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物理化学—电化学练习题及参考答案

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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)$= 0.337 V1Cu++ e-─→ Cu(s)$= 0.521 V2由此可算得 Cu2++ e-─→ Cu+的值为： ( )(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 V 8. 电极 Tl 3+,Tl +/Pt 的电势为1$＝1.250 V,电极 Tl +/Tl 的电势2$＝-0.336 V ，则电极 Tl 3+/Tl 的电势 3$为: ( )(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 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：__________________________________。

12. 用Ag 棒插入AgNO 3溶液,用Zn 棒插入ZnCl 2溶液,用盐桥相连,组成自发电池的书面表示式为:________________________________________________,所用的盐桥是_______________。

13. 电池 Pt,H2(10 kPa)│HCl(1.0 mol·kg-1)│H2(100 kPa),Pt 是否为自发电池?_____ E=________V。

14. 298 K 时,已知 (Fe3+,Fe2+)= 0.77 V, (Sn4+,Sn2+)= 0.15 V,将这两个电极排成自发电池时的表示式为______________________________,E=__________________。

15. 将反应Ag2O(s) = 2Ag(s) + 12O2(g)设计成电池的表示式为：________________________________。

16.将反应Cl-(a1)→Cl-(a2)设计成电池的表示式为：_________________________________________。

17. 测定电动势必须在______= 0条件下进行，因此采用_______法。

18. 已知(Zn2+,Zn)＝－0.763 V, (Fe2+,Fe)＝－0.440 V 。

这两电极排成自发电池时,E＝________V, 当有 2 mol 电子的电量输出时,电池反应的K＝________。

19. 已知Hg2++2e -→Hg(l)的标准电极电势为E1(Hg2+|Hg)，Hg2++e -→12Hg22+的标准电极电势为E2(Hg2+|Hg22+)，则12Hg22++e -→Hg(l)的电极电势表示式应为：E3=________________________。

20.电池Ag,AgCl(s)│CuCl2(m)│Cu(s) 的电池反应是_________________________,电池Ag(s)│Ag+(aq)‖CuCl2(aq)│Cu(s) 的电池反应是________________________。

三、计算题21. 已知25℃时，AgBr(s)的溶度积K sp=6.3×10-13，同温下用来配制AgBr 饱和水溶液的纯水电导率为 5.497×10-6 S ·m -1，试求该AgBr 饱和水溶液的电导率。

已知25℃时：=+∞)Ag (mΛ61.92×10-4-12mol m S ⋅⋅，=∞)Br (-mΛ78.4×10-4-12mol m S ⋅⋅。

22. 求出T =298 K 时, pH 与碱性腐蚀中吸氧反应电极电势的关系。

已知(O 2, OH -)=0.401 V 。

24. 25℃时，TiCl 在纯水中饱和溶液的浓度是 1.607×10-2 mol ·dm -3，在 0.1000 mol ·dm -3 NaCl 溶液中是 3.95×10-3 mol ·dm -3，TiCl 的活度积是 2.022×10-4，试求在不含 NaCl 和含有 0.1000 mol ·dm -3 NaCl 的 TiCl 饱和溶液中的离子平均活度系数。

25. 将Ag(s)插入AgNO 3(0.001 mol·kg -1)和NH 3·H 2O (0.1 mol·kg -1)的混合溶液中形成电极，求该电极的电极电势。

已知：E (Ag +|Ag) = 0.799 V ，[Ag(NH 3)2]+离子的不稳定常数为6×10-8，设活度系数均为1，并可作合理的近似。

将Ag(s)插入AgNO 3(0.001 mol·kg -1)与KCN(0.1 mol·kg -1)的混合溶液中形成电极，试求该电极的电极电势。

已知：E (Ag +|Ag) = 0.799 V ，[Ag(CN)2]- 离子的不稳定常数为3.8×10-19，设活度系数均为1，并可作合理的近似。

26. 298 K 时，NaCl 浓度为 0.100 mol ·dm -3的水溶液中，Na +、Cl - 的淌度为 U (Na +) = 42.6×10-9 m 2·V -1·s -1 ，U (Cl -) = 68.0×10-9 m 2·V -1·s -1 ，试求该溶液的摩尔电导率和电导率。

