1、2班物理化学电化学习题2010
- 格式:doc
- 大小:445.50 KB
- 文档页数:10
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:______________________________________________________。
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:__________________________________。
2010高考化学试题分类汇编电化学基础1.(2010全国卷1)右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。
电池的一个点极由有机光敏燃料(S )涂覆在2TiO 纳米晶体表面制成,另一电极由导电玻璃镀铂构成,电池中发生的反应为:22T iO /S T iO /Sh ν*−−→(激发态) +-22T iO /S T iO /S +e *−−→3I +2e 3I---−−→ 2232T iO /S 3I 2T iO /S+I +--+−−→下列关于该电池叙述错误..的是: A .电池工作时,是将太阳能转化为电能B .电池工作时,I -离子在镀铂导电玻璃电极上放电C .电池中镀铂导电玻璃为正极D .电池的电解质溶液中I -和I 3-的浓度不会减少(2010浙江卷)9. Li-Al/FeS 电池是一种正在开发的车载电池,该电池中正极的电极反应式为: 2Li ++FeS+2e -=Li 2S+Fe 有关该电池的下列中,正确的是A. Li-Al 在电池中作为负极材料,该材料中Li 的化合价为+1价B. 该电池的电池反应式为:2Li+FeS =Li 2S+FeC. 负极的电极反应式为Al-3e -=Al 3+D. 充电时,阴极发生的电极反应式为:2Li s+Fe-22e Li FeS -+=+(2010广东理综卷)23.铜锌原电池(如图9)工作时,下列叙述正确的是A 正极反应为:Zn —2e -=Zn 2+B 电池反应为:Zn+Cu 2+=Zn 2+ +CUC 在外电路中,电子从负极流向正极D 盐桥中的K +移向ZnSO 4溶液(2010安徽卷)11.某固体酸燃料电池以CaHSO 4固体为电解质传递H +,其基本结构见下图,电池总反应可表示为:2H 2+O 2=2H 2O ,下列有关说法正确的是A.电子通过外电路从b 极流向a 极B.b 极上的电极反应式为:O 2+2H 2O +4e -=4OH -C.每转移0.1 mol 电子,消耗1.12 L 的H 2D.H +由a 极通过固体酸电解质传递到b 极(2010福建卷)11.铅蓄电池的工作原理为:22442222Pb PbO H SO PbSO H O++=+研读 右图,下列判断不正确的是A .K 闭合时,d 电极反应式:24224224PbSO H O e PbO H SO -+-+-=++B .当电路中转移0.2mol 电子时,I 中消耗的24H SO 为0.2molC .K 闭合时,II 中24SO -向c 电极迁移D .K 闭合一段时间后,II 可单独作为原电池,d 电极为正极(2010江苏卷)8.下列说法不.正确的是 A .铅蓄电池在放电过程中,负极质量减小,正极质量增加B .常温下,反应()()()2C s CO g 2CO g +=不能自发进行,则该反应的0H ∆>C .一定条件下,使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率D .相同条件下,溶液中3+Fe 、2+C u 、2+Zn 的氧化性依次减弱(2010江苏卷)11.右图是一种航天器能量储存系统原理示意图。
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:_______________________________________________________。
第八章、第九章和第十章 电化学【复习内容提纲】1、电解质溶液的导电机理是什么?(原电池和电解池装置是怎么有持续的电流的)2、什么是法拉第电解定律?公式?这定律在电化学中有何用处?3、离子迁移数的定义?计算离子迁移数的几个公式? 知道离子迁移数的测定方法?4、电导、电导率、摩尔电导率的定义、公式、物理意义和单位?P16页例题 P18页例题5、电导率和摩尔电导率与浓度的变化关系?(一定要理解为什么) 图8.11和 图8。
126、什么是离子独立运动定律? 会计算电解质溶液无限稀释摩尔电导率的两种方法? P22页7、电导测定的应用。
【计算题】会计算电离度和平衡常数P26页例题 P57页 习题19 ;P58页 习题21 ;会计算难溶盐的溶度积 P28页例题 P57页 习题158、离子的平均活度,平均质量摩尔浓度,平均活度系数的计算公式 P58页 习题25离子强度的计算公式 P58页 习题249、什么是可逆电池(可逆电池具备的条件)?10、可逆电极的种类(有哪三类),会写电极反应和电极符号11、电池表示式和电池反应的“互译" P109页 习题1 ;P109页 习题212、电动势E 及其温度系数与有关热力学量的关系 【计算题】类似于P110页 习题5 习题613、电池电动势产生的机理?(电池电动势是怎么产生的)14、标准氢电极和参比电极(甘汞电极)的构造?优缺点?15、电池的分类和各类电池电动势的两种计算方法? P82页 例题1 例题2 例题316、电极电势及电池电动势的应用。
