关于大学物理化学电化学课后习题及答案
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B1. p 和 298 K 下,把 Pb 和 Cu(Ac)2 溶液发生的反应安排为电池, 当 获得可为91.84 k J 时,电池热213.6 k J ,因此该: ( ) (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<0 2.在 应用 电势 , 通 常用 到 : ( ) (A) 标准电池 (B ) 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: ( ) (A) Pt, H 2(p 1) │H C l m ( 1) │H 2(p 2), Pt (B) Pt, H 2(p) │HCl(m 1)‖HCl( m 2) │H 2(p), Pt (C) Pt, H 2(p) │H C l m ( 1)┆ HCl( m 2) │H 2(p), Pt (D) Pt, H 2(p) │H C l m ( 1) │AgCl,Ag-Ag,AgCl │HCl(m 1) │H 2( p ), Pt 4. 某电池反应为 : Hg 2Cl 2(s)+H 2(p ) ─→2Hg(l)+2 H +( a =1)+2 Cl -(a=1) -4 V ·K -1,则r S m 为: () 已知:E =0.268 V, ( E/ T)p =-3.2 ×10 (A) -61.76 J K · -1·m ol -1 (B) -30.88 J K -1·m ol -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 d·m-3 Sn2+和0.01 mol d·m-3 Sn4+的溶液中,这时的电位差为:()4+|Sn2+)+0.059/2 (B) E (Sn4+|Sn2+)+0.059(A) E(Sn4+|Sn2+) - 0.059 (D) E (Sn4+|Sn2+) - 0.059/2(C) E(Sn8. 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) │C2│l Pt(C) Ag│AgCl(s) │KCl(aq) │2C│l P t(D) Hg│Hg2Cl2(s) │KCl(aq‖) AgNO3(aq) │Ag二、填空题11. 电池Hg│Hg2Cl2│HCl(a) │C2l(p ) │(Pt)在25℃, a = 0.1 时, E = 1.135 Va = 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:______________________________________________________。
第七章电化学7.1用铂电极电解溶液。
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?(2) 在的27 ØC,100 kPa下的?解:电极反应为电极反应的反应进度为因此:7.2在电路中串联着两个电量计,一为氢电量计,另一为银电量计。
当电路中通电1 h后,在氢电量计中收集到19 ØC、99.19 kPa的;在银电量计中沉积。
用两个电量计的数据计算电路中通过的电流为多少。
解:两个电量计的阴极反应分别为电量计中电极反应的反应进度为对银电量计对氢电量计7.3用银电极电解溶液。
通电一定时间后,测知在阴极上析出的,并知阴极区溶液中的总量减少了。
求溶液中的和。
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)。
显然阴极区溶液中的总量的改变等于阴极析出银的量与从阳极迁移来的银的量之差:7.4用银电极电解水溶液。
电解前每溶液中含。
阳极溶解下来的银与溶液中的反应生成,其反应可表示为总反应为通电一定时间后,测得银电量计中沉积了,并测知阳极区溶液重,其中含。
试计算溶液中的和。
解:先计算是方便的。
注意到电解前后阳极区中水的量不变,量的改变为该量由两部分组成(1)与阳极溶解的生成,(2)从阴极迁移到阳极7.5用铜电极电解水溶液。
电解前每溶液中含。
通电一定时间后,测得银电量计中析出,并测知阳极区溶液重,其中含。
试计算溶液中的和。
解:同7.4。
电解前后量的改变从铜电极溶解的的量为从阳极区迁移出去的的量为因此,7.6在一个细管中,于的溶液的上面放入的溶液,使它们之间有一个明显的界面。
令的电流直上而下通过该管,界面不断向下移动,并且一直是很清晰的。
以后,界面在管内向下移动的距离相当于的溶液在管中所占的长度。
计算在实验温度25 ØC下,溶液中的和。
解:此为用界面移动法测量离子迁移数7.7已知25 ØC时溶液的电导率为。
一电导池中充以此溶液,在25 ØC时测得其电阻为。
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.T Δr S mC.Δr H m - T Δr 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 )。
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。
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7.1用铂电极电解溶液。