电化学A 答案 一、选择题1. (A)2. (D)3. (A) , 电池反应都相同，E = E= 1.229 V4. (D)5. (D)6. (D) 相关离子浓度越大，扩散层厚度越小。

7. (D)8. (B)9. (B) 10 (B) 二、填空题11. Pt,H 2(g)|HI(aq)|I 2(s),Pt12. Zn(s)│ZnCl 2(m 1)‖AgNO 3(m 2)│Ag(s) KNO 3 盐桥 (或 NH 4NO 3盐桥)13. 非自发, E = -0.0295 V14. Pt │Sn 4+,Sn 2+‖Fe 3+,Fe 2+│Pt E ＝0.62 V 15. Pt,O 2(g)|OH –(aq)|Ag 2O(s)|Ag(s) 16. Pt,Cl 2(p )|Cl -(a 1)||Cl -(a 2)|Cl 2(p ),Pt 17. I , 对消18. E = 0.323 V K = 8.46×1010 19. E 3=2E 1 - E 220. 2Ag(s)＋Cu 2+＋2Cl -─→Cu(s)＋2AgCl(s) 2Ag(s)＋Cu 2+─→Cu(s)＋2Ag +(aq)三、计算题 21. [答]=+=-∞+∞∞)Br ()Ag (AgBr)(m m m ΛΛΛ140.32×10-4-12mol m S ⋅⋅12-37sp (AgBr)/mol dm ()7.93710c K -⋅==⨯7-34-3(AgBr)7.93710mol dm 7.93710mol m c --=⨯⋅=⨯⋅-15m m S 10113.1AgBr)(AgBr)(AgBr)(⋅⨯==-∞c Λκ-152m S 10663.1O)H (AgBr)()AgBr (⋅⨯=+=-c κκκ溶液22. [答] 12O 2+H 2O+2e - ──→ 2OH -(O 2/OH -)=(O 2/OH -)-(RT /F )ln (OH -)=(O 2/OH -)-(RT /F )ln K w +(RT /F )ln (H +)(O 2/OH -)=1.227-0.059pH24. [答] K sp = a +a - = ( )2(c /c )2= (K sp )1/2 /(c /c )不含 NaCl 的 TiCl 饱和溶液中= (K sp )1/2 /(c /c ) = 0.885在 0.1000 mol ·dm -3 NaCl 溶液中)]1095.31.0(1095.3[33200--±--++-+⨯+⨯===γγγcc c c a a K sp=2/1332/1)]1095.31.0(1095.3[--⨯+⨯spK = 0.70225. [答]Ag + + 2NH 3 → [Ag(NH 3)2]+开始1/mol kg -⋅0.001 0.1平衡1/mol kg -⋅x0.098+2x 0.001 – x ))Ag(NH ()(232NHAg 3++=a a a K 不稳定892Ag 6100.001 6.2510(0.098)a +--⨯⨯==⨯Ag (Ag |Ag)0.799 V ln 0.314 V RTE a F++=+=[答]Ag + + 2CN - → [Ag(CN)2] -开始1/mol kg -⋅ 0.001 0.1 平衡1/mol kg -⋅x0.098+2x0.001 – x 0.001)098.0()Ag(CN)()(222CN Ag -x a a a K ==-+不稳定 20Ag 3.9610a +-=⨯Ag (Ag |Ag)0.799 V ln 0.348 V RTE a F++=+=-26. [答]m(NaCl) =m(Na +) +m(Cl -) = [U (Na +) + U (Cl -)]F= 106.73 S ·m 2·mol -1 k (NaCl) = m(NaCl)c (NaCl) = 1.07×10-4 S ·m -1。

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物理化学核心教程(第二版)思考题习题答案—第8章 电化学

