第八九十章电化学习题及参考答案.docx

1、第八九十章电化学习题及参考答案第八、九、十章电化学习题及参考答案一、选择题1下列溶液中哪个溶液的摩尔电导最大：( )A. 0.1 moldm3 KCl 水溶液 B. 0.001 moldm3 HCl 水溶液C. 0.001 moldm3 KOH 水溶液 D. 0.001 moldm3 KCl 水溶液2在一定温度和较小的浓度情况下，增大强电解质溶液的浓度，则溶液的电导率与摩尔电导m 变化为：( )A. 增大，m 增大 B. 增大，m 减少C. 减少，m 增大 D. 减少，m 减少3分别将CuSO4、H2SO4、HCl、NaCl 从0.1 moldm3 降低到 0.01 moldm3，则m 变化最

2、大的是：( )A. CuSO4 B. H2SO4 C. NaCl D. HCl4用同一电导池测定浓度为0.01 和0.10 moldm3 的同一电解质溶液的电阻，前者是后者的10 倍，则两种浓度溶液的摩尔电导率之比为：( )A. 1 : 1 B. 2 : 1 C. 5 : 1 D. 10 : 15在Hittorff 法测迁移数的实验中，用Ag 电极电解AgNO3 溶液，测出在阳极部AgNO3 的浓度增加了x mol，而串联在电路中的Ag 库仑计上有y mol 的Ag析出, 则Ag+离子迁移数为：( )A. x/y B. y/x C. (x-y)/x D. (y-x)/y6用同一电导池分别测定浓

3、度为 0.01 mol/kg 和 0.1 mol/kg 的两个电解质溶液，其电阻分别为 1000 和 500 ，则它们依次的摩尔电导率之比为：( )A. 1 : 5 B. 5 : 1 C. 10 : 5 D. 5 : 107在10 cm3 浓度为 1 moldm3 的KOH 溶液中加入10 cm3 水，其电导率将：( )A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 不能确定8下列电解质水溶液中摩尔电导率最大的是：( )A. 0.001 mol/kg HAc B. 0.001 mol/kg KCl C. 0.001 mol/kg KOH D. 0.001 mol/kg HCl9浓度均为m 的不同价型

4、电解质，设 1-3 价型电解质的离子强度为I1，2-2 价型电解质的离子强度为I2，则：( )A. I1 I2 B. I1 = I2 C. I1= 1.5I2 D. 无法比较I1 和I2 大小10在25，0.002 mol/kg 的CaCl2 溶液的离子平均活度系数()1，0.02 mol/kg CaSO4 溶液的离子平均活度系数()2，那么：( )A. ()1 ()2 C. ()1 = ()2 D. 无法比较大小11下列电解质溶液中，离子平均活度系数最大的是：( )A. 0.01 mol/kg NaCl B. 0.01 mol/kg CaCl2 C. 0.01 mol/kg LaCl3 D.

5、 0.01 mol/kg CuSO4120.001 mol/kg K2SO4 和0.003 mol/kg 的Na2SO4 溶液在298 K 时的离子强度是：( )A. 0.001 mol/kg B. 0.003 mol/kg C. 0.002 mol/kg D. 0.012 mol/kg13下列说法不属于可逆电池特性的是：( )A. 电池放电与充电过程电流无限小 B. 电池的工作过程肯定为热力学可逆过程C. 电池内的化学反应在正逆方向彼此相反 D. 电池所对应的化学反应rGm = 014下列电池中，哪个电池的电动势与 Cl离子的活度无关？( )A. ZnZnCl2(aq)Cl2(g)Pt B.

