物理化学期中复习01教材Word下载.docx

1、4. 答 （A） （4940） 25时, H2在锌上的超电势为 0.7 V， （Zn2+/Zn） = -0.763 V，电解一含有 Zn2+（a=0.01）的溶液，为了不使 H2析出，溶液的 pH值至少应控制在 （ ） （A） pH 2.06 （B） pH 2.72 （C） pH 7.10 （D） pH 8.02 （4940） 答 （A） Zn+2 + 2e = Zn = 0 + 0.0295lgZn+2 = -0.763+0.0295*lg10-2 = -0.763-0.0295*2 = -0.822 2H+ + 2e = H2 = 0.059lgH+- = -0.059*pH -0.7 =

2、-0.822 pH=2.06（4803）电解混合电解液时，有一种电解质可以首先析出，它的分解电压等于下列差值中的哪一个？式中平， 阴和阳 分别代表电极的可逆电极电势和阴、阳极的实际析出电势。（A） 平阳平阴 （B） 阳 + 阴 （C） 阳（最小）阴（最大） （D）阳（最大）阴（最小）（4803） 答 （C） （3807）比较各种电解质的导电能力的大小，更合理的应为（ ） （A） 电解质的电导率值 （B） 电解质的摩尔电导率值 （C） 电解质的电导值 （D）电解质的极限摩尔电导率值（3807） 答（B） （4197）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

3、 （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 （4197） 答 （C） （4296） 一个充满电的蓄电池以 1.7 V 的输出电压放电，然后用 2.3 V 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，则功和热的符号为: （ ） （U = Q - W） （A） W = 0 Q = 0 （B） W 0 Q 0 （C） W 0 （D） W 0 Q Q2 直接反应 Q1= Qp= rHm 电池反应 Q2= Qr rHm= -zFE + zFT（E/T）p= Wf + Qr （4909）298K，以Cu为电极，电解1 mold

4、m-3 CuSO4溶液（pH=3）,则在阴极上的电极反应_，阳极上的电极反应 _。已知：H2在Cu电极上, = 0.5 V, （Cu2+/Cu）= 0.337V，O2在Cu电极上, = 0 V, （O2/H+,H2O）=1.229 V。（4909） 答 阴极：Cu2+ + 2e- Cu 阳极：Cu - 2e- Cu2+ Cu+2 + 2e = Cu = 0 + 0.0295lgCu+2 = 0.3372H+ + 2e = H2 = -0.059pH- = -0.059*7 -0.5 =-0.9134H+ +O2 +4e =H2O =0+0.059lgH+ =1.229-0.059*7+0 =0

5、.816（3915）在10 cm3 1moldm-3 KOH溶液中加入10 cm3水，其电导率将_，摩尔电导率将_（填入增加、减小、不能确定）。（3915） 答 减小；增加 = - c1/2 （4071）质量摩尔浓度为m的Na3PO4溶液，平均活度系数为，则该电解质的活度a（Na3PO4）等于_。答（3900）的摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是：_。 （4192）已知E1（Fe3+|Fe）=-0.036V，E2 （Fe3+|Fe2+）=0.771 V，则E3 （Fe2+|Fe） = _。答 E3 = （3E1 - E2 ） = - 0.4395 V （4158）将反应H2（g）+ PbS

6、O4（s） Pb（s） + H2SO4（aq）设计成电池的表示式为：_。4158答（-） H2（g） -2e = 2H+（aq）（+） PbSO4（s）+2e = Pb（s） +SO42-（aq） PbSO4（s）+ H2（g） = Pb（s） +SO42-（aq） +2H+（aq） Pt,H2（g）|H2SO4（aq）|PbSO4（s）|Pb（s）（4170） 电极AgNO3（m1）|Ag（s）与ZnCl2（m2）|Zn（s）组成自发电池的书面表示式为：_。选用的盐桥为：_。4170 答电池 Zn（s）|ZnCl2（m2）|AgNO3（m1）|Ag（s）盐桥: 饱和KNO3（或NH4NO3）

