物理化学—电化学练习题及参考答案

电化学A一、选择题1. 某燃料电池的反应为：O2(g)─→H2O(g)H2(g)＋12在400 K 时的∆r H m和∆r S m分别为-251.6 kJ·mol-1和–50 J·K-1·mol-1,则该电池的电动势为：( )(A) 1.2 V (B) 2.4 V(C) 1.4 V (D) 2.8 V2. 已知下列两个电极反应的标准电极电位为：Cu2++ 2e-─→Cu(s) φ$= 0.337 V1Cu++ e-─→Cu(s) φ$= 0.521 V2由此可算得Cu2++ e-─→Cu+的φ∃值为：( )(A) 0.184 V (B) 0.352 V(C) -0.184 V (D) 0.153 V3. 有下面一组电池：(1) H2(p∃)│HCl(a=1)‖NaOH(a=1)│O2(p∃)(2) H2(p∃)│NaOH(a=1)│O2(p∃)(3) H2(p∃)│HCl(a=1)│O2(p∃)(4) H2(p∃)│KOH(a=1)│O2(p∃)(5) H2(p∃)│H2SO4(a=1)│O2(p∃)电动势值：( )(A) 除1 外都相同(B) 只有2,4 相同(C) 只有3,5 相同(D) 都不同4. 对应电池Ag(s)|AgCl(s)|KCl(aq)|Hg2Cl2(s)|Hg(l)的化学反应是：（）(A) 2Ag(s)+Hg22+(aq) = 2Hg(l) +2Ag+(B) 2Hg+2Ag+ = 2Ag +Hg22+(C) 2AgCl+2Hg = 2Ag +Hg2Cl2(D) 2Ag+Hg2Cl2 = 2AgCl +2Hg5. 电动势测定应用中，下列电池不能用于测定H2O(l)的离子积的是：（）(A) Pt,H2(p∃)|KOH(aq)||H+(aq)|H2(p∃),Pt(B) Pt,H2(p∃)|KOH(aq)||参比电极(C) Pt,H2(p∃)|KOH(aq)|HgO(s)|Hg(l)(D) Pt,H2(p∃)|HCl(aq)|Cl2(p∃),Pt6. 在电极与溶液的界面处形成双电层，其中扩散层厚度与溶液中离子浓度大小的关系是（）(A) 两者无关(B) 两者成正比关系(C) 两者无确定关系(D) 两者成反比关系7. 某电池反应为Zn(s)＋Mg2+(a=0.1)＝Zn2+(a=1)＋Mg(s) 用实验测得该电池的电动势E＝0.2312 V, 则电池的E∃为：( )(A) 0.2903 V (B) -0.2312 V(C) 0.0231 V (D) -0.202 V8. 电极Tl3+,Tl+/Pt 的电势为φ$＝1.250 V,电极Tl+/Tl 的电势φ2$1＝-0.336 V，则电极Tl3+/Tl 的电势φ$为: ( )3(A) 0.305 V (B) 0.721 V(C) 0.914 V (D) 1.568 V9. 298 K 时,在下列电池的右边溶液中加入0.01 mol·kg-1的Na2S 溶液, 则电池的电动势将：( )Pt│H2(p∃)│H+(a=1)‖CuSO4(0.01 mol·kg-1)│Cu(s)(A) 升高(B) 下降(C) 不变(D) 无法判断10．298 K时,反应为Zn(s)＋Fe2+(aq)＝Zn2+(aq)＋Fe(s) 的电池的E∃为0.323 V,则其平衡常数K∃为：( )(A) 2.89×105(B) 8.46×1010(C) 5.53×104(D) 2.35×102二、填空题11.将反应H2(g) + I2(s) →2HI(aq)设计成电池的表示式为：__________________________________。

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) ∆r U>0, ∆r S>0 (B) ∆r U<0, ∆r S>0(C) ∆r U>0, ∆r S<0 (D) ∆r U<0, ∆r S<02. 在应用电位计测定电动势的实验中，通常必须用到：（）(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, H2(p)│HCl(m1)‖HCl(m2)│H2(p), Pt(C) Pt, H2(p)│HCl(m1)┆HCl(m2)│H2(p), Pt(D) Pt, H2(p)│HCl(m1)│AgCl,Ag-Ag,AgCl│HCl(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 V·K-1, 则∆r S m为：( )(A) -61.76 J·K-1·mol-1(B) -30.88 J·K-1·mol-1(C) 62.028 J·K-1·mol-1(D) -0.268 J·K-1·mol-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：（）(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=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K a=110. 下列电池中,电动势与氯离子活度无关的电池是：(A) Zn│ZnCl2(aq)‖KCl(aq)│AgCl│Ag(B) Pt│H2│HCl(aq)│Cl2│Pt(C) Ag│AgCl(s)│KCl(aq)│Cl2│Pt(D) Hg│Hg2Cl2(s)│KCl(aq)‖AgNO3(aq)│Ag二、填空题11. 电池Hg│Hg2Cl2│HCl(a)│Cl2(p∃)│(Pt)在25℃, a = 0.1 时, E = 1.135 Va = 0.01 时, E = ______12. 将反应H2(g) + PbSO4(s) → Pb(s) + H2SO4(aq)设计成电池的表示式为：_______________________________________________________。