6、 ZnZnCl2(aq)KCl(aq)AgCl(s)AgC. AgAgCl(s)KCl(aq)Cl2(g)Pt D. HgHg2Cl2(s)KCl(aq)AgNO3(aq)Ag15下列电池中，哪个电池反应不可逆：( )A. Zn|Zn2+|Cu2+| Cu B. Zn|H2SO4| Cu C. Pt,H2(g)|HCl(aq)|AgCl,Ag D. Pb,PbSO4|H2SO4|PbSO4,PbO216下列反应 AgCl(s) + I AgI(s) + Cl 其可逆电池表达式为：( )A. AgI(s) |I | Cl | AgCl(s) B. AgI(s) | I | Cl| AgCl(s)

7、C. Ag(s),AgCl(s) | Cl| I| AgI(s),Ag(s) D. Ag(s),AgI(s) | I | Cl| AgCl(s),Ag(s)17电池电动势与温度的关系为：E/V=1.018454.0510-5(t/-20)9.510-7(t/-20)2, 298 K 时电池可逆放电，则：( )A. Q 0 B. Q 0 C. Q = 0 D. 不能确定18某燃料电池的反应为：H2(g) O2(g) H2O(g) 在400 K 时的rHm 和rSm分别为251.6 kJ/mol 和50 J/(Kmol)，则该电池的电动势为：( )A. 1.2 V B. 2.4 V C. 1.4

8、V D. 2.8 V19若某电池反应的热效应是负值，那么此电池进行可逆工作时，与环境交换的热：( )A. 放热 B. 吸热 C. 无热 D. 无法确定20某电池在标准状况下，放电过程中，当Qr = 200 J 时，其焓变H 为：( )A. H = 200 J B. H 200 J21有两个电池，电动势分别为E1 和E2：H2(p)KOH(0.1 mol/kg)O2(p) E1H2(p)H2SO4(0.0l mol/kg)O2(p) E2 比较其电动势大小：( )A. E1 E2 C. E1= E2 D. 不能确定22在恒温恒压条件下，以实际工作电压E放电过程中，电池的反应热Q 等于：( )A.

9、 H zFE B. H + zFE C. TS D. TS zFE23已知：(1) CuCu2+(a2)Cu2+(a1)Cu 电动势为E1(2) PtCu2+(a2),Cu+(a)Cu2+(a1),Cu+(a)Pt 电动势为E2，则：( )A. E1= E2 B. E1 = 2 E2 C. E1 0, 则两个汞齐活度关系为：( )A. a1a2 B. a1= a2 C. a1 2.06 B. pH 2.72 C. pH 7.10 D. pH 8.0236通电于含有相同浓度的Fe2+, Ca2+, Zn2+, Cu2+的电解质溶液, 已知:(Fe2+/Fe) = 0.440 V，(Ca2+/Ca

10、) = 2.866 V, (Zn2+/Zn) = 0.7628 V，(Cu2+/Cu) = 0.337 V 当不考虑超电势时, 在电极上金属析出的次序是：( )A. Cu Fe Zn Ca B. Ca Zn Fe CuC. Ca Fe Zn Cu D. Ca Cu Zn Fe37用Pt 电极电解CdSO4 溶液时，决定在阴极上是否发生浓差极化的是：( )A. 在电极上的反应速率(若不存在浓差极化现象) B. Cd2+从溶液本体迁移到电极附近的速率C. 氧气从SO42 溶液本体到电极附近的速率 D. OH从电极附近扩散到本体溶液中的速率 .38298 K、0.1 mol/dm3 的HCl 溶液中

11、，氢电极的热力学电势为0.06 V，电解此溶液时，氢在铜电极上的析出电势E(H2)为：( )A. 大于0.06 V B. 等于0.06 V C. 小于0.06 V D. 不能判定参考答案1.B 2.B 3.A 4.A 5.D 6.B 7.B 8.D 9.C 10.B 11.A12.D 13.D 14.C 15.B 16.D 17.B 18.A 19.D 20.B 21.C22.B 23.A 24.B 25.D 26.A 27.B 28.D 29.D 30.A 31.B32.A 33.A 34.D 35.A 36.A 37.D 38.C二、计算题：1. 某电导池中充入0.02 moldm3的KC