7、。（4455） 已知 Tl+ e- Tl， 10 = -0.34 V Tl3+ 3e- Tl， 20 = 0.72 V 则 Tl3+ 2e- Tl+ 的 30 = _ 。4455 23= 32-1 3=0.72*3/2-（-0.34）/2= 1.25 V （4110）常用的铅蓄电池，工作时发生的电池反应为：_。4110答 Pb（s）+PbO2（s）+2H2SO4（aq） = 2PbSO4（s）+2H2O（l）三、计算题 （4274） 下列两种可逆电池在 298 K 时的电动势分别为 0.4902 V 和 0.2111 V： Pb（s）PbCl2（s）KCl（aq）AgCl（s）Ag（s） （1

8、） Pb（s）PbI2（s）KI（aq）AgI（s）Ag（s） （2） 上述电池电动势的温度系数分别为：-1.8610-4 VK-1和 -1.27K-1。计算下列反应在 298 K 时的 rG 和 rH. PbI2（s） + 2AgCl（s） = PbCl2（s） + 2AgI（s） （4274） 答 Pb（s）PbCl2（s）KCl（aq）AgCl（s）Ag（s） （1） - Pb（s） -2e +2Cl- （a） = PbCl2（s） + 2AgCl +2e = 2Ag（s） +2Cl-（a） Pb（s） +2AgCl=2Ag + PbCl2 E0= E = 0.4902 V rG= -

9、zFE0= - 2*96500*0.4902 = -94.61 kJmol-1 Pb（s）PbI2（s）KI（aq）AgI（s）Ag（s） （2） - Pb（s） -2e +2I- （a） = PbI2（s） + 2AgI +2e = 2Ag（s） +2I-（a） Pb（s） +2AgI=2Ag + PbI2 E0= E = 0.2111 V rG= - zFE0= - 2*96500*0.2111 = -40.74 kJ（1） Pb（s） +2AgCl = 2Ag + PbCl2（2） Pb（s） +2AgI = 2Ag + PbI2（3）=（1）-（2） 2AgCl + PbI2 = 2A

10、gI + PbCl2 （3）=rG （1）-rG （2）=-94.61 +40.74=-53.87 kJ rH （1） = rG （1） + zFT（E/T）p （1） =-94.61-2*96500*298*1.8610-4=-105.3 kJmol-1 （2） = rG （2） + zFT（E/T）p （2） = -40.74-2*96500*298*1.2710-4= -48.05 kJ （3）= rH （1）-rH （2） =-105.3+48.05= -57.25 kJ（3695）用银电极电解AgNO3溶液，通电一定时间后，测知在阴极上析出1.15 g的银，并知阴极区溶液中Ag+ 的

11、总量减少了0.605 g，求AgNO3溶液中离子的迁移数t（Ag+）及t（NO3-）。n（终） n（始）n（电解） n（迁移）t（Ag+） = n（迁移）/n（电解） = n（终）-n（始）+n（电解）/ n（电解） =1- n（始） - n（终）/ n（电解） =1- 0.605/1.15 = 0.4739 t（NO3-） = 1 - t（Ag+） = 0.5261 （3853） 已知 NaCl，KNO3，NaNO3在稀溶液中的摩尔电导率依次为： 1.2610-2，1.4510-2，1.2110-2 Sm2mol-1。已知 KCl 中 t+= t-，设在此浓度范围以内，摩尔电导率不随浓度而变

12、化，试计算 （1） 以上各种离子的摩尔电导率 ； （2） 假定 0.1 moldm-3 HCl 溶液的电阻是 0.01moldm-3 NaCl 溶液电阻的1/35（用同一电导池测定）, 试计算 HCl 的摩尔电导率。 答 （1） m（KCl） = m（KNO3） + m（NaCl） - m（NaNO3） = 1.5 t+ = m,+/m m（K+） = t+m（KCl） = 7.510-3 S m（Cl-） = t-m（KCl） = 7.5 m（Na+）=m（NaCl）-m（Cl-）=5.1 m（NO）=m（KNO3）-m（K+）=7.0 （2） R = （l/A） = Kcell/k m =

