物理化学电化学练习题及参考答案.docx

1、物理化学电化学练习题及参考答案电化学 B一、选择题1. p 和 298 K 下，把 Pb 和 Cu(Ac) 2溶液发生的反应安排为电池， 当 获得可逆电功为 91.84 kJ 时，电池同时吸热 213.6 kJ，因此该过程有：()(A) 标准电池(B) 标准氢电极(C) 甘汞电极(D) 活度为 1 的电解质溶液3.下列电池中液接电势不能被忽略的是： ( )(A)Pt, H2(p1)HCl(m1)H2(p2), Pt(B)Pt, H 2(p) HCl(m1)HCl( m2) H2(p), Pt(C)Pt, H2(p)HCl(m1)HCl(m2)H2(p), Pt(D)Pt, H2(p)HCl(m

2、1)AgCl,Ag-Ag,AgClHCl(m1)H2(p), Pt4.某电池反应为 :Hg2Cl2(s)H2(p )2 Hg(l) 2 H+(a=1)2 Cl-(a=1)已知:E 0.268 V, ( E/ T)p-3.2 10-4 VK -1, 则 rSm为： ( )(A)-61.76 J K -1mol -1 (B) -30.88 J K -1mol -15.电池中使用盐桥的作用是： ( )(A)使电池变成无液体接界的可逆电池(B)基本消除电池中的液体接界电势(C)消除电池中存在的扩散现象(D)使液体接界电势为零6.用对消法测定电池电动势，若实验中发现检流计始终偏向一边， 则可能原因是：(

3、 )(A)被测定电池温度不均匀(B)被测定电池的两极接反了(C)搅拌不充分使浓度不均匀(D) 检流计灵敏度差7.将一铂丝两端分别浸入含 0.1 mol dm-3 Sn2+和 0.01 mol dm-3 Sn4+ 的溶液中，这时的电位差为： ( )(A)E(Sn4+|Sn2+)+0.059/2 (B) E(Sn4+|Sn2+)+0.059(C) E(Sn4+|Sn2+) - 0.059 (D) E(Sn4+|Sn2+) - 0.059/28.测定电池电动势时，标准电池的作用是： ( )(A) 提供标准电极电势(B) 提供标准电流(C) 提供标准电位差(D) 提供稳定的电压9.当电池的电动势 E=

4、0 时，表示：(A) 电池反应中，反应物的活度与产物活度相等(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=110.下列电池中 ,电动势与氯离子活度无关的电池是：(A) ZnZnCl2(aq)KCl(aq) AgClAg(B)Pt H2HCl(aq) C2l Pt(C)AgAgCl(s) KCl(aq) 2Cl Pt(D)Hg Hg2Cl 2(s) KCl(aq) AgNO 3(aq) Ag(E)二、填空题a = 0.01 时 , E = 12. 将反应 H2(g) + PbSO 4(s) Pb(s) + H2SO4(aq) 设计成电池的表 示式为：

5、13.将反应 Ag 2SO4(s)2 Ag+ SO42 设计成电池 ,其书面表示式 为：。14.将反应 Hg(l) + 2KOH(aq) HgO(s) + H2O(l) + 2K(Hg)( aam)设 计成电池的表示式为：15.将反应 Hg(l) + Cl (aCl- = 1) + Fe3+ = 21Hg2Cl2(s) + Fe2+设计成电 池的表示式为：16.写出 25时，电池Sb(s) S2Ob3(s) KOHm( ),KCl( m) H2(g,p ) ， Pt 的 负 极 反 应 ， 正 极 反 应 ， 以 及 电 池 的 总 反 应17.下列两个反应：Pb(Hg) P2b+(a) +

6、2e-+ Hg(l)Pb Pb2+(a) + 2e-其电极电势公式分别为 及 ， 这两个反应相应的 及 是否相同？18.有如下电池： Cu(s)|CuSO4(0.01mol/kg, =0.41)|CuSO4(0.1mol/kg, =0.16)|Cu(s)其电动势 E 为 。19.298 K时，电池 Pt,H 2(0.1p )|HCl( a=1)|H2(p ), Pt 的电动势为：20.电池反应和电动势如下所示： 12 Cu(s)+ 12 Cl 2(p) 21 Cu2+Cl - E1 Cu(s)+Cl 2(p) Cu2+2Cl - E2设(1)和(2)中各物质的活度均相同，则 E1与E2的关系为