12、l溶液，在25时电阻为250 ，如改充入6105 moldm3 NH3H2O溶液，其电阻为105 。已知0.02 moldm3KCl溶液的电导率为0.227 Sm1，而NH4+及OH的摩尔电导率分别为73.4104 Sm2mol1，198.3104 Sm2mol1。试计算6 105 moldm3 NH3H2O溶液的解离度。2. 有一原电池Ag | AgCl(s) | Cl-（a=1）|Cu2+（a=0.01）| Cu。 （1）写出上述原电池的反应式； （2）计算该原电池在25时的电动势E； （3）25时，原电池反应的 吉布斯函数变（rG m）和平衡常数K各为多少？ 已知：(Cu2+|Cu) =

13、 0.3402V，(Cl-|AgCl|Ag) =0.2223 V。3. 25时，对电池Pt |Cl2(p) Cl-(a=1) | Fe3+(a=1) ，Fe2+(a=1) Pt：（1）写出电池反应；（2）计算电池反应的rG 及K值；（3）当Cl-的活度改变为a(Cl-) = 0.1时，E值为多少？（已知(Cl-|Cl2|Pt) =1.3583 V，(Fe3+，Fe2+ | Pt) = 0.771V。）4. 下列电池：Pt，H2(p)|H2SO4(aq)|O2(p)，Pt298K时E=1.228V，已知液体水的生成热fHm (298K,H2O,l) = -2.851105Jmol-1。 （1）

14、写出电极反应和电池反应； （2） 计算此电池电动势的温度系数；（3） 假定273K298K之间此反应的rHm为一常数，计算电池在273K时的电动势。5. 291K时下述电池： Ag，AgCl|KCl(0.05molkg-1，=0.84)AgNO3|(0.10molkg-1，=0.72)|Ag电动势E=0.4312 V，试求AgCl的溶度积Ksp。6. 电池Hg|Hg2Br2(s)| Br-(aq)|AgBr(s)|Ag，在标准压力下，电池电动势与温度的关系是：=68.04/mV+0.312(T/K-298.15)/ mV, 写出通过1F电量时的电极反应与电池反应，计算25时该电池反应的rGm，

15、rHm，rSm。7. 25时，将浓度为15.81molm-3的醋酸注入电导池，测得电阻为655。已知电导池常数K=13.7m-1, m（H+）=349.8210-4Sm2mol-1，m（Ac-）= 40.910-4Sm2mol-1，求给定条件下醋酸的电离度和电离常数。8、设计一个电池使其发生下列变化 2AgBr(s) + H2 ( P = 1atm) = 2Ag(s) + 2HBr (a = 0.1) 并求此反应在25C时的：(1) 电动势 (2) G (3) Ka (4) 判断该反应能否自发进行 (5) 若上述反应为下式时，计算其电动势 AgBr(s) +1/2 H2 ( P = 1atm)

16、 = Ag(s) + HBr (a = 0.1)。已知：AgBr = 0.0711V 9. 电池 Pt,H2( p )|HBr(a = 1)|AgBr(s),Ag 的E 与温度T 的关系式为：E = 0.07150 - 4.186 107T(T - 298) 。(1) 写出电极反应与电池反应；(2) 求T = 298 K 时正极E 与AgBr 的Ksp，巳知 (Ag+/Ag) = 0.7991 V；(3) 求T = 298 K 电池反应的平衡常数（可逆放电2F）；(4) 此电池在298K 下可逆放电2F 时，放热还是吸热？是多少？10. 对于电池：Pt,Cl2(0.5p)|HCl(0.1m)|

