A＝0.509（mol·kg-1）-1/2）
一、填空及单项选择
1.Debye-Hückel理论及其导出的关系式是考虑了诸多因素的，但下列因素中哪点是它没有包括的（ B ）
A. 强电解质在稀溶液中完全离解；
B. 每一个离子都是溶剂化的；
C. 每一个离子都被电荷符号相反的离子氛包围；
D. 溶液与理想溶液的偏差是由于离子间静电引力所致。
2.下列电解质水溶液中摩尔电导率最大的是（ D ）
A. 0.001mol·kg-1的HAc； B. 0.001mol·kg-1的KCl；
C. 0.01mol·kg-1的KOH； D. 0.001mol·kg-1的HCl；
3.离子迁移数（ti）与温度、浓度都有关系，对BaCl2水溶液来说，随着溶液浓度的增大，
t（Ba2+）应（ 减小 ），t（Cl－）应（ 增大 ）。
（填入“增大”“减小”）
4.已知25℃时，HAc、NaAc、NaCl溶液的无限稀释摩尔电导率分别为390.72×10－4、91.01×10－4、126.45×10－4S⋅m2⋅mol－1，氢离子无限稀时的离子淌度为36.2×10－8m2s-1V-1，则HCl溶液中H＋无限稀释时的迁移数
＝ 0.8196 .
5.用银电极电解硝酸银溶液通电一段时间后测知阴极上析出1.15g的Ag，并知阴极区溶液中Ag+的总量减少了0.605g，则AgNO3溶液中离子迁移数t（Ag+）＝0.474t（NO3－）＝0.526
6.如果电池的电压小于它的开路电势，表明此电池在（工作）；当电池中的化学反应达到平衡时，电池的电动势等于（ 0）
7．说明盐桥的构造与作用。
（饱和KCl溶液的琼脂糖凝胶，消除液接电势）
8．按要求设计合适的电池，写出电池表达式：
（1）Ag2O的标准生成焓：
；
（2）测定HCl溶液的平均活度系数
：
；
9. 电化学中,电极反应的速率以（电流密度）表示,按极化产生原因，极化可分为（浓差极化，电化学极化）,超电势是指（电极表面有电流流过时，电极电势偏离平衡电势的程度）.当发生极化现象时，阳极和阴极的电极电势将发生的变化为（阳极电势增加，阴极电势降低）.电解过程中极化作用使消耗的电能（增加）,在金属的电化学腐蚀过程中,极化作用使腐蚀速度（降低）。
10 电解金属盐的水溶液时，其现象是：
（D ）
A.还原电势愈正的金属离子愈容易析出； B. 还原电势愈负的金属离子愈容易析出；
C.超电势愈大的金属离子愈容易析出； D.还原电势与超电势之差愈正的金属离子愈容易析出。
11.对于金属Fe的防腐措施中，下列哪一种不能发挥作用（ C ）
A．使Fe与直流电源的负极相连； B. 使Fe与直流电源的正极相连
C.使Fe与金属Cu相连； D. 使Fe与金属Zn相连
12．写出铅酸电池电池表达式，以及阴极、阳极反应。
（
）
阴极：
PbO2+4H＋＋SO42－＝PbSO4+2H2O
阳极：
Pb+SO42－=PbSO4
13.如图为Pb/PbSO4/PbO2体系电势－pH图，
（1）在图中标明以下物种的稳定区Pb，PbSO4，
PbO，Pb3O4，PbO2
（2）由图说明铅酸电池电动势与pH关系
二、求电池
在298K时电动势。
已知：
解：
电池反应：
1/2H2（p）+AgCl＝Ag+H++Cl-
由D－H极限公式：
故求出
即可求得所求电池电动势
AgCl饱和水溶液中，
Kap＝1.7689×10-10
对于电池
，其反应为AgCl＝Ag+＋Cl－
三、UsetheDebye-HückellimitinglawandNernstequationtoestimatetheemfofthecellat
25℃.
Solution:
thecellreactionis:
Ag+Br+1/2Cd2+=AgBr+1/2Cd
wyththeDebye-Hückellimitinglaw,wecangettheactivitycoefficientsoftheBr-andCd2+
四、ThestandardpotentialoftheAgCl/Ag,Cl-1couplehasbeenmeasuredverycarefullyoverarangeoftemperature（R.G.BatesandV.E.Bowers,J.Res.Nat.Bur.Stand.53,283（1954））andtheresultswerefoundtofittheexpression
CalculatetheStandardGibbsEnergyandtheenthalpyofformationofCl-（aq）anditsentropyat298K.
Solution:
Designedthecell
Thecellreactionis1/2H2（g）+AgCl（s）=Ag（s）+H+（aq）+Cl-（aq）
So
Thestandardemfandthetemperaturecoefficientofthecellcanbecalculated.
Fromdatasectionweknow:
Theresultis:
五、298K时，以Pt为阳极，Fe为阴极，电解浓度为1.00mol·kg-1的NaCl水溶液，其活度系数为γ±＝0.658.设电解池电极面积为1.00cm2，极间距离为2.00cm，溶液电导率κ＝0.10S·cm-1.电极表面氢气析出时电流密度为0.10A·cm-2，Pt电极上Cl2的超电势可忽略不计，且
。
已知在Fe电极上，氢超电势的Tafel方程系数为a=0.73V，b＝0.11V，（Tafel方程为
），试求：
（1） 由于电解质溶液内阻而引起的电位降；
（2） 该电解池实际分解电压。
解：
（1）由于电解质溶液内阻而引起的电位降U＝IR
（2）氢超电势
电解时阳极析出Cl2，阴极析出H2，则阴阳极平衡电势分别为
该电解池实际分解电压
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