第七章 电化学习题及解答1. 用铂电极电解CuCl 2溶液。

通过的电流为20 A ，经过15 min 后，问：（1）在阴极上能析出多少质量的Cu ; (2) 在27℃，100 kPa 下，阳极析出多少Cl 2 解：电极反应为阴极：Cu 2+ + 2e -= Cu阳极: 2Cl - - 2e -= Cl 2电极反应的反应进度为ξ = Q /(ZF) =It / (ZF)因此： m Cu = M Cu ξ = M Cu It /( ZF ) = ×20×15×60/(2×=V Cl 2 = ξ RT / p = dm 32. 用银电极电解AgNO 3溶液。

通电一定时间后，测知在阴极上析出的Ag ，并知阴极区溶液中Ag +的总量减少了。

求AgNO 3溶液中的t (Ag +)和t (NO 3-)。

解： 解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。

显然阴极区溶液中Ag +的总量的改变D m Ag 等于阴极析出银的量m Ag 与从阳极迁移来的银的量m’Ag 之差：D m Ag = m Ag - m’Ag m’Ag = m Ag - D m Agt (Ag +) = Q +/Q = m’Ag / m Ag = (m Ag - D m Ag )/ m Ag = = t (NO 3-) = 1- t (Ag +) = 1- =3. 已知25 ℃时 mol/L KCl 溶液的电导率为 S/m 。

一电导池中充以此溶液，在25 ℃时测得其电阻为453Ω。

在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为L 的CaCl 2溶液，测得电阻为1050Ω。

计算（1）电导池系数；（2）CaCl 2溶液的电导率；（3）CaCl 2溶液的摩尔电导率。

解：（1）电导池系数K Cell 为K Cell = k R = ×453 = m -1（2）CaCl 2溶液的电导率k = K Cell /R = 1050 = S/m （3）CaCl 2溶液的摩尔电导率Λm = k/C = ××1000)= S·m 2 ·mol -4. 25 ℃时将电导率为 S/m 的KCl 溶液装入一电导池中，测得其电阻为525Ω。

第七章 电化学习题及解答1. 用铂电极电解CuCl 2溶液。

通过的电流为20 A ，经过15 min 后，问：（1）在阴极上能析出多少质量的Cu ; (2) 在27℃，100 kPa 下，阳极析出多少Cl 2？解：电极反应为阴极：Cu 2+ + 2e - = Cu阳极: 2Cl - - 2e - = Cl 2电极反应的反应进度为ξ = Q /(ZF) =It / (ZF)因此： m Cu = M Cu ξ = M Cu It /( ZF ) = 63.546×20×15×60/(2×96485.309)=5.928gV Cl 2 = ξ RT / p =2.328 dm 32. 用银电极电解AgNO 3溶液。

通电一定时间后，测知在阴极上析出1.15g 的Ag ，并知阴极区溶液中Ag +的总量减少了0.605g 。

求AgNO 3溶液中的t (Ag +)和t (NO 3-)。

解： 解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。

显然阴极区溶液中Ag +的总量的改变D m Ag 等于阴极析出银的量m Ag 与从阳极迁移来的银的量m’Ag 之差：D m Ag = m Ag - m’Agm’Ag = m Ag - D m Agt (Ag +) = Q +/Q = m’Ag / m Ag = (m Ag - D m Ag )/ m Ag = (1.15-0.605)/1.15 = 0.474t (NO 3-) = 1- t (Ag +) = 1- 0.474 = 0.5263. 已知25 ℃时0.02 mol/L KCl 溶液的电导率为0.2768 S/m 。

一电导池中充以此溶液，在25 ℃时测得其电阻为453Ω。

在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为0.555g/L 的CaCl 2溶液，测得电阻为1050Ω。