13、 k/c m（HCl）/m（NaCl） = （k/c（HCl）/（k/c（NaCl） = Rc（NaCl）/Rc（HCl） = 3.5 m（HCl） = 3.5m（NaCl） = 4.41（4493） 已知某电池的 E0.058 V （298 K）, 其电池反应为： Ag（s）Cu2+（a=0.48）Br-（a=0.40）AgBr（s）Cu+（a=0.32） （1） 写出两电极上发生的反应 （2） 写出电池的书面表达式 （3） 计算电池的电动势 解:（1） （-） Ag（s）Br-（0.40）AgBr（s）e- （+） Cu2+（0.48）e-Cu+（0.32） （2） Ag（s）AgBr（s

14、）Br-（a=0.40）Cu+（a=0.32）,Cu2+（a=0.48）Pt （3） EE（RT/F）lna（Cu+）/（a（Cu2+）a（Br-）0.045 V （4671）已知下列电池在 298 K时的 E0.0558 V, m0.01 molkg-1时, 0.90,求m0.1 molkg-1时的值。 PtH2（p）HCl（0.01 molkg-1）HCl（0.1 molkg-1）Pt 4671 电池反应 H+（0.1 molkg-1）H+（0.01molkg-1） ECRT/Fln0.1/（0.010.9）0.0558 V 0.79 （4959） 在298 K时, 有一含有Zn2+和Cd

15、2+的浓度均为0.1 molkg-1的溶液, 用电解沉积的方法把它们分离, 试问: （1） 哪种离子首先在阴极析出? 用光亮Pt作阴极， H2在Pt上的超电势为0.6 V 。 （2） 第二种金属开始析出时, 前一种金属剩下的浓度为多少? 设活度系数均为1. 已知： （Zn2+/ Zn） = -0.763 V, （Cd2+/ Cd） =-0.403 V4959 答 （1） （Zn2+/Zn）= （Zn2+/Zn）+（RT/2F）ln（Zn2+）=-0.793 V （Cd2+/Cd）= （Cd2+/Cd）+（RT/2F）ln（Cd2+）=-0.433 V （H+/H2）=（H+/H2）+（RT/F

16、）ln（H+）-（H2）=-1.014 V 所以Cd首先在阴极析出 （2） 当Zn开始析出时 （Cd2+/Cd） = （Cd2+/Cd） +（RT/2F）ln （Cd2+） =-0.793 V （Cd2+）=6.010-14, m（Cd2+）=6.010-14 molkg-126. 5 分 （4237）4237在 298 K 时有下述电池：Ag（s）AgBr（s）Br-（a=0.01）Cl-（a=0.01）AgCl（s）Ag（s）试计算电池的 E，并判断该电池反应能否自发进行？已知 （AgCl,Cl-）= 0.2223 V， （AgBr,Br-）= 0.0713 V4237 答 （-） Ag（

17、s） + e +Br-（a） = AgBr（s） （+） AgCl（s） +e = Ag（s） + Cl-（a） 电池反应 AgCl（s） + Br-（a=0.01） AgBr（s） + Cl-（a=0.01） E = E-RT/Flna（Cl-）/a（Br-） =0.2223-0.0713= 0.1510 V rGm= -zEF 0 反应自发进行 （4913） 用镍作电极，镀镍溶液中 NiSO45H2O 含量为 270 gdm-3（溶液中还有Na2SO4, MgSO4,NaCl等物质），已知氢在镍上的超电势为 0.42 V，氧在镍上的超电势为 0.1V， 问在阴极和阳极上首先析出（或溶解）的

