電化學(xué)考試題庫

1、第九章 電化學(xué)一、是非題：下列各題中的敘述是否正確？正確的在題后括號內(nèi)選選選“”，錯誤的選“”：1、 設(shè)zncl2水溶液的質(zhì)量摩爾濃度為b,離子平均活度因子為，則其離子平均活度a = b /b。2、298k時，相同濃度（均為0.01molkg-1）的kcl，cacl2和lacl3三種電解質(zhì)水溶液，離子平均活度系數(shù)最大的是lacl3。3、0.005 molkg-1的bacl2水溶液，其離子強度i = 0.03 molkg-1。4. alcl3水溶液的質(zhì)量摩爾濃度若為b，則其離子強度i等于6b。5離子遷移數(shù)t+ + t1.6離子獨立運動定律只適用于無限稀釋的強電解質(zhì)溶液。7在一定的溫度和較小的濃度

2、情況下，增大弱電解溶液的濃度，則該弱電解質(zhì)的電導(dǎo)率增加，摩爾電導(dǎo)率減小。8對于電池ag | agno3(b1) | agno3(b2) | ag，b較小的一端為負(fù)極。9用能斯特公式算得電池的電動勢為負(fù)值，表示此電池反應(yīng)的方向是朝正向進行。10、電池zn (s)| zncl2(b=0.002 molkg-1，=1.0) | agcl(s) | ag(s)，其反應(yīng)為：2agcl(s)+zn(s)=2ag(s)+ zncl2(b=0.002 molkg-1，=1.0) 所以，其電動勢的計算公式為：emf=emf-lna(zncl2) =emf-ln(0.0021.0) 。11標(biāo)準(zhǔn)電極電勢的數(shù)據(jù)就是每

3、個電極雙電層的電勢差。12、電池反應(yīng)的電動勢emf與指定電池反應(yīng)計量方程式的書寫無關(guān)，而電池反應(yīng)的熱力學(xué)函數(shù)變drgm 等則與指定電池反應(yīng)計量方程式的書寫有關(guān)。13、電解池中陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)。14、用m對作圖外推的方法，可以求得hac的無限稀釋摩爾電導(dǎo)率。15.鋅、銀兩金屬片同時插入hcl水溶液中，所構(gòu)成的電池是可逆電池。一、是非題1、 2、 3、 4、 5、 6、7、8、()9.() 10.()11.() 12.() 13.()14 15.二、選擇題：選擇正確答案的編號，填在各題之后的括號內(nèi)：1、電解質(zhì)分為強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)，在于： (a) 電解質(zhì)為離子晶體和非離子晶體；(

4、b) 全解離和非全解離；(c) 溶劑為水和非水；(d) 離子間作用強和弱。（e）以上答案均不正確2、若下列電解質(zhì)溶液的質(zhì)量摩爾濃度都為0.01moldg-1，則離子平均活度因子最小的是：（a）znso4； （b）cacl2； （c）kcl。（d）以上答案均不正確3、0.001 molkg-1k3fe（cn）6水溶液的離子強度為（單位：molkg-1）：（a）6.010-3； （b）5.010-3； （c）4.510-3； （d）3.010-3。（e）以上答案均不正確4、無限稀釋的kcl溶液中，cl離子的遷移數(shù)為0.505，該溶液中k+離子的遷移數(shù)為：(a) 0.505 ； (b) 0.495；

5、 (c) 67.5； (d) 64.3 。(e)以上答案均不正確5、通常，應(yīng)用摩爾電導(dǎo)率這一概念時，就mgcl2溶液而言，正確的表述是：（1）m(mgcl2)=2m(mgcl2)；（b）2m(mgcl2)=m(mgcl2)；（c）m(mgcl2)=m(1/2mgcl2)。（d）以上答案均不正確6、科爾勞許離子獨立運動定律適合于：（a）任意濃度的強電解質(zhì)溶液；（b）任意濃度的弱電解質(zhì)溶液；（c）無限稀釋的強或弱電解質(zhì)溶液。（d）以上答案均不正確7、cacl2的無限稀釋摩爾電導(dǎo)率與其離子的無限稀釋摩爾電導(dǎo)率的關(guān)系為：（a）(cacl2)= (ca2+)+ (cl)；（b） (cacl2)=1/2