7、： 三、计算题21.25时，醋酸在水中的热力学解离常数 Ka 是 1.75 10-5 ，Kw=1.01 10-14，试应用德拜 休克尔极限方程估计活度系数， 并计算 在该温度下，浓度为 0.01 mol dm-3 的醋酸钠水溶液的 pH 值。(A=0.51 mol -1/2dm3/2)。22.以 Ni(s) 为电极， KOH 水溶液为电解质的可逆氢、氧燃料电池 , 在 298 K 和 p 压力下稳定地连续工作，试回答下述问题：(1)写出该电池的表示式，电极反应和电池反应(2)求一个 100 W 的电池，每分钟需要供给 298 K ，p 的H2(g) 的体积？已知该电池反应的 rG$m = -2

8、36 kJ mol -(1 每 mol H 2(g)，( 1W = 3.6 kJ h-1 )(3)求该电池的电动势？23.在 298 K 时 ,下述电池的电动势 E = 0.1519 V .AgAgI(s) HIa(=1) H2(p )Pt并已知下列物质的标准生成焓：物质AgI(s)Ag+I-fH $m /kJmol-1-62.38105.89-55.94试求： (a) 当电池中有 1 mol 电子电量流过时，电池反应的 We、Wf、Qr、 rUm、 rHm、 rSm、 rFm 和 rGm 各为多少？(b) 如果让电池短路，则在发生同样的反应时上述各函数值又为多少？24.乙胺（C2H 5NH

9、2）溶于水形成 C2H5NH 3OH 。 今有 1 mol 乙胺溶于 水制成 16 dm3溶液，所生成的 C2H5NH 3OH 是弱电解质，按下式解 离： C2H5NH3OH ? C2H5NH3 OH-，在 298 K 时测得该溶液的电导率 为 0.1312 Sm-1 ， 又 已 知 其 无 限 稀 释 摩 尔 电 导 率 m 232.6 10 4S m2 mol -1 ，试求：（1） 上述条件下 C2H5NH3OH 的解离度 ；（2） 溶液中 OH 浓度及解离平衡常数。四、问答题25.什么叫电化学位 ? 它由哪几部分组成 ?电化学 B 答案一、选择题1. (A) 2. (A) 3. (C)

10、4. (A) 5. (B)6. (B) 7. (D) 8. (C) 9. (C) 10. (C)二、填空题11.E = 1.135 V12.Pt,H2(g)|H2SO4(aq)|PbSO4(s)|Pb(s)13.Ag(s) A+g(aq)SO42 (aq) A2gSO4(s),Ag(s)14.Hg(l)|HgO(s)|KOH(aq)|K(Hg)( aam)15.摩尔甘汞电极 |Fe3+， Fe2+|Pt 或Hg(l)|Hg 2Cl2(s)|Cl( aCl =1)|Fe3+，Fe2+|Pt16.2Sb(s) + 6OH-(m) = Sb2O3(s) + 3H2O + 6e-6H2O + 6e-

11、= 3H2 (g,p) + 6OH- (m)2Sb(s) + 3H2O = Sb2O3(s) + 3H2 (g,p )17.(Pb2+/Pb(Hg) = (Pb2+/Pb) - RT/2Flna(Pb(Hg)/a(Pb2+) (Pb2+/Pb) = (Pb2+/Pb) - RT/2Flna(Pb(s)/a(Pb2+) 不相同， 相同18.0.0175 V19.- 0.0295 V20. E1 E2三、计算题21.Ac - + H2O =HAc + OH (1- )clg (OH -) 0.51 0.01 ； (OH-) 0.8922.答(1) Ni(s),H 2(g) KOH(aq) 2(Og

12、),Ni(s) 负极：H2+ 2OH- 2e- 2H2O(l) 正极： (1/2)O2 + H2O + 2e- 2OH-电池反应：H2(g) + (1/2)O2(g) 2HOrFm = -Wmax = -15.898 kJ mol-1rSm = ( rHm - rGm)/T = 27.58 J K -1mol-1QR = T rSm = 8.218 kJ(2) Wf = 0 We = 1.24 kJQp = rHm = -6.44 kJ 其余状态函数变量同 (1)24.0.09025答 C2H5NH 3OH ? C2H5NH3 OHc(1- )5.596 10c(OH -)=c =(0.090

13、25/16) mol dm-3=5.641 10-3 moldm-3四、问答题25.答 将 ze 电荷从无穷远处移入化学体内某点所作的功。 由外 电位、表面电势及化学势组成 （ ze zex ）。(2) 100 W = 6 kJ min-1 可逆操作时， rG$m= -WmaxnH2 = (6 kJ min-1 )/(236 kJ mol-1) = 0.0254 mol min-1 V= nRT/p = 6.21 10-4 m3min-1(3) E = - rG $m /zF = 1.2228 V23.答(1) We = p V= i RT = 1.24 kJWf = zEF = 14.658 kJrHm = fH $m (AgI,s) - fH$m(I-) = -6.44 kJ mol-1rUm = rH$m - i RT = -7.68 kJ mol-1rGm = -Wf