18、可能是哪种物质 ?已知 298 K 时， （Ni2+/Ni） = -0.25 V， （Na+/Na）= -2.714 V， （Mg2+/Mg）=-2.363 V， （O2/H2O,Pt）=1.23 V ，Mr （NiSO45H2O） = 245。4913 答 c（ Ni2+）=270/245 =1.102 mol.dm-3 Ni2+ 2e- Ni R=+RT/2Flna（Ni2+） = -0.249 V =-0.25 V H+ e- （1/2）H2 R=+RT/Flna（H+）/p（H2）/p1/2= -0.414 V a（H+）=10-7 IR=R- = -0.414-0.42 = -0.8

19、3V Mg2+ 2e- Mg = -2.363 V Na+ e- Na = -2.714 V 所以阴极上先析出 Ni 。H2O 1/2 O2 + 2H+ + 2e- R = +RT/2Flna（H+）2p（O2）/p1/2 = 0.816Po2=p0 a（H+）=10-7IR=R + =0.816+0.1= 0.916V （ 1.7 V Pt电极） Ni Ni2+ + 2e- , = -0.25 V 所以阳极上是 Ni 溶解 四、问答题（5151） 设计下列电池，并写出电极、电池反应。 （A） 铅蓄电池 （B） 常用韦斯顿标准电池 5151 答 （a） PbPbSO4（s）H2SO4（ =1.

20、20-1.28）PbSO4（s）PbO2 -） Pb + SO PbSO4 + 2e- +） PbO2+ SO + 4H+ + 2e- PbSO4+ 2H2O Pb + PbO2+ 2H2SO4 2PbSO4+ 2H2O （b） 12.5%Cd（Hg）CdSO4.（8/3）H2O（cr）CsSO4（sat）,Hg2SO4（s）Hg（l） -） Cd（汞齐）Cd2+ + 2e- +） Hg2SO4（s） + 2e- 2Hg（l） + SO Cd（汞齐）+ Hg2SO4（s） CdSO4（s） + 2Hg（l） 或Cd（12.5%汞齐）CdSO4.8/3H2O（s）CdSO4（sat）CdSO48

21、/3 H2O（s）Hg2SO4（s） + Hg（l）（3875） 有三种配合物 A、B、C ,它们是硝基氨合钴 （）八面体配体的氯化物,可写为 Co（） （NH3）x（NO2）y Clz,但其中有一个配合物 y = 0 ,三种配合物分别是 1-1 价、1-2 价、1-3 价电解质。请根据摩尔电导的测定值,并根据盎萨格理论m= K 确定 A、B、C 三种配合物的型式,并写出分子式。已知 c/ moldm-3 m / （ Smol-1） A B C 0.00391 128.7 155.7 106.8 0.00781 123.1 147.9 102.93875答 K值是电解质不同类型随浓度改变对电导

22、的影响或者是在一定浓度范围内库仑引力强弱的反映。根据盎萨格公式 m = m0 Kc1/2K = （ m,1 - m,2） / （） 由上式求得 KA= 216 KB= 301 KC=150 即 KB KA KC 可得 B 3-1型电解质 Co（）（NH3）6Cl3 A 2-1型电解质 Co（）（NH3）5（NO2） Cl2 C 1-1型电解质 Co（）（NH3）4（NO2）2 Cl （4615） 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,101.325 kPa） + Cu2+a（Cu2+） 2H+（a） + Cu（s） 已知 25时，Cu2+/Cu 的标

23、准电极电位为 0.337 V。（4615） 答 设计电池： H2（g,101.325kPa）HCl（a1）CuSO4（a2）Cu（s） E = E- RT/2Flna2（H+）/a（Cu2+） = （Cu2+/Cu） - 0.05916/2 lga2（H+）/a（Cu2+） （1） 对 HCl 而言： a = （）2（m/m）2，若取 a+ = a-，=1 则 （a+）2 = （m/m）2 （2） 对CuSO4而言： a =（）2（m/m）2，若取 a+ = a-，=1 则 a+ = m/m E = （Cu2+/Cu） - 0.02958 lg（m（HCl）2/m（CuSO4） 欲使 E = 0 必须满足 （m（HCl）2/m（CuSO4） = 2.481011