【计算题】 类似于P84页 求±γ P85页 求W SP K K ;;;17、什么是电极的极化和过电势?电极极化的原因? 图10。
418、电解时电极反应。
知道阴极和阳极的放电顺序(析出顺序)的依据?例如:电解ZnCl 2水溶液,两极均用铂电极,电解反应如何? 若均改用锌电极,结果又如何?19、金属的腐蚀和防护(简单了解)【电化学 练习】一、填空题1、Pt|Cu 2+,Cu + 电极上的反应为Cu 2+ + e -→Cu +,当有1F 的电量通过电池时,发生反应的Cu 2+ 的物质的量为 。
电化学练习题选择题1.离子独立运动定律适用于A 强电解质溶液B 弱电解质溶液C 无限稀电解质溶液D 理想稀溶液答案:C2. CaCl 2摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是A )()()(22-∞+∞∞Λ+Λ=ΛCl Ca CaCl m m mB )(2)()(22-∞+∞∞Λ+Λ=ΛCl Ca CaCl m m m C )()(21)(22-∞+∞∞Λ+Λ=ΛCl Ca CaCl m m m D )}()({21)(22-∞+∞∞Λ+Λ=ΛCl Ca CaCl m m m答案:B3.298K 时;当H 2SO 4溶液的浓度从0.01mol/kg 增加到0.1mol/kg 时;其电导率κ和摩尔电导率Λm 将A κ减小;Λm 增加B κ增加;Λm 增加C κ减小;Λm 减小D κ增加;Λm 减小答案:D4.下列电解质中;离子平均活度系数最大的是 A. 0.01 mol/kg NaCl B. 0.01 mol/kg CaCl 2C .0.01 mol/kg LaCl 3 D. 0.01 mol/kg CuSO 4 答案:A5.LiCl 的无限稀释摩尔电导率为1241003.115-⋅⋅⨯-mol m S ;在298K 时;测得LiCl 稀溶液中Li+的迁移数为0.3364;则Cl-离子的摩尔电导率()-ΛCl m 为A 1241033.76-⋅⋅⨯-mol m S B 1241003.113-⋅⋅⨯-mol m S C 1241070.38-⋅⋅⨯-mol m S D 1221033.76-⋅⋅⨯mol m S 答案:A6.质量摩尔浓度为b 的Na 3PO 4溶液;平均活度系数为±γ;则电解质的活度为A ()()44/4±=γθb b a B B ()()4/4±=γθb b a BC ()()44/27±=γθb b a B D ()()4/27±=γθb b a B答案:C7. 1mol/kg 的K 4FeCN 6的离子强度为A 10mol/kgB 7mol/kgC 4mol/kgD 15mol/kg答案:A8.下列电池电动势与氯离子活度无关的是A Zn│ZnCl 2aq‖KClaq │AgCl│AgB Pt│H 2│HClaq │Cl 2│PtC Ag│AgCls│KClaq│Cl 2│PtD Hg│Hg 2Cl 2s│KClaq‖AgNO 3aq│Ag答案:C9. 电解质水溶液的离子平均活度系数受多种因素的影响; 当温度一定时; 其主要的影响因素是A 离子的本性B 电解质的强弱C 共存的它种离子的性质D 离子浓度及离子电荷数答案:D10.若向摩尔电导率为1.4×10-2s m 2 mol -1的CuSO 4溶液中;加入1m 3的纯水;这时CuSO 4摩尔电导率为:A. 降低;B. 增高;C. 不变;D. 不能确定答案:B..11.下列电解质溶液的浓度都为0.01mol kg -1..离子平均活度系数最小的是:A. ZnSO 4;B. CaCl 2;C. KCl ;D. LaCl 3答案:D..由lg ||Az z γ±+-=-.. 12.电解质溶液中离子迁移数t i 与离子电迁移率U i 成正比;当温度与溶液浓度一定时;离子电迁移率是一定的;则25℃时;0.1mol dm -3NaOH 中Na +的迁移数t 1与0.1mol dm -3NaCl 溶液中Na +的迁移数t 2;两者之间的关系为:A. 相等;B. t 1 > t 2 ;C. t 1 < t 2 ;D. 无法比较 答案:C..因OH -比Cl -迁移速率大..13.水溶液中H+和OH-的电迁移率特别大;其原因是A. 发生电子传导; B. 发生质子传导;C. 离子荷质比大;D. 离子水化半径小答案:D。
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 )。
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:__________________________________。
