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第七章电化学

第七章电化

、选择题:

1)无限稀释时HCI、KCI和NaCI三种溶液在相同温度、相同浓度、

相同电位梯度下,三种溶液中CI-的运动速度和迁移数:

A.运动速度和迁移数都相同;B.运动速度相同,迁移数不同;

C.运动速度不同,迁移数相同;D.不能确定

2)在KOH水溶液中,使用二个铂电极进行水的电解,当析出1mol

氢气和0.5mol氧气时,需要通过的电量是(法拉第):

()

A.1;B.1.5;C.2;D.4

3)有一含HCI的浓度为10-3moldm-3和含KCI的浓度为

1.0moldm-3的混合电解质溶液,已知

U(K+)=6.0x1016m2s-1V-1,U(H+)=30x10'16m2s-1V-1。

由此得到tH+/tK-为:

()

A.1;B.5x102;C.5x103;D.5x104

4)若向摩尔电导率为1.4x-10m2mol-1的CuSO4溶液中,加入

1m3的纯水,这时CuSO4摩尔电导率为:

()

小的是:

()

A.

D.LaCI2

ZnSO4;B.CaCI2;C.KCI;

6)电解质溶液中离子迁移数⑴)与离子淌度(U)成正比,当温度与溶液浓度一定时,离子淌度是一定的,则25C时0.1moldm-3NaOH中

Na+的迁移数(tj与0.1moldm-3NaCI溶液中Na+的迁移数心),两者

之间的关系为:

()

A.相等;B.t1>12;C.t1

7)一定温度和浓度的水溶液中丄i+、Na+、K+、Rb+的摩尔电导率依次增大的原因是:

()

8)水溶液中H+和0H-的淌度特别大,其原因是()

A.发生电子传导;B.发生质子传导;C.离子荷质比大;D.离子水化半径小

9)醌氢醌是醌与氢醌的等分子复合物,用它测定溶液的pH时,醌+

2e氢醌,随着电池反应的进行,醌的浓度()

A.上升;B.下降;C.不变;D.不定

10)某电池反应可写成⑴H2(Pi)+Cl2(P2)=2HCI或

⑵1/2H2(Pi)+1/2CI2(P2)=HCI,这两种不同的表示式算出的E、E、

rGm和K的关系是:

()

A.E

1=E2,

E1

=E2,

rGm,1=

rGm,2,

K1

=K2;

B.E

1=E2,

E1

=E2,

rGm,1=2

rGm,2,

K1

=(K2)2;

C.E

1=2E2,

E1

=2E2,

rGm,1=2

rGm,2,

K

1=2K2;

D.E

1=E2,

E1

=E2,

rGm,1=(

rGm,2),

K1

=(K2)2

11)如果规定标准氢电极的电势为1V,则可逆电池的E和可逆电极的

值将有何变化?

()

A.E值增加1V,值增加1V;B.E值减少1V,值减少1V;

C.E值不变,值不变;D.E值不变,值增加1V

12)有下列电池:

A.Zn|ZnCI2(a)|CI2(P)(Pt);B.

Zn|ZnCI2(aJ|KCI(a2)|AgCI(s),Ag;

C.Ag,AgCI|KCI(a)|CI2(P)(Pt);D.(Pt)H2(P)|HCI(a)|CI2(P)(Pt)

电动势与Cl-离子的活度无关的是:

()

13)用补偿法测定可逆电池的电动势时,主要为了:

()

A.简便易行;B.减少标准电池的损耗;

C.消除电极上的副反应;D.在可逆情况下测定电池电动势

14)某一电池反应,若算得其电池电动势为负值时,表示此电池反应是:

()

A.正向进行;B.逆向进行;C.不可能进行;D.反应方向

不确定

15)下列电池中,那一个的电池反应为H++OH-=出0()

A.(Pt)H2|H+(aq)||OH-|O2(Pt);

B.(Pt)H2|NaOH(aq)|O2(Pt);

C.(Pt)H2|NaOH(aq)||HCI(aq)|H2(Pt);

D.(Pt)H2(P1)|H2O(I)|H2(P2)(Pt)

16)当反应物和产物的活度都等于1时,要使该反应能在电池内自发进

行,则:

()

A.E为负值;B.E为负值;C.E为零;D.上述都不是

17)

A.原电池工作时越接近可逆过程,对外做电功的能力愈大;

B.原电池反应体系的吉布斯自由能减少值等于它对外做的电功;

C.原电池反应的H=Qr;

D.原电池反应的HvQp

以上说法中,正确的是:

()

17)一个充满电的蓄电池以1.7V的输出电压放电,然后用2.3V电压充电使其恢复原来状态,则在充放电全过程中,若以电池为体系,则热和功的符号为:

()(提示:

U=Q-W)

A.W=0,Q=0;B.W>0,Q>0;C.W<0,Q>0;D.W<0,Q<0

18)一个可以重复使用的充电电池以1.8V的输出电压放电,然后用

2.2V的电压充电使电池恢复原状,整个过程的功、热及体系的吉布斯

自由能变化为:

()

A.W<0

Q<0,

G=0;

B.W>0,

Q<0,

G<0;

C.W>0

Q>0,

G<0;

D.W<0,

Q>0,

G=0

20)298K

时,

(Au+,Au)

=1.68V

(Au3+,Au)

=

1.50V,

(Fe3+,Fe2+

)=0.77V,

则反应2Fe

2++Au3+

=2Fe3++Au

+的

平衡常数

K为()

A.4.33

X1021;

B.2.99

x10-22;

C.6.61

X1010;

D.

7.65X1O23

21)已知电池

(1)Cu|Cu2+(a2)||Cu2+(aJ|Cu,电动势为

(2)(Pt)|Cu2+(a2),Cu+(a)||Cu2+(a)Cu+(a)|(Pt),电动势为E?

则:

()

A.E1=1/2E2;B.E1=2E2;C.E1=E2;D.E1>E2

22)常用甘汞电极的电极反应Hg2Cl2(s)+2e2Hg(l)+2Cl-(aq)若饱

和甘汞电极,摩尔甘汞电极和0.1moldm-3甘汞电极的电极电势相对地为1、2、3,则298K时,三者的相对大小为:

()

A.

1>2>3;

B.1<2<3;

C.

2>1>3;

D.3>1=2;

23)

电池反应:

(1)H

2(g)+1/2O2(g)

H2O(l),E1K

A.E1=E2,K1=K2;B.E1E2,K1=K2;

C.E1=E2,KiK2;D.E1E2,KiK2;

24)下列物质的水溶液在一定浓度下已知正离子的迁移数为t+,选用哪

种制作盐桥,可使液体接界电势减至最小()

D.AgNO3,t+=0.4682;

kg-1和0.01molkg-1HCl溶液的液接kg-1和0.01molkg-1KCl溶液的液接

A.Ej

(1)=Ej

(2);B.Ej

(1)>Ej

(2);C.Ej

(1)

(2);D.Ej

(1)<

(2)

26)为求AgCl的活度积,应设计电池为()

A.Ag,AgCI|HCI(aq)|CI2(P)(Pt);B.

(Pt)Cl2(P)|HCI(aq)||AgNO3(aq)|Ag;

C.Ag|AgNO3(aq)||HCI(aq)|AgCI,Ag;D.

Ag,AgCI|HCI(aq)|AgCI,Ag

27)发生极化时,两电极的电极电势将发生如下变化:

()

A.平,阳>阳,平,阴>阴;B.平,阳<阳,平,阴>阴;

C.平,阳<阳,平,阴<阴;D.平,阳>阳,平,阴<阴;

28)当电池的电压小于它的开路电动势时,则表示电池在:

()

A.放电;B.充电;C.没有工作;D.交替地充放电

29)298K,0.1moldm-3的HCI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(H2)()

A.大于-0.06V;B.等于-0.06V;C.小于-0.06V;D.