物理化学核心教程(第二版)思考题习题答案—第8章 电化学

第八章电化学一．基本要求1．理解电化学中的一些基本概念，如原电池和电解池的异同点，电极的阴、阳、正、负的定义，离子导体的特点和Faraday 定律等。

2．掌握电导率、摩尔电导率的定义、计算、与浓度的关系及其主要应用等。

了解强电解质稀溶液中，离子平均活度因子、离子平均活度和平均质量摩尔浓度的定义，掌握离子强度的概念和离子平均活度因子的理论计算。

3．了解可逆电极的类型和正确书写电池的书面表达式，会熟练地写出电极反应、电池反应，会计算电极电势和电池的电动势。

4．掌握电动势测定的一些重要应用，如：计算热力学函数的变化值，计算电池反应的标准平衡常数，求难溶盐的活度积和水解离平衡常数，求电解质的离子平均活度因子和测定溶液的pH等。

5．了解电解过程中的极化作用和电极上发生反应的先后次序，具备一些金属腐蚀和防腐的基本知识，了解化学电源的基本类型和发展趋势。

二．把握学习要点的建议在学习电化学时，既要用到热力学原理，又要用到动力学原理，这里偏重热力学原理在电化学中的应用，而动力学原理的应用讲得较少，仅在电极的极化和超电势方面用到一点。

电解质溶液与非电解质溶液不同，电解质溶液中有离子存在，而正、负离子总是同时存在，使溶液保持电中性，所以要引入离子的平均活度、平均活度因子和平均质量摩尔浓度等概念。

影响离子平均活度因子的因素有浓度和离子电荷等因素，而且离子电荷的影响更大，所以要引进离子强度的概念和Debye-Hückel极限定律。

电解质离子在传递性质中最基本的是离子的电迁移率，它决定了离子的迁移数和离子的摩尔电导率等。

在理解电解质离子的迁移速率、电迁移率、迁移数、电导率、摩尔电导率等概念的基础上，需要了解电导测定的应用，要充分掌握电化学实用性的一面。

电化学在先行课中有的部分已学过，但要在电池的书面表示法、电极反应和电池反应的写法、电极电势的符号和电动势的计算方面进行规范，要全面采用国标所规定的符号，以便统一。

会熟练地书写电极反应和电池反应是学好电化学的基础，以后在用Nernst方程计算电极电势和电池的电动势时才不会出错，才有可能利用正确的电动势的数值来计算其他物理量的变化值，如：计算热力学函数的变化值，电池反应的标准平衡常数，难溶盐的活度积，水的解离平衡常数和电解质的离子平均活度因子等。

物理化学电化学计算题答案详解

物理化学电化学计算题答案详解

物理化学电化学计算题答案详解电池:，测得时电池的电动势为Zn(s)ZnCl(m,0.555)AgCl(s)，Ag298K2,E,,,4,1，电池电动势的温度系数,,4.02，10V,K,已知E,1.015V,,,T,,P ,,，。

,,,0.763V,,,0.222V2，AgCl,AgZn,Zn(1)写出电池反应式(得失电子数为2) (2)计算电池反应的平衡常数(3)计算电池中电解质溶液ZnCl的离子平均活度系数 2(4)求此化学反应在下于反应器中进行时的热效应 298K(5)当反应在电池中于相同环境条件下可逆进行时的热效应为多少,解:(1)电极反应式为,2，Zn(s),2e,Zn(m,0.555)(,)极,,2AgCl(s)，2e,2Ag(s)，2Cl(m,2，0.555)(，)极2，,Zn(s)，2AgCl(s),2Ag(s)，Zn(m,0.555)，2Cl(m,2，0.555) 电极反应,,,(2), E,,,2，AgCl,AgZn,Zn,0.222，0.763,0.985,,1 ,,190.1kJ,mol,G,,nEF,,2，0.985，96500rmnEF33， lnK,,76.73K,2.1，10RTRTRT,2,33(3) E,E,ln(a,a),E,ln(,,m)2，,,,ZnClZFZF322其中 m,m,m,0.555，(2，0.555),0.68382，,,ZnCl8.314，2983代入上式得到 1.015,0.985,ln(,，0.6838),2，96500,,0.521解之得: ,,E,,,4,S,ZF,2，96500，(,4.02，10)(4) ,,rm,T,,P,1,1 ,,77.586J,K,mol,H,,G，T,S rmrmrm,,2，1.015，96500,298，77.586,1 ,219.0kJ,mol(5)电池在可逆条件下进行时，其热效应为Q,T,S,,23121J rrm25 ?时碘酸钡在纯水中的溶解度为。