电化学习题课一、电解质溶液主要公式与习题(一) 主要公式1. 电导lA k U I R G ⋅===12. S ·m 2·mol -13QQ II t B B B ==;-+++++=Λ=U U U t mm λ界面移动法4. 淌度:F U m ⋅=∞+∞+λ;dldE U V ⋅=5. 平均质量摩尔浓度、活度系数等:±γ,±a 形式相同)电解质B 的活度为7. 德拜-(二) 习题1. 在 Hittorff 法测迁移数的实验中,用 Ag 电极电解 AgNO 3溶液,测出在阳极部AgNO 3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:(D )(A) x /y (B) y /x (C) (x -y )/x (D) (y -x )/y2. 用 Ag 电极电解 AgNO 3溶液,通电一定时间后,在阴极上有0.078g Ag 析出。
经分析,阳极部含水23.14g ,AgNO 30.236g 。
已知原来所用溶液浓度为每克水中容有硝酸银0.00739g 试计算Ag +和NO 3-迁移数。
答:银电极电极,阳极:Ag →Ag +;阴极Ag +→Ag ;水不参加反应,n 电=7.229×10-4mol ;n 前=1.007×10-3mol ;n 后=1.389×10-3mol ;阳极区n 迁出= n 前+n 电- n 后= 3.409×10-4mol47.0n n ==+电迁t ;53.0n n ==-电迁t15.298K 时饱和硫酸锶(SrSO 4)的电导率为k =0.01482 S ·m -1,水的k =1.5×10-4 S ·m -1。
计算该条件下硫酸锶在水中的溶解度。
解:(1)硫酸锶无限稀释摩尔电导率(查表);(0.01393×2 S ·m 2·mol -1)表中为单位电荷。
1/2Sr 2+**(2)硫酸锶电导率κ的计算(利用溶液的电导率减纯水的电导率);(1.467×10-2 S ·m -1)(3)硫酸锶浓度的计算(利用κ,C ,∞Λm的关系);(5.266×10-4M ) 19.298K 时浓度为0.01M 的CH 3COOH 溶液在某点电导池中测得其电阻为2220Ω,已知该电导池常数为K cell =36.7m -1。
计算该条件下CH 3COOH 的解离度和解离常数。
解:(1)查表获得氢离子和醋酸根离子限稀释摩尔电导率 -122HAcmol m S 10)409.0498.3(⋅⋅⨯+=Λ-∞,mlA k RG ⋅==1 和Λm =Cκ=1.653 ×10-3S ·m 2·mol -1∞ΛΛ=mm α=0.0423;521087.11⨯=⋅-=θθααcc K c答:(1)∑=iii z m I 221;I HCl =0.025mol/Kg,I MgCl 2=0.075mol/Kg, I CuSO4=0.1mol/Kg, I LaCl3=0.15mol/Kg, I Al2(SO4)3=0.375mol/Kg,(2)ννν1)(-+-+±⋅=m m m Kg mol m HCl /025.0,=±; Kg mol m MgCl /0397.0,2=±;Kg mol m CuSO /025.0,4=±Kgmol m LaCl /057.0,3=±;Kg mol m SO Al/0638.0,342)(=±(3)I z z A -+±-=γlg ; A=0.509 0.831; 0.526; 0.227,;0.256; 0.0135(4) a =νθνγ)(mm a ±±±⋅=HCl: a 4.318×10-4 ; ±a 2.078×10-2MgCl 2: a 9.129×10-6 ; ±a 0.0209CuSO 4: a 3.221×10-5 ; ±a 5.675×10-3LaCl 3: a 4.531×10-8 ; ±a 1.459×10-2Al 2(SO 4)3: a 4.74×10-16 ; ±a 8.613×10-4二、可逆电池的电动势、电解与极化主要公式与习题(一) 主要公式1.zEF W G f p T m r -==∆m ax ,,)( 2.若电池反应为cC+dD=gG+hHd Dc ChH g G aa a a zFRT E E ln-=θ3.θK RT G m r ln -=∆;θθK zFRT E ln =4.氧化态还原态a a zF RT ln-=θϕϕ5.p m r TE zF S )(∂∂=∆,焓变,可逆过程热效应等热力学变量。
E =E c +E j ,E c 电池电动势,E j 液接电势。
