大学物理化学8电化学课后习题及答案文档格式.docx

1、选择正确答案的编号，填在各题之后的括号内：1、原电池在定温定压可逆的条件下放电时，其在过程中与环境交换的热量为：（ ）。（A）rHm； （B）零； （C）TrSm； （D） rGm。2、 电池Hg（l） | Zn（a1） | ZnSO4（a2） | Zn（a3） | Hg（l）的电动势：（A）仅与a1，a3有关，与a2无关；（B）仅与a1，a2有关，与a3无关；（C）仅与a2，a3有关，与a1无关；（D）与a1，a2，a3均无关。3、在25时，电池Pb（Hg）（a1）|Pb（NO3）2（aq）|Pb（Hg） （a2）中a1 a2，则其电动势E：（A）0； （B）0，则该电池可逆放电时的反应热Q

2、r；rSm。（选择填入0， 0 解（i）阳极（负极）：1/2H（p ）Ha（H）e-（氧化，失电子）阴极（正极）：AgCl（s）+e-Ag（s）+Cla（Cl）（还原，得电子）电池反应：1/2H（p ）AgCl（s）Ag（s）+Ha（H）Cla（Cl）（ii）阳极（负极）：H（g，p ）+2OHa（OH）He （氧化，失电子）1/2O（g，p ）H（l）2e-2OHa（OH）（还原，得电子） H（g, p ）/（g, p ）H（l）解:设计方法是将氧化反应的物质作为负极，放在原电池图式的左边；起还原反应的物质作为正极，放在原电池图式的右边。（i）在该化学反应中发生氧化反应的是Zn（s），即 Z

3、n（s）Zn（a）e 而发生还原反应的是H，即2H（a）eH（g）根据上述规定，此原电池图式为： Zn（s）ZnSO4（aq）HS（aq）H（g）Pt（ii）该反应中有关元素之价态有变化。HgO和Hg，PbO和Pb构成的电极均为难溶氧化物电极,且均对OH离子可逆，可共用一个溶液。发生氧化反应的是Pb,即Pb（s）+2OH（a） PbO（s）+H（l）+2e发生还原反应的是HgO,即HgO（s）+H（l）2 eHg（l）+2OH（a）Pb（s）PbO（s）H（aq）HgO（s）Hg（l）（iii）该反应中有关元素的价态无变化。由产物中有AgI和反应物中有I来看，对应的电极为Ag（s）AgI（s）

4、（a），电极反应为Ag（s）+I（a）AgI（s）+e。此电极反应与所给电池反应之差为：Ag（a）（a） AgI ） Ag+IAgI+e Ag（a）Age 即所对应的电极为AgAg。此原电池图式为：Ag（s）AgI（s）（a）Ag（a）Ag（s）解 采用方法（ii）来计算，首先写出左、右两电极的还原反应：左：Zn（a=0.1）+2eZn（s）右：Cu（a=0.01）+2eCu（s）由电极反应的能斯特方程有：由表10-4查得E（ZnZn）=0。7626V，E （CuCu）=0.3402V，代入已知数据，可算得：E（左极，还原）0.792VE（右极，还原）0.281V 因此，E（右极，还原）E（左

5、极，还原）0.281V（0.792V）1.07V 采用方法（i）可算得同样的结果。题解（1）电池及电极反应： 2Ag（s） + 2Cl（a=1） = 2AgCl（s） + 2e Cu2+（a=0.01） +2e = Cu（s） 2Ag+2Cl（a=1） + Cu2+（a=0.01） = 2AgCl（s） + Cu（2）EMF（3）rG m=zFEMF=2964850.05875 Jmol1=11.337 kJmol1导引 （i） 写出电池的电极反应和电池反应是该题求解首要步骤，它的正确与否将直接影响下一步的计算，因此必须熟练掌握各类电极及电池反应式的写法。（ii） 能斯特方程是本章的重点内容之

6、一，也是考研试题的热点之一，是必须掌握的内容。题解 电极及电池反应：负极：H2（g） 2H+2e正极：Hg2Cl2（s）+2e 2 Hg（l）+2ClH2（g）+ Hg2Cl2（s）=2HCl+2 Hg（l）=（0.2680.05916lga（HCl） ）Va（HCl） = a=（b / b ）2 = （0.080.809）2 = 4.1887103EMF=0.4087 VEMF = E （Cl| Hg2Cl2|Hg） E （H+|H2|Pt）= E （Cl| Hg2Cl2|Hg）E （Cl| Hg2Cl2|Hg） = EMF = 0.268 V导引 解本题的几个关键点是：（i） 正确写出电极

7、反应及电池反应式；（ii） 列出电池反应的能斯特方程；（iii） 知道p（H2）/p = p （H2）/p =1, aHg（l）=1；（iv） HCl为11型电解质，a（HCl）a2（b/b ）2；（v） 应用EMF =E （右，还原）E （左，还原）；（vi） E H+（a=1）|H2（p ）=0。题解（1） （+） Zn（s） Zn2+（a）+2e （）2AgCl（s）+2e2AgCl（s）+ 2Cl Zn（s） + 2AgCl（s） = ZnCl2（b=0.555molkg1）+2Ag（s）导引 应用电池电动势EMF的测定求取电解质的离子平均活度 是电池电动势测定的重要应用之一，也是本章

8、重点内容。本题的关键是掌握电解质的活度与离子平均活度因子及质量摩尔浓度的关系，即。 题解 （1）0.3522V= E 0.05916lg（0.10.798）2VE MF =0.2223V0V=0.2223VlnK = z E MF F/ （RT） = = 17.306K =3.28107（2） K = a （H+）2 a （Cl） 2 / p（H2） / p = （）4 / p（H2） / p 即 3.28107 = （10.809）4 / p（H2） / p p（H2） = 1.32106 kPa导引本题（2）的关键是掌握K 的表达式，即K = a （H+）2 a （Cl） 2 / p（H2） / p