17、AgCl(s),Ag，巳知f Hm (AgCl) = -127.035 kJmol1，S m (Ag) = 42.702 JK1mol1， S m (AgCl) = 96.106 JK1mol1，S m (Cl2) = 222.94 JK1mol1。求：(1) T = 298K 时电池电动势 ；(2) 与环境交换的热；(3) 电池电动势的温度系数；(4) AgCl(s)的分解压力。11. 电池Pt|H2(100 kPa)|H2SO4(0.5 mol/kg) Hg2SO4 + Hg(l)|Pt 在298 K 时的电动势为0.6960 V，已知该电池的标准电动势为E=0.615 V。(1) 写出正

18、极、负极和电池的反应式；(2) 计算298 K 时该反应的平衡常数K 以及摩尔反应吉布斯自由能rGm；(3) 计算298 K 时，H2SO4 (0.5 molkg1)水溶液的活度(H2SO4)、离子平均活度a 以及离子平均活度系数 ；(4) 试根据德拜休克尔极限公式计算上述H2SO4 (0.5 molkg1)水溶液的离子平均活度系数 ，并与(3)问中结果比较并分析A0.509 (molkg1)1/2。习题答案：1. 解：= (0.277) Sm1=69.3105 Sm1 m=/c= Sm2mol1 =0.0115 Sm2mol1 = (73.4 + 198.3)104 Sm2mol1 =271

19、.7104 Sm2mol1 所以， = =0.423 2. 解： （1）2Ag+2Cl-(a=1) + Cu2+(a=0.01) = 2AgCl(s) + Cu （2）E=0.34020.2223 V = 0.05875 V （3）rG m=zFE=2964850.05875 Jmol-1=11.337 kJmol-1 rG=zFE=RTlnK lnK=zFE/RT=9.1782 K=9.68103 3. 解: （1）2 Cl(a=1) 2 Fe3+（a=1）= Cl2(p)+2 Fe2+（a=1） （2）rG=296485(0.7711.3583) Jmol-1 =113331 Jmol-1

20、 lg K=19.858 K=1.38710-20 （3）E= E=(0.7711.3583)V = (0.58730.05916)V= 0.6465 V 4. 解：(1) (-) H22H+2e(+)1/2O2+2H+2eH2O(l)电池反应：H2(g)+1/2O2(g)H2O(l) (2) rGm=-nFE=-2965001.228=-2.37105 (Jmol-1) 根据 rHm=-nFE+nFT(E/T)p -2.861105=-2.37105+296500298(E/T)p (E/T)p =-8.53710-4 (VK-1)(3) 根据 rHm=nFE-T(E/T)p； 得 E =

21、1.25(V) 5. 解：负极：Ag + Cl- - e- AgCl(s)正极：Ag+ + e- Ag电池反应：Ag+ + Cl - AgCl(s)E=E-RT/Flna(AgCl)/a(Ag+)a(Cl-)a(AgCl)=1； E=E-RT/Flna(Ag+)a(Cl-) = E-RT/Fln(m/m) =0.4321-(8.314291/96500)ln(0.840.05)=0.5766 V lnK=nFE/RT=22.9985；故K=9.73109AgCl的溶度积 Ksp=1/K=1.0310-106. 解: 通过1F电量时，z=1电极反应: (-)Hg(l) + Br-(aq)1/2H

22、g2Br2(s) + e- (+)AgBr(s) + e-Ag(s) + Br-(aq)电池反应: Hg(l)+ AgBr(s)1/2 Hg2Br2(s)+ Ag(s)25,100kPa时, 则若通电量为2F，则电池所做电功为：7. 解： 8、（Pt）H2（g）HBr (a = 0.1) AgBr-Ag ( 1 ) E = AgBr H2/H+ = 0.0711 0 = 0.0711V E = E RT/nFln a2HBr = 0.0711 8.314298/296500 ln0.14 = 0.1894V ( 2 ) G = nFE = 2 96500 0.1894 = 36.554 kJ (2分) ( 3 ) G = nFE = RTlnKa Ka = 254 ( 4 ) G 0 能自发进行 ( 5 ) E1 = E2 = 0.1894V 9. 解：10. 解：11.