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?(2) 在的27 ØC,100 kPa下的?解:电极反应为电极反应的反应进度为因此:7.3用银电极电解溶液。
通电一定时间后,测知在阴极上析出的,并知阴极区溶液中的总量减少了。
求溶液中的和。
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)。
显然阴极区溶液中的总量的改变等于阴极析出银的量与从阳极迁移来的银的量之差:7.4用银电极电解水溶液。
电解前每溶液中含。
阳极溶解下来的银与溶液中的反应生成,其反应可表示为通电一定时间后,测得银电量计中沉积了,并测知阳极区溶液重,其中含。
试计算溶液中的和。
解:先计算是方便的。
注意到电解前后阳极区中水的量不变,量的改变为该量由两部分组成(1)与阳极溶解的生成,(2)从阴极迁移到阳极7.5用铜电极电解水溶液。
电解前每溶液中含。
通电一定时间后,测得银电量计中析出,并测知阳极区溶液重,其中含。
试计算溶液中的和。
解:同7.4。
电解前后量的改变从铜电极溶解的的量为从阳极区迁移出去的的量为7.6在一个细管中,于的溶液的上面放入的溶液,使它们之间有一个明显的界面。
令的电流直上而下通过该管,界面不断向下移动,并且一直是很清晰的。
以后,界面在管内向下移动的距离相当于的溶液在管中所占的长度。
计算在实验温度25 ØC下,溶液中的和。
解:此为用界面移动法测量离子迁移数7.7已知25 ØC时溶液的电导率为。
一电导池中充以此溶液,在25 ØC时测得其电阻为。
在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为的溶液,测得电阻为。
计算(1)电导池系数;(2)溶液的电导率;(3)溶液的摩尔电导率。
解:(1)电导池系数为(2)溶液的电导率(3)溶液的摩尔电导率7.8已知25 ØC时溶液的电导率为。
一电导池中充以此溶液,在25 ØC时测得其电阻为。
电化学A一、选择题1. 某燃料电池的反应为:H 2(g)+O 2(g)─→H 2O(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:Cu 2++ 2e -─→ Cu(s)φ= 0.337 V1$Cu ++ e -─→ Cu(s) φ= 0.521 V2$由此可算得 Cu 2++ e -─→ Cu +的 φ 值为: ()(A) 0.184 V (B) 0.352 V(C) -0.184 V (D) 0.153 V 3. 有下面一组电池:(1) H 2(p )│HCl(a =1)‖NaOH(a =1)│O 2(p )(2) H 2(p )│NaOH(a =1)│O 2(p )(3) H 2(p )│HCl(a =1)│O 2(p )(4) H 2(p )│KOH(a =1)│O 2(p )(5) H 2(p )│H 2SO 4(a =1)│O 2(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 V 8.电极 Tl 3+,Tl +/Pt 的电势为φ=1.250 V,电极 Tl +/Tl 的电势1$φ=-0.336 V ,则电极 Tl 3+/Tl 的电势 φ为: ()2$3$(A) 0.305 V (B) 0.721 V(C) 0.914 V (D) 1.568 V 9. 298 K 时,在下列电池的右边溶液中加入 0.01 mol ·kg -1的 Na 2S溶液, 则电池的电动势将: ()Pt │H 2(p )│H +(a =1)‖CuSO 4(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)+Fe 2+(aq)=Zn 2+(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H 2(g)+I 2(s)→2HI(aq)设计成电池的表示式为:__________________________________。
大学物理化学课后习题答案【篇一:大学物理化学8-电化学课后习题及答案】、是非题1、用能斯特公式算得电池的电动势为负值,表示此电池反应的方向是朝正向进行。
()2f2f3、标准电极电势的数据就是每个电极双电层的电势差。
()4、电池反应的电动势emf与指定电池反应计量方程式的书写无关,而电池反应的热力学函数变?rgm 等则与指定电池反应计量方程式的书写有关。
5、锌、银两金属片同时插入hcl水溶液中,所构成的电池是可逆电池。
公式为:emf=emf?二、选择题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)t?rsm;(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; (c)=0; (d)无法确定三、填空题2、若已知某电池反应电动势的温度系数(emf)p?0,则该电池可逆放电时的反应热?tqr;?rsm。
(选择填入?0, ?0,或=0)四、综合题习题1写出下列原电池的电极反应和电池反应: (i) pt|h2(p?)|hcl(a)|agcl(s)|ag(s) (ii) pt|h2(p?)|naoh(a)|o2(p?)|pt 习题2将下列化学反应设计成原电池,并以电池图式表示: (i) zn(s)+h2sO4(aq)h2(p)+znso4(aq)(ii) pb(s)+hgo(s)hg(l)+pbo(s) (iii) ag+(a)+i-(a)agi(s)习题3计算化学电池:zn(s)|zn2+(a=0.1)‖cu2+(a=0.01)|cu(s)在25℃时的电动势。
