物理化学—电化学练习题及参考答案(1)分析解析.doc

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 kJmol-1和 50 JK-1mol-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 E0.2312 V, 则电池的 E$为： ( ) (A) 0.2903 V (B) -0.2312 V (C) 0.0231 V (D) -0.202 V 8. 电极 Tl3+,Tl+/Pt 的电势为f1.250 V,电极 Tl+/Tl 的电势 f-0.336 V，则电极 Tl3+/Tl 的电势 f为: ( ) (A) 0.305 V (B) 0.721 V (C) 0.914 V (D) 1.568 V 9. 298 K 时,在下列电池的右边溶液中加入 0.01 molkg-1的 Na2S 溶液, 则电池的电动势将： ( ) PtH2(p$)H+(a=1)CuSO4(0.01 molkg-1)Cu(s) (A) 升高 (B) 下降 (C) 不变 (D) 无法判断 10298 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) 2.89105 (B) 8.461010 (C) 5.53104 (D) 2.35102 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 molkg-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=6.310-13，同温下用来配制AgBr饱和水溶液的纯水电导率为5.49710-6 Sm-1，试求该AgBr饱和水溶液的电导率。已知25时：61.9210-4 ，78.410-4 。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 1.60710-2 moldm-3，在 0.1000 moldm-3 NaCl溶液中是 3.9510-3 moldm-3，TiCl 的活度积是 2.02210-4，试求在不含 NaCl 和含有 0.1000 moldm-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 molkg-1)和NH3H2O (0.1 molkg-1)的混合溶液中形成电极，求该电极的电极电势。已知：E$(Ag+|Ag) = 0.799 V，Ag(NH3)2+离子的不稳定常数为610-8，设活度系数均为1，并可作合理的近似。 将Ag(s)插入AgNO3(0.001 molkg-1)与KCN(0.1 molkg-1)的混合溶液中形成电极，试求该电极的电极电势。已知：E$(Ag+|Ag) = 0.799 V，Ag(CN)2- 离子的不稳定常数为3.810-19，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 moldm-3的水溶液中，Na+、Cl- 的淌度为 U (Na+) = 42.610-9 m2V-1s-1 ，U(Cl-) = 68.010-9 m2V-1s-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),Pt12. Zn(s)ZnCl2(m1)AgNO3(m2)Ag(s) KNO3 盐桥 (或 NH4NO3盐桥) 13. 非自发, E= -0.0295 V 14. PtSn4+,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$),Pt17. I, 对消18. E$= 0.323 V K$= 8.461010 19. E3$=2E1$ - E2$20. 2Ag(s)Cu2+2Cl-Cu(s)2AgCl(s) 2Ag(s)Cu2+Cu(s)2Ag+(aq) 三、计算题 21. 答140.3210-4 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 moldm-3 NaCl 溶液中 g = = 0.70225. 答 Ag+2NH3 Ag(NH3)2+开始0.001 0.1平衡 x0.098+2x 0.001 x答 Ag+2CN - Ag(CN)2 -开始0.001 0.1平衡 x 0.098+2x0.001 x26. 答 Lm(NaCl) = lm(Na+) + lm(Cl-) = U(Na+) + U(Cl-)F = 106.73 Sm2mol-1 k(NaCl) = Lm(NaCl)c(NaCl) = 1.0710-4 Sm-1