6、(ca2+)+ (cl)；（c） (cacl2)= (ca2+)+2 (cl)；（d）以上答案均不正確8.原電池在定溫定壓可逆的條件下放電時，其在過程中與環(huán)境交換的熱量為：(a)drhm； (b)零； (c)tdrsm； (d) drgm (e)以上答案均不正確9.298k時，電池反應(yīng)h2(g) + o2(g) =h2o(l) 所對應(yīng)的電池標(biāo)準(zhǔn)電動勢e mf1，反應(yīng)2 h2o(l) = 2 h2(g) + o2(g) 所對應(yīng)的電池標(biāo)準(zhǔn)電動勢emf2，emf2和e mf1的關(guān)系為：(a)emf2= -2e mf1； (b)emf2=2 e mf1； (c)emf2= -e mf1； (d)emf

7、2= e mf110.電池hg(l) | zn(a1) | znso4(a2) | zn(a3) | hg(l)的電動勢：(a)僅與a1，a3有關(guān)，與a2無關(guān)；(b)僅與a1，a2有關(guān)，與a3無關(guān)；(c)僅與a2，a3有關(guān)，與a1無關(guān)；(d)與a1，a2，a3均無關(guān)；11在25時，電池pb(hg)(a1)|pb(no3)2(aq)|pb(hg) (a2)中a1 a2，則其電動勢e：(a)0； (b)0, rs0 (b) ru0, rs0(c) ru0, rs0 (d) ru0, rs0 17.用對消法測量可逆電池的電動勢時，如發(fā)現(xiàn)檢流計光標(biāo)總是朝一側(cè)移動，而調(diào)不到指零位置，與此現(xiàn)象無關(guān)的因素是

8、： ( d ) (a) 工作電源電壓不足 (b) 工作電源電極接反 (c) 測量線路接觸不良 (d) 檢流計靈敏度較低 18. 電導(dǎo)池兩極面積都為2.510-4m2，兩極距離為410-2m，測得電阻為20。池中溶液的電導(dǎo)率(sm-1) 為 ( c ) a 12； b 10； c 8； d 6三、填空題 在以下各小題中的 處填上答案：1、相同溫度、相同濃度的nacl，mgcl2，mgso4的稀水溶液，其離子平均活度系數(shù)的大小是：（nacl） （mgcl2） （mgso4） （選填，）。2、 k2so4水溶液質(zhì)量摩爾濃度b=0.01molkg-1，=0.71，則a= 。3、電解質(zhì)的離子強度定義為i

9、= ，1 molkg-1的cacl2水溶液的 i = molkg-1。4、25時，agcl飽和水溶液的電導(dǎo)率為3.4110-4sm-1，所用水的電導(dǎo)率為1.6010-4sm-1。則agcl的電導(dǎo)率為 。5、 電池pt(s)|cl2（p1）|hcl（0.1 molkg-1）| cl2（p2）|pt(s)的負(fù)極反應(yīng) ，正極反應(yīng)，電池反應(yīng)，若p1p2，則此電池電動勢 0(選填，0，則該電池可逆放電時的反應(yīng)熱qr ；drsm 。（選擇填入0， 0，或=0）9.定溫定壓下原電池可逆放電時電池反應(yīng)的焓變mdrh qp。（選填）10、等量的0.05 molkg-1的lacl3水溶液及0.05 molkg-1

10、的nacl水溶液混合后，溶液的離子強度i= 。11.已知某一化學(xué)反應(yīng)為abc的h1、g1、k1（平衡常數(shù)）、e1（電池電動勢），則反應(yīng)2a2b2c的h2 ，g2 ，k2 ，e2 。12.原電池在恒溫恒壓可逆條件下放電時，_。13.以補償法用電位差計測定可逆電池的電動勢時，電位差計上的接觸按鈕鍵（其作用是使標(biāo)準(zhǔn)化或測量電路呈通路或斷路）只能瞬間接通。若接通時間長將引起電極極化現(xiàn)象產(chǎn)生 _ ，其后果是 測定電池體系離開平衡狀態(tài)，測得的電動勢值不正確。 14、在298k時，電池pt(s)|h2（p）|h2so4（0.01 molkg-1）| o2（p）|pt(s)的電池電動勢e=1.228v，h2o