计算（1）电导池系数；（2）CaCl 2溶液的电导率；（3）CaCl 2溶液的摩尔电导率。

物理化学-电化学部分习题答案4. 在18 o C 时，已知0.01 mol/dm 3 KCl 溶液的电导率为0.12205 S m -1，用同一电导池测出0.01 mol/dm 3 KCl 和0.001 mol/dm 3 K 2SO 4的电阻分别为145.00 Ω和712.2 Ω。

试求算（1）电导池常数；（2）0.001 mol/dm 3 K 2SO 4溶液的摩尔电导率。

解. （1）用标准KCl 溶液求电导池常数：170.1700.14512205.0-=⨯===m R GK cell κκ（2）K 2SO 4溶液的摩尔电导率：12302485.02.71210001.071.17-⋅⋅=⨯⨯====Λmol m S cR K c G K ccell cell m κ8. 在25 o C 时，一电导池充以0.01 mol/dm 3 KCl 和0.1 mol/dm 3 NH 3·H 2O 溶液，测出两溶液的电阻分别为525 Ω和2030 Ω，试计算此时NH 3·H 2O 溶液的解离度。

已知25 o C 时0.01 mol/dm 3 KCl 的电导率为0.1409 S m -1，()()121240198.0,00734.0--∞-+∞⋅⋅=⋅⋅=mol m S OH mol m S NH m m λλ 解. 用标准KCl 溶液求电导池常数：()()()()KCl R KCl KCl G KCl K cell κκ==0.1 mol/dm 3 NH 3·H 2O 溶液的电导率为：()()()()()123232303643.020305251409.0-⋅=⨯=⋅=⋅=⋅m S O H NH R KCl R KCl O H NH G K O H NH cell κκ0.1 mol/dm 3 NH 3·H 2O 溶液的摩尔电导率为：()()()124323232310643.3101.003643.0--⋅⋅⨯=⨯=⋅⋅=⋅Λmol m S O H NH c O H NH O H NH m κ ()()()1242302714.00198.000734.0--∞+∞∞⋅⋅=+=+=⋅Λmol m S OHNH O H NH m m m λλ NH 3·H 2O 溶液的解离度：()()0134.002714.010643.342323=⨯=⋅Λ⋅Λ=-∞O H NH O H NH m m α12. 在18 o C 时，测得CaF 2饱和水溶液及配制该溶液的纯水的电导率分别为3.83×10-3 和1.5×10-4 S m -1。

第七章电化学习题及解答1. 用铂电极电解CuCl2溶液。

通过的电流为20 A，经过15 min后，问：（1）在阴极上能析出多少质量的Cu ; (2) 在27℃，100 kPa下，阳极析出多少Cl2？解：电极反应为阴极：Cu2+ + 2e- = Cu阳极: 2Cl- - 2e- = Cl2电极反应的反应进度为ξ = Q/(ZF) =It / (ZF)因此：m Cu = M Cuξ = M Cu It /( ZF) = ×20×15×60/(2×=V Cl2 = ξ RT / p = dm32. 用银电极电解AgNO3溶液。

通电一定时间后，测知在阴极上析出的Ag，并知阴极区溶液中Ag+的总量减少了。

求AgNO3溶液中的t (Ag+)和t (NO3-)。

解：解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。

显然阴极区溶液中Ag+的总量的改变D m Ag等于阴极析出银的量m Ag与从阳极迁移来的银的量m’Ag之差：D m Ag = m Ag - m’Agm’Ag= m Ag - D m Agt (Ag+) = Q+/Q =m’Ag / m Ag = (m Ag - D m Ag)/ m Ag = =t (NO3-) = 1- t (Ag+) = 1- =3.已知25 ℃时 mol/L KCl溶液的电导率为 S/m。

一电导池中充以此溶液，在25 ℃时测得其电阻为453Ω。

在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为L的CaCl2溶液，测得电阻为1050Ω。

计算（1）电导池系数；（2）CaCl2溶液的电导率；（3）CaCl2溶液的摩尔电导率。

解：（1）电导池系数K Cell为K Cell = k R = ×453 = m-1（2）CaCl2溶液的电导率k = K Cell /R = 1050 = S/m（3）CaCl 2溶液的摩尔电导率Λm = k/C = ××1000)= S·m 2·mol -4. 25 ℃时将电导率为 S/m 的KCl 溶液装入一电导池中，测得其电阻为525Ω。

