关于物理化学电化学练习题及参考答案.docx
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关于物理化学电化学练习题及参考答案
电化学B一、选择题
1.p和298K下,把Pb和Cu(AcL溶液发生的反应安排为电池,当获得可逆
电功为91.84kJ时,电池同时吸热213.6kJ,因此该过程有:
()
(A)?
rU>0,?
rS>0(B)?
rUV0,?
:
冷>0
(C)?
TU>0,?
rS<0(D)?
rU<0,?
rS<0
2.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)丨HCimdlH(P2),Pt
(B)Pt,H2(p)丨HCimdIIHCl(mdlH(P),Pt
(C)Pt,H2(p)丨HCl(m):
HCl(m2)lH(P),Pt
(D)Pt,H2(p)IHCim1)IAgCl,A-Ag,AgCl|HCIfm)lHP),Pt
4.某电池反应为:
Hg2Cl2(s)+H2(p)>2Hg(片2H+(a=1)+2C「(a=1)
已知:
E匸0.268V,(E/:
T)p=-3.2W4VK1,则「Sm为:
()
(A)-61.76JK'1-mor1(B)-30.88JK-1-mol'1
(C)62.028JK-1mol-1(D)-0.268JK-1・mol-1
(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0.1moldm-3Sn2+和0.01mol•m-3Sn4+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
8.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=1
10.
下列电池中,电动势与氯离子活度无关的电池是:
(A)
Zn
ZnCb(aq)IIKCl(aq)AgClAg
(B)
Pt
HHCl(aq)ClPt
(C)
Ag
AgCl(s)KCl(aq)sClPt
(D)
Hg
Hg2Cl2(s)KCl(ad)AgNO3(aq)Ag
、
填空题
11.
电池
HgHg2Cl2HCl(a)C在25C
a=0.1时,E=1.135V
a=0.01时,E=
12.将反应H2(g)+PbS04(s)fPb(s)+2SO4(aq)设计成电池的表示式为:
13.将反应Ag2SO4(s)=2Ag++SO4"设计成电池,其书面表示式为:
。
14.将反应Hg(l)+2KOH(aq)fHgO(s)+H20(l)+2K(Hg)(aam)设计成电池
的表示式为:
15.将反应Hg(l)+Cl-(aci-=1)+Fe3+=卡也:
见⑸+Fe2+设计成电池的表示
式为:
16.写出25C时,电池
Sb(s)|SO3(s)IKOhm),KCl(m')|fi(g,p),Pt的负极反应
17.下列两个反应:
Pb(Hg)>Pb(a)+2e-+Hg(l)
Pb―>Pb(a)+2e-
其电极电势公式分别为及,
这两个反应相应的:
?
及:
:
是否相同?
18.有如下电池:
Cu(s)|CuSO4(0・01mol/kg,?
:
=0・41川CuSO4(0・1mol/kg,
=0・16)|Cu(s)
其电动势E为。
佃.298K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:
⑴2Cu(s)+1Cl2(p)—1Cu2++Cl-Ei
⑵Cu(s)+Cb(p)—Cu2++2Cl-E2
设
(1)和
(2)中各物质的活度均相同,则E!
与E2的关系为:
三、计算题
21・25C时,醋酸在水中的热力学解离常数Ka是1・75冰0-5,氐=1・01W14,
试应用德拜一休克尔极限方程估计活度系数,并计算在该温度下,浓度为0.01
moldm-3的醋酸钠水溶液的pH值。
(A=0.51mol-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298K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100W的电池,每分钟需要供给298K,p的H2(g)的体
积?
已知该电池反应的rGm=-236kJmol-1(每molH2(g)),(1W=3.6
kJh-1)
(3)求该电池的电动势?
23.在298K时,下述电池的电动势E=0.15佃V・
Ag|Agl(s)|H!
(=1)lH(p9IPt
并已知下列物质的标准生成焓:
物质-
■
Agl(s)i
Ag+i
I-
fHm/kJmol-1
-62.38
105.89!
-55.94
试求:
⑻当电池中有1mol电子电量流过时,电池反应的We、Wf、Qr、:
rUm、
:
rHm、:
rSm、:
Fm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C2H5NH3OH。
今有1mol乙胺溶于水制成16dm3溶液,所生成的C2H5NH3OH是弱电解质,按下式解离:
C2H5NH3OHLC2H5NH3-OH-,在298K时测得该溶液的电导率为0・1312Sm-1,又已知其无限稀释摩尔电导率上232.610“Sm2mol-1,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
I.(A)2.(A)3.(C)4.(A)5.(B)
6.(B)7.(D)8.(C)9.(C)10.(C)
二、填空题
II.E=1.135V
12.Pt,H2(g)|H2SO4(aq)|PbSQ(s)|Pb(s)
13.Ag(s)|Agaq)||SO;-(aq)IA§O4(s),Ag(s)
14.Hg(l)|HgO(s)|KOH(aq)|K(Hg)(aam)
15.摩尔甘汞电极||F』+,Fe2+|Pt或Hg(l)|Hg2Cl2(s)|CI@。
_=1)|戶』+,Fe2+|Pt
16.2Sb(s)+6OH(m)=Sb2Os(s)+3电0+6e-
6H2O+6e-=3H2(g,p)+6OH-(m)
2Sb(s)+3HzO=Sb2O3(s)+3H(g,p)
17.:
(Pb2+/Pb(Hg))=:
:
(Pb2+/Pb)-RT/2FXn[a(Pb(Hg))/a(Pb2+)]
:
(Pb2+/Pb)=:
:
(Pb2+/Pb)-RT/2FXn[a(Pb(s))/a(Pb2+)]
:
不相同,:
相同
18.0.0175V
19.-0.0295V
20.E1?
E2
三、计算题
21.Ac-+H2O=HAc+OH-
(1-:
)c?
c?
c
Kh(水解常数)=応$=0;a=2.40XI0-4
(1—Ct)cKa
Ig(OH-)=—0.51、、001;(OH-)=0.89
22.[答]
(1)Ni(s),H2(g)|KOH(aq)LO),Ni(s)
负极:
出+2OH--2e-—2H2OQ)
正极:
(1/2)O2+H2O+2e-—2OH
电池反应:
出9)+(1/2)O2(g)—2O
(2)100W=6kJmin-1可逆操作时,:
「G$m二-Wmax
nH2=(6kJmin-1)/(236kJmol-1)=0.0254molmin--1
V=nRT/p=6.211®-4m3min-1
(3)E=-:
rGm/zF=1.2228V
23.[答]
(1)We=p-V=EiRT=1.24kJ
Wf=zEF=14.658kJ
■rHm=:
fHm(AgI,s)-:
fHm(「)=-6.44kJmol-1
:
rUm=:
rHm-EiRT=-7.68kJmol--1
■rGm=-W
■rFm=-Wmax=-15.898kJmol-1
:
rSm=(:
rHm-:
rGm)/T=27.58JK-1・mol-1
Qr=T:
rSm=8.218kJ
(2)W=0W4=1.24kJ
Qp=:
rHm=-6.44kJ其余状态函数变量同
(1)
c(1「)
:
c:
-c?
c(OH_)=c:
:
=(0.09025/16)moldm:
3=5.641X0-3moldm-3
⑵C2H5NH3OHL
C2H5NH3OH-
四、问答题
24.[答]
十碍皿025
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(二=ze:
+zex+:
)。