电化学课后习题一、是非题下列各题中的叙述是否正确?正确的在题后括号内画“√”,错误的画“×”:1、用能斯特公式算得电池的电动势为负值,表示此电池反应的方向是朝正向进行。
( )2、电池Zn (s)| ZnCl 2(b =0.002 mol ·kg -1,γ±=1.0) | AgCl(s) | Ag(s),其反应为: 2AgCl(s)+Zn(s)===2Ag(s)+ ZnCl 2(b =0.002 mol ·kg -1,γ±=1.0) 所以,其电动势的计算公式为:E MF =E MF -RT F2ln a (ZnCl 2) =E MF -RT F 2ln(0.002×1.0) ( )。
3、标准电极电势的数据就是每个电极双电层的电势差。
( )4、电池反应的电动势E MF 与指定电池反应计量方程式的书写无关,而电池反应的热力学函数变∆r G m 等则与指定电池反应计量方程式的书写有关。
5、锌、银两金属片同时插入HCl 水溶液中,所构成的电池是可逆电池。
二、选择题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)∆r H m ; (B)零; (C)T ∆r S m ; (D) ∆r G m 。
2、 电池Hg(l) | Zn(a 1) | ZnSO 4(a 2) | Zn(a 3) | Hg(l)的电动势:( )。
(A)仅与a 1,a 3有关,与a 2无关;(B)仅与a 1,a 2有关,与a 3无关;(C)仅与a 2,a 3有关,与a 1无关;(D)与a 1,a 2,a 3均无关。
3、在25℃时,电池Pb(Hg)(a 1)|Pb(NO 3)2(aq)|Pb(Hg) (a 2)中a 1> a 2,则其电动势E :( )。
(A)>0; (B)<0; (C)=0; (D)无法确定三、填空题在以下各小题中的 处填上答案:1、Ag(s)|AgNO 3(b 1=0.01 mol ·kg -1, γ±, 1=0.90)|| AgNO 3(b 2=0.01 mol ·kg -1, γ±, 2=0.72)|Ag(s)在25℃时的电动势E MF =⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
2、若已知某电池反应电动势的温度系数p )TE ∂∂MF (>0,则该电池可逆放电时的反应热Q r ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽;∆r S m ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
(选择填入>0, <0,或=0)四、综合题习题1写出下列原电池的电极反应和电池反应:(i) Pt |H 2(p )|HCl(a )|AgCl(s)|Ag(s)(ii) Pt |H 2(p )|NaOH(a )|O 2(p )|Pt习题2将下列化学反应设计成原电池,并以电池图式表示:(i) Z n(s)+H2SO4(aq)H2(p)+Z n SO4(aq)(ii) Pb(s)+HgO(s)Hg(l)+PbO(s)(iii) Ag+(a)+I-(a)A gI(s)习题3计算化学电池:Z n(s)|Z n2+(a=0.1)‖Cu2+(a=0.01)|Cu(s)在25℃时的电动势。
习题4有一原电池Ag (s) | AgCl(s) | Cl-(a=1)||Cu2+(a=0.01)| Cu(s)。
(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 MF;(3)25℃时,原电池反应的吉布斯函数变(Δr G m)和标准平衡常数K 各为多少?已知:E (Cu2+|Cu) = 0.3402V,E (AgCl (s) |Ag (s) |Cl-) =0.2223 V。
习题5298.15K下,电池:Pt (s)| H2(g , p ) | HCl[b(HCl) =0.08 mol·kg-1,γ±=0.809]] | Hg2Cl2(s) | Hg(l)的标准电动势E MF = 0.2680 V,计算电池电动势及甘汞电极的标准电极电势E (Cl-| Hg2Cl2|Hg)。
习题6电池Zn(s)|ZnCl2(b=0.555 mol·kg-1)|AgCl(s)|Ag(s),测得25℃时电动势E MF=1.015V。
已知:E (Zn2+|Zn) =-0.763V,E (Cl-|AgCl|Ag) = 0.2223 V。
(1)写出电极及电池反应(得失电子数为2);(2)求上述反应的标准平衡常数K ;(3)求溶液ZnCl2的平均离子活度因子γ±。
习题725℃时,电池Pt(s)|H2(p )|HCl(0.1mol kg-1)|AgCl(s)|Ag(s)的电动势为0.3522V,(1)求反应H2(g,p )+2AgCl(s)=2Ag+2H++2Cl-,在25℃的标准平衡常数。
(已知0.1mol kg-1 HCl的γ±=0.798);(2)求金属银在1mol kg-1HCl溶液中产生H2的平衡压力。
(已知E [ Ag(s)|AgCl(s)|Cl]=0.2223V, 25℃时1mol kg-1 HCl的γ±=0.809)。
