(1)Cu(s)│Cu2+(a1)‖Cu2+(a2)│Cu(s)
(2)Pt│Cu2+(a1),Cu+(a')‖Cu2+(a2),Cu+(a')│Pt
它们的电池反应与电动势E1和E2之间的关系为:
()
(A)电池反应相同,E1=E2(B)电池反应不同,E1=E2
(C)电池反应相同,E1=2E2(D)电池反应相同,E2=2E1
3.Ag棒插入AgNO3溶液中,Zn棒插入ZnCl2溶液中,用盐桥联成电池,其自发电池的
书面表示式为:
()
(A)Ag(s)|AgNO3(m1)||ZnCl2(m2)|Zn(s)
(B) Zn(s)|ZnCl2(m2)||AgNO3(m1)|Ag(s)
(C)Ag(s)|AgNO3(m1)|ZnCl2(m2)|Zn(s)
(D)AgNO3(m1)|Ag(s)||Zn(s)|ZnCl2(m2)
4.一个电池反应确定的电池,E值的正或负可以用来说明:
()
(A)电池是否可逆(B)电池反应是否已达平衡
(C)电池反应自发进行的方向(D)电池反应的限度
二、填空题
1.已知φ(Zn2+,Zn)=-0.763V,φ(Fe2+,Fe)=-0.440V。
这两电极排成自发电
池时,E=________V,当有2mol电子的电量输出时,电池反应的K=________。
2. 将反应Hg22++SO42-→Hg2SO4(s)设计成电池的表示式为:
____________________________________________________________________。
3. 将反应H2(g)+PbSO4(s)→Pb(s)+H2SO4(aq)设计成电池的表示式为:
___________________________________________________________________。
4.将反应H+(a1)→H+(a2)设计成电池的表示式为:
___________________________________________。
三、计算题
1.298K时,有下列电池:
Pt,Cl2(p)|HCl(0.1mol·kg-1)|AgCl(s)|Ag(s),试求:
(1)电池的电动势;
(2)电动势温度系数和有1mol电子电量可逆输出时的热效应;
(3)AgCl(s)的分解压。
已知∆fHm(AgCl)=-1.2703×105J·mol-1,Ag(s),AgCl(s)和Cl2(g)的规定熵值Sm分别为:
42.70,96.11和243.87J·K-1·mol-1。
2.在298K,将金属银Ag插在碱溶液中,在通常的空气中银是否会被氧化?
(空气中氧气分压为0.21p)试设计合适的电池进行判断。
如果在溶液中加入大
量的CN-,情况又怎样?
已知:
[Ag(CN)2]-+e-─→Ag(s)+2CN-,φ=-0.31V
φ(O2,OH-)=0.401V,φ(Ag2O,Ag)=0.344V
四、问答题
在25℃时,利用下述反应设计电池,怎样才能使该可逆电池的电动势变为零?
H2(g,101.325kPa)+Cu2+[a(Cu2+)]─→2H+(a
)+Cu(s)
已知25℃时,Cu2+/Cu的标准电极电位为0.337V。
参考答案
一、选择题
1.(B)φ=φ-RT/F×lna(Cl-)2.(D)
3.(B)4.(C)
二、填空题
1.[答]E=0.323VK=8.46×1010
2.[答]Hg(l)|Hg2SO4(s)|SO42-(aq)||Hg22+(a)|Hg(l)
3.[答]Pt,H2(g)|H2SO4(aq)|PbSO4(s)|Pb(s)
4.[答]Pt,H2(p)|H+(a2)||H+(a1)|H2(p),Pt
三、计算题
1[答]电池反应为:
AgCl(s)→Ag(s)+
Cl2(p)
⑴
得E=-1.105V
⑵Qr=T∆rSm=2.042×104J
⑶
;
;
2[答]
Ag2O(s)│Ag(s)│OH-(a)│O2(0.21p)│Pt
电池反应:
2Ag(s)+(1/2)O2(0.21p)─→Ag2O(s)
E=E-RT/2F×ln(1/a(O2))1/2
=φ(O2,OH-)-φ(Ag2O,Ag)-0.05915/2×lg1/(0.21)1/2
=0.0470V
E>0电池为自发的,表明Ag在OH-溶液中会被氧化,加入CN-
后,φ(Ag(CN),Ag)=-0.31V<φ(Ag2O,Ag),这时负极发生Ag
氧化成Ag(CN)
的反应,而不是生成Ag2O的反应。
四、问答题
[答]
设计电池:
H2(g,101.325kPa)│HCl(a1)‖CuSO4(a2)│Cu(s)
E=E-RT/2F×ln[a2(H+)/a(Cu2+)]
=φ(Cu2+/Cu)-0.05916/2lg[a2(H+)/a(Cu2+)]
(1)对HCl而言:
a=(γ±)2(m/m)2,若取a+=a-,γ±=1
则(a+)2=(m/m)2
(2)对CuSO4而言:
a=(γ±)2(m/m)2,若取a+=a-,γ±=1
则a+=m/m
E=φ(Cu2+/Cu)-0.02958lg[(m(HCl))2/m(CuSO4)]
欲使E=0必须满足
(m(HCl))2/m(CuSO4)=2.48×1011
(Ⅲ)电解与极化
一、选择题
1.极谱分析中加入大量惰性电解质的目的是:
()
(A)增加溶液电导(B)固定离子强度
(C)消除迁移电流(D)上述几种都是
2.298K、0.1mol·dm-3的HCl溶液中,氢电极的热力学电势为-0.06V,电解此溶液
时,氢在铜电极上的析出电势φ
为:
()
(A)大于