物理化学电化学练习题及答案物理化学电化学练习题及答案第八、九、十章电化学习题一、选择题1. 科尔劳乌施定律)1(c m m β-Λ=Λ∞适用于（ D ） A.弱电解质 B.强电解质 C.无限稀释溶液 D.强电解质稀溶液2. 在质量摩尔浓度为b 的MgSO 4中，MgSO 4的活度a 为（ A ）A.22)/(±γθb bB.22)/(2±γθb bC.33)/(4±γθb bD.44)/(8±γθb b3. 某电池的电池反应可写成:( C )（1）H 2 (g)+21O 2 (g)→ H 2O(l) （2）2H 2 (g)+ O 2 (g)→ 2H 2O(l)相应的电动势和化学反应平衡常数分别用E 1，E 2和K 1，K 2表示，则 ( C )A.E 1=E 2 K 1=K 2B.E 1≠E 2 K 1=K 2C.E 1=E 2 K 1≠K 2D.E 1≠E 2 K 1≠K 24. 下列电池中，电动势E 与Cl -的浓度无关的是（ C ）A.Ag|AgCl(s)|KCl(aq)| Cl 2 (g,100kPa)| PtB.Ag|Ag +(aq)|| Cl - (aq)| Cl 2 (g,100kPa)| PtC.Ag|Ag +(aq)|| Cl - (aq)| AgCl(s) |AgD.Ag|AgCl(s) |KCl(aq)|Hg 2Cl 2 (s)|Hg5. 电池在恒温恒压及可逆条件下放电，则系统与环境间的热交换Q r 值是（ B ）A.Δr H mB.TΔr S mC.Δr H m - TΔr S mD.06. 在电池Pt| H 2 (g,p )| HCl （1mol·kg -1）||CuSO 4（0.01 mol·kg -1）|Cu 的阴极中加入下面四种溶液，使电池电动势增大的是（ A ）A.0.1 mol·kg -1CuSO 4B.0.1 mol·kg -1Na 2SO 4C.0.1 mol·kg -1Na 2SD.0.1 mol·kg -1氨水7. 298K 时，下列两电极反应的标准电极电势为:Fe 3+ + 3e -→ Fe E θ(Fe 3+/Fe)=-0.036VFe 2+ + 2e -→ Fe E θ(Fe 2+/Fe)=-0.439V则反应Fe 3+ + e -→ Fe 2+ 的E θ(Pt/Fe 3+, Fe 2+)等于 ( D )A.0.184VB.0.352VC.-0.184VD.0.770V8. 298K 时，KNO 3水溶液的浓度由1mol·dm -3增大到2 mol·dm -3,其摩尔电导率Λm 将( B )A.增大B.减小C.不变D.不确定9. 电解质分为强电解质和弱电解质，在于：( B )。

物理化学电化学习题及答案物理化学电化学习题及答案电化学是研究电与化学的相互关系的学科，是物理化学的重要分支之一。

在电化学中，我们经常会遇到一些习题，通过解答这些习题可以更好地理解电化学的原理和应用。

下面将给出一些典型的物理化学电化学习题及其详细解答。

习题一：在标准状态下，计算以下电池的标准电动势：（1）Zn | Zn2+（0.1 M） || Cu2+（0.01 M） | Cu（2）Al | Al3+（0.01 M） || Ag+（0.1 M） | Ag解答一：（1）根据标准电动势的定义，标准电动势等于阳极的标准电势减去阴极的标准电势。

在该电池中，Zn 是阳极，Cu 是阴极。

根据标准电极电势表，Zn2+/Zn 的标准电势为-0.76 V，Cu2+/Cu 的标准电势为0.34 V。

因此，该电池的标准电动势为0.34 V - (-0.76 V) = 1.10 V。

（2）在该电池中，Al 是阳极，Ag 是阴极。

根据标准电极电势表，Al3+/Al 的标准电势为-1.66 V，Ag+/Ag 的标准电势为0.80 V。

因此，该电池的标准电动势为0.80 V - (-1.66 V) = 2.46 V。

习题二：在电解质溶液中，电解质的浓度对电解过程有影响。

计算以下电池的电动势变化：（1）Zn | Zn2+（0.1 M） || Cu2+（0.01 M） | Cu（2）Al | Al3+（0.01 M） || Ag+（0.1 M） | Ag解答二：（1）根据液体电池的电动势公式，电动势等于标准电动势减去（0.059/n）log([Cu2+]/[Zn2+])，其中 n 为电子转移数，[Cu2+] 和 [Zn2+] 分别为 Cu2+ 和Zn2+ 的浓度。

在该电池中，n = 2，[Cu2+] = 0.01 M，[Zn2+] = 0.1 M。

代入公式计算得到电动势为 1.10 V - (0.059/2)log(0.01/0.1) ≈ 1.09 V。