不能判定

30)电解金属盐的水溶液时,在阴极上()

A.还原电势愈正的粒子愈容易析出;

B.还原电势与其超电势之代数和愈正的粒子愈容易析出;

C.还原电势愈负的粒子愈容易析出;

D.还原电势与其超电势之和愈负的粒子愈容易析出

31)以石墨为阳极,电解0.01molkg-1NaCl溶液,在阳极上首先析

出()

A.Cl2;B.O2;C.Cl2与O2混合气体;D.无气

体析出

(已知:

(CI-,Cl2)=1.36V,n(C)=0V(OH-,。

)=0.401V,n(O=0.8V)

32)一贮水铁箱上被腐蚀了一个洞,今用一金属片焊接在洞外面以堵

漏,为了延长铁箱的寿命,选用哪种金属片为好?

()

A.铜片;B.铁片;C.镀锡铁片;D.锌片

33)如铅蓄电池在10.0A电流下充电1.5小时,则PbSO4分解的量为

()

(Mpbso4=303)

A.0.1196kg;B.0.0848kg;C.0.3392kg;D.0.3564kg;

二、多选题:

1)下列两电池在温度相同时,哪几个说法不正确()

电池

(1)H2©P1)|H3PO4(ajO2©P2),E1;电池⑵H2©pJKOH(a2)|O2©P2),E2

A.因电解液不同,故E1E2;

B.虽对应电极的E值不等,但已=E2;

C.因H2,O2的压力相等,故对应电极的值相等;

D.因对应电极反应相同,故两电池的反应亦相同

2)已知Fe2+,Fe=-0.4402V,Cd2+,cd=-0.4029V,将金属铁

粉和镉粉放入含Fe2+(0.1molkg-1)和Cd2+(0.01molkg-1)的溶液中,关于铁粉和镉粉能否溶解的判断哪些说法是不对的()

A.铁粉和镉粉都会溶解;B.铁粉和镉粉都不会溶解;

C.铁粉溶解,镉粉不溶;D.镉粉溶解,铁粉不溶;

3)电池反应中,当各反应物及产物达到平衡时,关于电池电动势E

的判断,哪些是不对的()

A.E=E;B.E=0;C.E=(RT/nF)lnKa;D.

不一定

4)电池Cu|Cu+||Cu+,Cu2+|Pt和Cu|Cu2+||Cu+,Cu2+|Pt的反应

均可简写为Cu+Cu2+=2Cu+,以下说法中哪些是不对的()

A.rGm相同,E不相同;B.rGm、E都相同;

C.rGm不相同,E相同;D.rGm、E均不相同

5)下列化合物中哪几种溶液的无限稀释摩尔电导率可以用m对C1/2

作图外推至C0求得?

()

A.HAc;B.NaCI;C.CuSO4;D.NH3H2O

三、是非题

1)因为电导率K=KeI|/R,所以电导率与电导池常数Kcell成正比关

系。

()

2)标准电极电势等于电极与周围活度为1的电解质之间的电势差。

()

3)Zn(s)和Ag(s)插在HCI溶液中所构成的原电池是不可逆电池。

()

4)在公式「Hm=-zEF+zEF(dE/dT)p中,当(dE/dT)p<0时,贝U

rHm<-2EF,即rHm一部分转变成电功,一部分以热的形式放出。

所以在相同的始终态下,化学反应rHm比安排成电池时的rHm大。

()

5)标准氢电极的电极电势h+,h2实际上为零,当H+的浓度不等于

1时,h+,h2亦为零。

()

6)在标准还原电位表上,凡为正数的电极一定作原电池的正极,

为负数的电极一定作负极。

()

7)盐桥能完全消除液界接触电势。

()

8)在测定可逆电池电动势时,要采用对消法测定。

()

9)设25C恒温下,加一撮NaCI于丹尼尔电池

(Zn|ZnSO4(aq)||CuSO4(aq)|Cu)的CuSO4溶液中,贝UE和E

均发生变化。

()

10)在两个容器中,分别装入等量的浓硫酸铜和稀硫酸铜,各插入面

积相同的两个铂电极,且这两电极的距离相等。

将此两电池串联,并通以直流电,则两溶液变热,且浓溶液比稀溶液变得更热些。

()

11)通电于HCI溶液,在阴极上H+放电电量等于通过溶液的总电量,

所以H+迁移的电量就等于它在阴极上放电的电量。

()

四、计算题:

1)实验测得BaSO4饱和水溶液在25C时的电导率为3.59x10'6scm-1,配溶液所用水的电导率为0.618x10-6scm-1。

已知Ba2+与SO42+的极限摩尔电导率和分别为127.28scm2moI-1与160scm2moI-1。

假定BaSO4在溶液

中全部离解,计算BaSO4的溶度积(X10)。

2)

的电动势E与

0.10

0.2005

298K测得电池(Pt),H2(p)|HBr(m)|AgBr(s),Ag(s)HBr浓度的关系如下:

m/(molkg-1)0.010.020.05

E/V0.31270.27860.2340

试计算:

⑴电极Br-|AgBr(s),Ag(s)的标准电极电势

rSm(J

K-1)和rHm(kJ

mol-1)o

已知:

E/V=1.01845

)-4.05X

10-5(T/K

-293.15)-

9.7X107(T/K-293.15)2。

4)

化学

池为:

Pb,PbSO

4(s)|SO42-(m=1,r

=0.131)||SO

42-(m=1,r

=0.131),S2。

8

2-(a=1)|Pt

已知:

s2O82-,so42-=

2.050V,

PbSO4,Pb=0.351V,SPb

=64.89J

K-1mol-1,

Ss2O82-

=146.44J

K-1mol-1

SPbSO4=

147.28J

K-1mol-1,

Sso42-=17.15JK-1mol-1。

计算25C时,

rGm(kJ

池产生2mol电子的电量时,

(心0

2V放电时的热效

(2)电池反应的平衡常数

Qr(kJmol-1);(4)电池以

(1)电池的电动势(V);

(3)可逆电池的热效应

(2)0.1molkg-1的HBr溶液的离子平均活度系数

3)从饱和韦斯顿电池的电动势与温度的关系式,试求在298K,当电电池反应的rGm(kJmol-1)、

)i|HCI(ab|H2(p),(Pt)

应Qi(kJmol-1)o

5)

(1)(Pt),H2(P)|HCl(a

⑵Ag,AgCl|Cl(a)2〔HCI(a)1|AgCI,Ag已知298K时,(a)1

0.01,(a)2=0.02,

tH+=0.830.推导并计算上述有液接界的浓差电池.单位

(1)(X10V)

(2)(x1V)

6)(该题仅供参考,不判断答案!

)某溶液含有Ag+(a=0.05),

Fe2+(a=0.01)和H+(a=0.001),已知H?

在Ag,Fe上的过电位分别为0.20和0.18V,25C时当外电压从

零开始逐渐增加时,在阴极上发生什么变化?