11、（l）的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓fhm=-285.83kj/mol，則電池的溫度系數(shù)為： 8.49*10-4 v*k-1 。15. 具有何種特性的電解質(zhì)可用來作鹽橋 正負(fù)離子遷移數(shù)相近 t + t - ，常用作鹽橋的電解質(zhì)有 _ kcl，kno3_ 和 _ nh 4 no3溶液_ 等。16. 內(nèi)能是系統(tǒng)的 函數(shù)，按性質(zhì)的分類，內(nèi)能屬于 性質(zhì)。17.標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下由元素的 完全反應(yīng)生成1mol純物質(zhì)的焓變叫做物質(zhì)的 。18.電解池是把 能轉(zhuǎn)變?yōu)?能的裝置。19、二級反應(yīng)的反應(yīng)物濃度與時間 關(guān)系，其半衰期與初始反應(yīng)物的濃度成 。20、丹尼爾電池表示為 。計算題1. 計算電解質(zhì)混合溶液（0.025 molkg1

12、nacl與0.025 molkg1 lacl3）的離子強度2、把0.1 moldm3 kcl水溶液置于電導(dǎo)池中，在25 測得其電阻為24.36。已知該水溶液的電導(dǎo)率為1.164 sm1，而純水的電導(dǎo)率為7.5106 sm1，若在上述電導(dǎo)池中改裝入0.01 moldm3的hac，在25時測得電阻為1982，試計算0.01 moldm3 hac的水溶液在25時的摩爾電導(dǎo)率m。.題解 (kcl) =(溶液)(h2o) = 1.164 s m17.5106 s m1=1.164 s m1k(l/a) = (kcl) r (kcl)k(l/a) = (hac) r (hac )(hac) =0.0143

13、 sm1m(hac) = =1.43103 s m2 mol1導(dǎo)引 電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率應(yīng)為溶質(zhì)（電解質(zhì)）和溶劑的電導(dǎo)率之和。由本題可以看出當(dāng)電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于純水（溶劑）電導(dǎo)率時可忽略純水（溶劑）的電導(dǎo)率，否則則不能忽略。3. 已知25，pbso4（s）的溶度積=1.60108 。pb2+ 和so42無限稀釋摩爾電導(dǎo)率分別為70104sm2mol1和79.8104 sm2mol1。配制此溶液所用水的電導(dǎo)率為1.60104 sm2。試計算25pbso4飽和溶液的電導(dǎo)率。.題解 pbso4水溶液無限稀釋的摩爾電導(dǎo)率：= (270+279.8)104 sm2mol1= 299.6104 sm

14、2mol1 由 求得pbso4的溶解度：c = c (pb2+) =c (so42)= = 1.26104 moldm3則pbso4的電導(dǎo)率： =299.61041.26104103 sm1飽和溶液的電導(dǎo)率：(溶液) =(pbso4) +(h2o) = (37.9+1.6)104 sm1=39.5104 sm1導(dǎo)引 本題是把離子獨立運動定律、活度積、摩爾電導(dǎo)率等基本概念綜合在一起的題目。首先搞清楚基本概念，然后理順解題思路。4.使用能斯特方程計算在cuzn原電池中，當(dāng)a(zn2+)與a(cu2+)的比值達到多大時，電池才停止工作？已知25時，y(zn2+| zn)=0.7628v，y(cu2+

15、| cu)=0.3402 v。.解：原電池：zn(s)|zn2+（a1）|cu2+（a2）|cu(s)電池反應(yīng)：zn(s) + cu2+（a2）= zn2+（a1）+ cu(s)電動勢：emf=emf 當(dāng)電池停止工作時，化學(xué)反應(yīng)達到平衡，rg m=zfemf=0所以emf=0，此時，emf = 。=37.29所以， =1.99410375.試將電極cd2+|cd和fe2+|fe組成電池。已知它們在25時的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢為：y(cd2+|cd)= -0.4026 v，y(fe2+|fe)= -0.4402 v。（1）在25時，當(dāng)二電極均處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，問何者為正極？何者為負(fù)極？并寫出該原電池的符號

16、，計算其電動勢。（2）在25時，當(dāng)a(cd2+) = 0.0001，a(fe2+) = 0.1時，電池的正負(fù)極又如何？他們組成原電池時，其電池符號和電動勢又怎樣？.解：（1）在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，e (fe2+|fe) e(cd2+|cd)，故cd為負(fù)極，fe為正極。電池圖式為：cd(s) | cd2+（a=0.0001）| fe2+（a=0.1）| fe(s)電動勢：emf=-0.4698-（-0.5209）v=0.0511v6.鎘甘汞電池反應(yīng)式為 cd(s)+ hg2cl2(s) = cd2+2cl+2hg(l)如果各物質(zhì)均處在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，其原電池電動勢與溫度的關(guān)系式為:emfy/ v = 0.6