习题8原电池Pt | H2(p ) | H2SO4(b=0.01mol·kg-1) | O2(p ) | Pt在298.15K时的E MF=1.229 V,液态水的Δf H m (298K) = -285.84 kJ·mo l-1,求该电池电动势的温度系数及273.15K 时的电动势(设在此温度范围内Δr H m为常数)。
电化学课后习题一、是非题1、(×)2、(×)3、(×)4、(√)5、(×)二、选择题1、(C)2、(A)3、(A)三、填空题1、0.0535 V2、>0 >0四、综合题习题1解(i)阳极(负极):1/2H2(p )→H+[a(H+)]+e-(氧化,失电子)阴极(正极):AgCl(s)+e-→Ag(s)+Cl-[a(Cl-)](还原,得电子)电池反应:1/2H2(p )+AgCl(s)→Ag(s)+H+[a(H+)]+Cl-[a(Cl-)](ii)阳极(负极):H2(g,p )+2OH-[a(OH-)]→2H2O+2e (氧化,失电子)阴极(正极):1/2O2(g,p )+H2O(l)+2e-→2OH-[a(OH-)](还原,得电子)电池反应:H2(g, p )+1/2O2(g, p )→H2O(l)习题2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Z n (s),即Z n (s)→Z n 2+(a )+2e -而发生还原反应的是H +,即2H +(a )+2e -→→H 2(g) 根据上述规定,此原电池图式为:Z n (s)|Z n SO 4(aq )‖H 2S O4(aq )|H 2(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 2O(l)+2e -发生还原反应的是HgO,即HgO(s)+H 2O(l)+2 e -→Hg(l)+2OH -(a ) 根据上述规定,此原电池图式为:Pb(s)|PbO(s)|OH -(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)|I-(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 )+I-(a ) →AgI-) Ag+I -→AgI+e -Ag +(a )→Ag -e即所对应的电极为Ag |Ag +。
此原电池图式为:Ag(s)|AgI(s)|I-(a )‖Ag +(a )|Ag(s)习题3解 采用方法(ii)来计算,首先写出左、右两电极的还原反应:左:Z n 2+(a =0.1)+2e -→Z n (s)右:Cu 2+(a =0.01)+2e -→Cu(s)由电极反应的能斯特方程有: )Zn (1ln )Zn Zn ()(22++-=a ZF RT E E 左极,还原 )2Cu (1ln )Cu 2Cu ()(+-+=a ZF RT E E 右极,还原 由表10-4查得E (Z n 2+|Z n )=-0。
7626V ,E (Cu 2+|Cu )=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 MF=E(右极,还原)-E (左极,还原)=0.281V -(-0.792V )=1.07V 采用方法(i)可算得同样的结果。
习题4[题解](1)电池及电极反应:2Ag(s) + 2Cl -(a =1) == 2AgCl(s) + 2e - Cu 2+(a =0.01) +2e - == Cu(s)2Ag+2Cl -(a =1) + Cu 2+(a =0.01) == 2AgCl(s) + Cu(2)E MF V 058750]V 01011lg 2059160-0.2223-[0.3402 2...=⨯= (3)Δr G m =-zFE MF =[-2×96485×0.05875] J·mol -1=-11.337 kJ·mol -1K RT zFE G ln ΔMF m r -=-=3MF 109.689.1782298.158.3140.2223)(0.3402964852ln ⨯==⨯-⨯⨯=-= K /RT zFE K [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一,也是考研试题的热点之一,是必须掌握的内容。
习题5[题解] 电极及电池反应:负极:H 2(g )→2H ++2e -正极:Hg 2Cl 2(s )+2e - → 2 Hg (l )+2Cl -电池反应:H 2(g )+ Hg 2Cl 2(s )===2HCl+2 Hg (l )))(H [Hg(l)](HCl)lg(2059160222MF MF/pp a a .E E ⋅== =(0.268-0.05916lg a (HCl) )Va (HCl) = a ±=(b ±·γ ±/ b )2 = (0.08×0.809)2 = 4.1887×10-3E MF =0.4087 VE MF = E (Cl -| Hg 2Cl 2|Hg)- E (H +|H 2|Pt)= E (Cl -| Hg 2Cl 2|Hg)E (Cl -| Hg 2Cl 2|Hg) = E MF = 0.268 V[导引] 解本题的几个关键点是:(i) 正确写出电极反应及电池反应式;(ii) 列出电池反应的能斯特方程;(iii) 知道p (H 2)/p = p (H 2)/p =1, a [Hg(l)]=1;(iv) HCl 为1-1型电解质,a (HCl)=a ±2=(γ±b/b )2;(v)应用E MF =E (右,还原)-E (左,还原);(vi) E [H +(a =1)|H 2(p )]=0。