已知Fe2+,Fe=0.799V,Fe2+,Fe=0.440V。

五、填空题

1)用同一电导池分别测定浓度为O.OImolkg-1(m,i)和

O.IOmolkg-1(m,2)的两个电解质溶液,其电阻分别为1000和

500,则它们的摩尔电导率之比m,l/m,2=。

2)CaCI2的摩尔电导率与其离子的摩尔电导率,

的关系是2。

3)质量摩尔浓度为m的K3PO4溶液,平均活度系数为,则K3PO4的活度a=4(m/m)4

4)有一电导池,其电极的有效面积为2cm2,电极之间有效距离为10cm,在池中充以1-1价型的盐MX的溶液,浓度为

0.03moldm-3,用电位差为3V,强度为0.003A的电流通电。

已知M+离子的迁移数为0.4,贝UMX的摩尔电导率为

_x102sm2mol-1;M+和X-单个离子的摩尔电导率为

x103sm2mol-1和x1Cfsm2mol-1;在这种实验条件下,M+的移动速度为x-1ms-1。

5)已知浓度为0.001moldm-3的NazSOq溶液的电导率k(NaSOq)为2.6x1(fsm-1,当该溶液饱和了CaSO4以后,电导率上升为

0.07sm-1。

CaSO4的电导率k(CaSQ)为sm-1。

又知道

m(Na+)=5.0x16sm2mol-1,m(1/2Ca+)=6.0x16sm2

mol-1,则Na2SO4的摩尔电导率m(Na2SO4)为

sm2mol-1,SO42-的摩尔电导率m(SO42-)为

sm2mol-1,CaSO4的摩尔电导率m(CaSO4)为

sm2mol-1,CaSO4的溶解度c(CaSO4)为molm-3。

设温度系数为1,贝UCaSO4的活度积Kap为x10。

6)298K时,某浓度的KCl溶液的电导率k(KCl)(=141sm-1,将其装入电导池,测得电阻为525,则电导池常数KCell为m-1。

该电导池中装入0.1moldm-3的NH4OH溶液,测出电阻为2030。

NH4OH的电导率k(NHOH)为_x16sm-1,此NH4OH溶液的摩尔电导率m(NH4OH)为_x1(fsm2mol-1.查数据表已知

(NH4+)=73.4x104Sm2mol-1,(OH-)=

198.0x10-4sm2mol-1。

则此NH4OH溶液的电离度为

_X10-2,电离平衡常数为_x「5。

7)已知298K时AgCI的活度积Kap为1.7X1O10,计算:

AgCI在纯水中的溶解度为X61(在0.01molkg-1的NaCI溶液中的溶

解度为X10在0.01molkg-1的NaNO3溶液中的溶解度为

X肓O

8)实验测得BaSO4饱和水溶液在25C时的电导率为

3.59X10「6scm-1,配溶液所用水的电导率为0.618Xs10cm-1。

已知Ba2+与SO42-的极限摩尔电导率(Ba2+)和(SO42-)分别为

127.28scm2mol-1与160scm2mol-1。

假定BaSO4在溶液中全部离解,则k(BaSQ)=X10scm-1,m(BaSO4)=

scm2mol-1,25C时BaSO4的溶度积Ksp=X1'6°。

9)在标准状态下,阳极析出22.4dm3氧气(电效是100%),则通过

电池的电量为库仑。

10)离子迁移数ti与温度、浓度都有关,对BaCl2水溶液来说,随着

溶液浓度的增大,t(Ba2+)应_,t(Cl-)应_;当温度升高时,t(Ba2+)应,t(Cl-)应o(用大写字母回答,A--增大,B--减小)

11)用同一电导池分别测定浓度为0.01moldm-3和0.1moldm

的不同电解质溶液,其电阻分别为1000和500,贝y它们的摩尔电

导率比为o

12

;最小的是O(大写字母

B.0.001molkg-1KOH;

D.1.0molkg-1KCl

1X2dm,用Pt制成并充当电极,在

dm-3的KOH溶液;若再加入

)下列溶液中摩尔电导率最大的是回答)

A.0.001molkg-1KCl;

C.0.001molkg-1HCl;

13)一容器的相对两壁相距

容器中放入0.01dm3浓度为1mol

0.01dm3H2O,电导将;若不加入出0,改为加入0.01dm3浓度

为1moldm-3的HCI溶液,电导将;如果在原KOH溶液中加

入0.01dm3浓度为1moldm-3的HCI溶液,电导将。

(用大写字母回答,A---增大,B---减小)

14)定温下,比较H+(A)、1/3La3+(B),OH-(C),1/2SO42-(D)这四种离

子在无限稀释水溶液条件下的摩尔电导率最大的是;在相同温度

下,各种不同钠盐的水溶液中,钠离子的迁移数是否相等O

(用大写字母回答,丫一相等,N---不相等)

15)已知18C时Ba(OH)2,BaCI2,NH4CI溶液的极限摩尔电导率分别

为2.88x102,1.203x10-2,1.298x102sm2mol-1,那么

18CNH4OH的m^为_x102sm2mol-1。

16)浓度为m的Al2(SO4)3溶液,其正负离子的活度系数分别用+

和-表示,则其=—(+2-3)1/5;a=()1/5(+2-3)1/5。

17)25C,0.02molkg-1CaCl2和0.002molkg-1ZnSO4混合液

的离子强度为__molkg-1,混合液中Zn2+的活度系数为。

18)0.001molkg-1KCl和0.001molkg-1K4Fe(CN)6混合水溶液

的离子强度I为molkg-1,25C时,已知A=

0.509(molkg-1)-1/2,则该溶液中KCl的为。

19)下列电解质溶液中,平均活度系数最大的是;最小的是

O

(用大写字母回答)

A.0.01molkg-1KCl;B.0.01molkg-1CaCl2;

C.0.01molkg-1LaCl3;D.0

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