17、71.0210-4（t/k298）2.410-6(t/k298)2（1）寫出原電池圖式 ；（2）計算上述電池反應(yīng)在40時的drg my，drhmy和drsmy各為多少？解：（1）cd |cd2+(a=1)| cl-1(a=1) |hg2cl2(s) |?/spanhg(l)（2）e y(313.15k)=0.671.0210-4(313.15298.15)2.410-4(313.15298.15)2v=0.6679vrg my=(2964850.6679)jmol-1=128.885 kjmol-1=1.0210-422.410-6(313.15298.15)vk-1=1.7410-4 vk-

18、1rs my=296485(1.7410-4) jk-1mol-1=33.58 jk-1mol-1rh my=rg my(313k)+trs y（313k）=128885+313(33.58)jmol-1=139.4kjmol-17.在25及py的條件下，將一可逆電池短路，使有1f（即96500 cmol-1）的電量通過，電池此時放出的熱量恰為該電池可逆操作時所吸收的熱量的43倍。在此條件下，該電池電動勢的溫度系數(shù)為1.410-4 vk-1。（1）求該電池反應(yīng)的drsm，drhm ，drgm和qr；（2）求該電池在25，py條件下的電動勢。 解：（1）可逆電池短路，相當(dāng)于化學(xué)反應(yīng)直接進行qrr

19、hrsm=zf =（1964851.410-4）jk-1mol-1=13.5 jk-1mol-1qr=trsm= (29813.5v)jmol-1= 4.026 jmol-1rhm=43qr=434026jmol-1=173.118 jmol-1rgm=rhmtrsm=（1731184026）jmol-1=177.144kjmol-1（2）emf (25) = = v=1.836 v8. 在25， py條件下，以pt作陰極，石墨為陽極,電解含有fecl2(b=0.01 molkg1)和cucl2(b=0.020 molkg1)的水溶液。若電解過程不攪拌溶液，并假設(shè)超電勢均可忽略不計，問：(1)

20、何種金屬離子先析出？(2)第二種離子析出時，外加電壓至少為多少?已知y(fe2+|fe)=0.440 v，y(cu2+|cu)=0.337 v，y(h+|o2|pt)=1.229 v。題解 （1）e(fe2+|fe)= (0.44 )v =(0.44 0.0592)v= 0.4992 ve(cu2+|cu)= (0.337 ) v =(0.3370.0503) v= 0.2867由于 e(cu2+|cu) e(fe2+|fe)，所以cu先析出。（2）當(dāng)在陰極上析出第二種離子fe2+時，在陽極上將有o2氣析出，即h2o（l）=o2（py）+h+ ee(陽極) = ey(h+ | o2 | pt)

21、 =（1.229 0.05916ph）v=（1.2290.059167）v = 0.815 v所以至少需加的外加電壓e（外）：(外)=e+e= e(陽極) e(陰極) = e(h+ | o2 | pt)e(fe2+ | fe)=0.815（0.4992）v=1.3142 v導(dǎo)引 電解時，離子的析出順序在不考慮超電勢的情況下，主要決定于電極電勢的大小，這是本章的重要基本概念，也是考研試題熱點之一。9. 在298.15 k 、py壓力時，以用電解沉積法分離混合溶液中的cd2+、zn2+，已知cd2+和zn2+的質(zhì)量摩爾濃度均為0.1 molkg1(設(shè)活度因子均為1), h2(g)在cd(s)和zn

22、(s)上的超電勢分別為0.48 v和0.70 v, 設(shè)電解質(zhì)溶液的ph保持為7.0。試問：（1）陰極上首先析出何種金屬？（2）第二種金屬析出時，第一種析出的離子的殘留濃度為多少？已知y(zn2+|zn) =0.763 v，ey(cd2+|cd) =0.403 v。 解 (1)e(cd2+|cd)=ey (cd2+|cd) +lna(cd2+)=0.403 v +ln0.1 = 0.433 ve (zn2+|zn)= ey (zn2+|zn)+ lna(zn2+)=0.763 v +ln0.1 = 0.793v電解質(zhì)溶液為中性，故e(h+|h2)=0.02596vln(1/107)=0.414v則其在cd電極上析出電壓為e(在cd析出)（0.4140.48）v0.894v在zn電極上析出電壓為e(在zn析出)（0.4140.70）v1.414v故陰極上首先析出cd 。（2）zn(s)開始析出時：e(zn2+|zn) = e(cd2+|cd) = ey(cd2+|cd) + lna(cd2+)0.793 v = 0.403 v +l