右左m m F RT z t z t E j ln )(--++-=;实际为右左a a ln(±≈≈γγγ右左)6. E 分解=E 可逆+∆E 不可逆+I R =阴,析出阳,析出-ϕϕ ∆E 不可逆=阴阳+ηη;阳可逆阳,析出+=ηϕϕ;阴可逆阴,析出-=ηϕϕ7.塔菲公式 j b a ln +=η (二) 习题答:(5)负极 H 2+2OH -→2H 2O +2e正极 HgO +H 2O +2e →2OH -+Hg(6)负极 3H 2→6H ++6e正极 Sb 2O 3+6H ++6e →2Sb +3H 2O(8)负极 2Na (Hg )→2Na ++2e +2Hg正极 HgO + H 2O +2e →2OH -+Hg答:(1) Ag(s)|Ag +‖Cl -|AgCl,Ag(s);(2) Ag(s),AgI|I -‖Cl -|AgCl,Ag(s); (3) Pt|H 2|OH -|HgO(s)|Hg ; (4) Pt|Fe 3+,Fe 2+‖Ag +|Ag (s); (5) Pt|H 2|OH -(或H +)|O 2|Pt;(6)Pt|I 2(s)|I -| Cl -|Cl 2|Pt (7) Pt|H 2|H +‖OH -| H 2|Pt ;(8) Mg, Mg(OH)2| OH -|O 2|Pt (9) Pb, PbO| OH -|HgO(s)|Hg; (10) Pt| Sn 4+, Sn 2+‖Tl 3+, Tl +|Pt解:298K ,E =1.015v ,∆r G m = -zEF = -19590 J ·mol -1∆r S m = zF (∂E /∂T )p = -94.96 J ·K -1·mol -1 ∆r H m =∆r G m +T ∆r S m = -224.2K J ·mol -1 Q 可逆 = T ∆S = -28.30 kJ ·mol -1 (注意已知中单位的含义T )答:先假设Cd(s)| Cd 2+, Fe 2+|Fe(s),此反应为Fe 2++ Cd →Cd 2++Fe , 若E>0, 反应正向,E<0,方向相反。
440.0FeFe2-=+θϕ;403.0CdCd2-=+θϕ(1)E=-0.037V ;(2)E=0.0057V22. 298K 下述电池的实测电动势为0.0536V ,Ag +AgCl (S )∣KCl(0.5mol/kg)||KCl(0.05mol/kg)∣ Ag +AgCl (S )在0.5和0.05mol/kg 的KCl 溶液中±γ 值分别为0.649和0.812,计算Cl -的迁移数。
解:电池反应为Cl -(0.5mol/kg)→Cl -(0.05mol/kg) (浓差电池)浓差电池电动势E c 等于649.05.0812.005.0ln⨯⨯-=F RT E c =0.0534V 。
E =E c +E j ;右左右左a a F RT t a a F RT z t z t E j ln )21(ln )(---++-=-=解得t -=0.498。
27.已知298K 是下述电池的电动势E =0.372V ,Cu(S)∣ Cu(Ac)2(0.1mol/kg )∣ AgAc(s)+Ag(s) 温度升至308K 时,E =0.374V ,又知298K 时θϕAgAg ,+=0.799V ,θϕCuCu ,2+=0.337V ,(1)写电极反应和电池反应。
(2)298K ,当电池可逆地输出2mol电子地电量时,求电池反应地∆r G m ,∆r H m 和∆r S m .设电动势随温度地变化率为定值。
(3)求AgAc(s)的溶度积,设活度系数为1。
解:(1) 负极:Cu →Cu 2++2e -;正极2AgAc+2e → 2Ag + 2Ac -电池反应: Cu + 2AgAc → Ag + Cu 2++2Ac - (2)利用设电动势随温度地变化率为定值 ∆r S m = zF (∂E /∂T )p =38.6 J ·K -1·mol -1 ∆r G m =- zEF =-71.8k J·mol -1,∆r H m =-60.30 k J·mol -1 *(3) Ag(S)∣ Ag +(+Ag a ) || Ac -(-Ac a )∣ AgAc (s )+Ag (s )电池反应: AgAc → Ag + + Ac -,θθθϕϕAgAgAcAg AgAc +--=,,E关键求θϕ-AcAg AgAc ,,,由(1)的电池反应计算得 E=θϕ-AcAg AgAc ,,-θϕCu2Cu +--+⋅Ac2Cu 2ln 2aa FRT ;θϕ-AcAg AgAc ,,=0.638VθθθϕϕAgAgAcAg AgAc +--=,,E=-0.161V利用θθK zFRT E ln =,求得AgAc(s)的溶度积为1.89×10-3。
答:水电解反应 H 2O → H 2 + O 2 为水生成反应的逆过程,V229.1G m f =∆-=zFE θ可逆 ;V 716.1=++=阴阳可逆分解ηηE Eφ θ (Ni 2+/Ni)= - 0.250V ,φ θ (Cd 2+/ Cd )= -0.402V φ θ(Cl 2/ Cl -)=1.358V φ θ (O 2/ OH -)=0.401V ,φ θ (S 2O 82-/ SO 42-)=2.05V ,解:首先确定阴极和阳极上可能发生的电极反应阴极:Ni 2++2e → Ni φ (Ni 2+/Ni) =φ θ (Ni 2+/Ni)= - 0.250VCd 2++2e → Cd φ (Cd 2+/ Cd ) =φ θ (Cd 2+/ Cd )= -0.402V 2H ++2e → H 2 φ(H +/H2)=-0.414V 阴极最先析出的是Ni 2+。