物理化学习题5-电化学

物理化学习题5-电化学

物理化学测验题（五）一、选择题。

在题后括号内，填上正确答案代号。

1、 无限稀释的KCl 溶液中，Cl －离子的迁移数为0.505，该溶液中K +离子的迁移数为：( )。

(1) 0.505 ； (2) 0.495； (3) 67.5； (4) 64.3 。

2、 电解质分为强电解质和弱电解质，在于：( )。

(1) 电解质为离子晶体和非离子晶体； (2) 全解离和非全解离； (3) 溶剂为水和非水； (4) 离子间作用强和弱。

3、质量摩尔浓度为b 的H 3PO 4溶液，离子平均活度因子(系数)为，则电解质的活度是a B ：（ ）。

（1）a B =4( b / b )44 ； （2）a B =4( b / b )4 ；（3）a B =27( b / b )4 ； （4）a B =27( b / b )44 。

4、 实验室里为测定由电极Ag | AgNO 3(aq)及Ag | AgCl(s) | KCl(aq) 组成的电池的电动势，下列哪一项是不能采用的？（ ）（1）电位差计； （2）标准电池；（3）直流检流计； （4）饱和的KCl 盐桥。

5、原电池在等温等压可逆的条件下放电时，其在过程中与环境交换的热量为：（ ）。

（1）∆H ； （2）零； （3）T ∆S ； （4）∆G 。

6、在等温等压的电池反应中，当反应达到平衡时，电池的电动势等于：（ ）。

（１）零； （２）E ；（３）不一定； （４）随温度、压力的数值而变。

7、25℃时，电池Pt|H 2(10 kPa)|HCl(b )| H 2(100 kPa)|Pt 的电动势E 为：（ ）。

（1）2×0.059 V ； （2）-0.059 V ； （3）0.0295 V ； （4）-0.0295。

8、正离子的迁移数与负离子的迁移数之和是：( )。

(1) 大于1； (2) 等于1； (3) 小于1 。

9、 浓度为b 的Al 2(SO 4)3溶液中，正、负离子的活度因子(系数)分别为和，则离子的平均活度系数等于：（ ）。

物理化学第七章 电化学习题及解答资料

物理化学第七章 电化学习题及解答资料

物理化学第七章电化学习题及解答资料物理化学第七章电化学习题及解答资料第七章电化学练习与解决方案1.用铂电极电解cucl2溶液。

通过的电流为20a，经过15min后，问：（1）在阴极上能析出多少质量的cu;(2)在27℃，100kpa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：mcu=mcuξ=mcuit/(zf)=63.546×20×15×60/(2×96485.309)=5.928gvcl2=ξrt/p=2.328dm32.用银电极电解agno3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agno3溶液中的t(ag+)和t(no3-)。

解决方案：此类问题的解决方案主要基于电极区域的材料守恒（解决方案为电中性）。

显然，阴极区域溶液中Ag+总量的变化dmag等于从阴极沉淀的银的量MAG与从阳极迁移的银的量m’Ag之间的差值：dmag=mag-m’agm’ag=mag-dmagt（ag+）=q+/q=m'ag/mag=（mag-dmag）/mag=（1.15-0.605）/1.15=0.474t（no3-）=1-t（ag+）=1-0.474=0.5263.已知25℃时0.02mol/lkcl溶液的电导率为0.2768s/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。

解决方案：（1）电导池系数kcell为kcell=kr=0.2768×453=125.4m-1（2） cacl2溶液的电导率k=kcell/r=125.4/1050=0.1194s/m（3）cacl2溶液的摩尔电导率λm=k/c=110.983×0.1194/(0.555×1000)=0.02388sm2mol-在4.25℃下，将电导率为0.141s/m的KCl溶液放入电导池，测得其电阻为525Ω。