第八、九、十章電化學(xué)習(xí)題及參考答案

1、11第八、九、十章電化學(xué)習(xí)題及參考答案一、選擇題水溶液水溶液1 下列溶液中哪個溶液的摩爾電導(dǎo)最大：()A. 0.1 mol dm-3KCl 水溶液B. 0.001 mol dm-3HClC. 0.001 mol dm-3 KOH 水溶液D. 0.001 mol dm-3 KCl2 .在一定溫度和較小的濃度情況下，增大強電解質(zhì)溶液的濃度，則溶液的電導(dǎo)率 k與摩爾電 導(dǎo)Am變化為：()A. K增大，Am增大B. K增大，Am減少C. K減少，Am增大D. K減少，Am減少3 .分另 I將 CuSO4、H2SO4、HCl、NaCl 從 0.1 mold m-3 降低到 0.01 mold m-3,則

2、 Am 變化最大的是： ()A. CuSO4B. H2SO4C. NaClD. HCl4 .用同一電導(dǎo)池測定濃度為0.01和0.10 moldm-3的同一電解質(zhì)溶液的電阻，前者是后者的10 倍，則兩種濃度溶液的摩爾電導(dǎo)率之比為：()A. 1 : 1B. 2 : 1C. 5 : 1D. 10 : 15在Hittorff 法測遷移數(shù)的實驗中，用Ag 電極電解AgNO3 溶液，測出在陽極部AgNO3 的濃度增加了 x mol,而串聯(lián)在電路中的Ag庫侖計上有y mol的Ag析出，則Ag+離子遷移數(shù)為：()A. x/yB. y/xC. (x-y)/xD. (y-x)/y6用同一電導(dǎo)池分別測定濃度為0.0

3、1 mol/kg 和 0.1 mol/kg 的兩個電解質(zhì)溶液，其電阻分別為1000 Q和500 Q,則它們依次的摩爾電導(dǎo)率之比為：()A. 1 : 5B. 5 : 1C. 10 : 5D. 5 : 107.在10 cm3濃度為1 mol dm-3的KOH溶液中加入10 cm3水，其電導(dǎo)率將：()A. 增加B. 減小C. 不變D. 不能確定8下列電解質(zhì)水溶液中摩爾電導(dǎo)率最大的是：()A. 0.001 mol/kg HAc B. 0.001 mol/kg KCl C. 0.001 mol/kg KOH D. 0.001 mol/kg HCl9 濃度均為m 的不同價型電解質(zhì)，設(shè) 1-3 價型電解質(zhì)的

4、離子強度為I1， 2-2 價型電解質(zhì)的離子強度為I2,則：()A. I1 I2B. I1 = I2C. I1= 1.5I2 D. 無法比較I1 和 I2 大小10 .在25C, 0.002 mol/kg的CaCl2溶液的離子平均活度系數(shù)(丫)1，0.02 mol/kg CaSO4溶液 的離子平均活度系數(shù)(丫)2,那么：()A.(Y)1 (丫 )2C.(Y)1 = (y)2D.無法比較大小11 下列電解質(zhì)溶液中，離子平均活度系數(shù)最大的是：()A. 0.01 mol/kg NaCl B. 0.01 mol/kg CaCl2 C. 0.01 mol/kg LaCl3 D. 0.01 mol/kg C

5、uSO412 0.001 mol/kg K2SO4 和 0.003 mol/kg 的 Na2SO4 溶液在298 K 時的離子強度是：()A. 0.001 mol/kg B. 0.003 mol/kg C. 0.002 mol/kg D. 0.012 mol/kg13下列說法不屬于可逆電池特性的是：()A. 電池放電與充電過程電流無限小B. 電池的工作過程肯定為熱力學(xué)可逆過程C.電池內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)在正逆方向彼此相反D.電池所對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)ArGm= 014.下列電池中，哪個電池的電動勢與Cl-離子的活度無關(guān)？()A. Zn | ZnCl2(aq) | Cl2(g) | PtB. Zn | ZnC

6、l2(aq) | KCl(aq) | AgCl(s) | AgC. Ag I AgCl(s) I KCl(aq) I Cl2(g) | Pt D. Hg | Hg2cl2(s) | KCl(aq) | AgNO3(aq) | Ag15下列電池中，哪個電池反應(yīng)不可逆：()A. Zn|Zn2+|Cu2+| CuB. Zn|H2SO4| CuC. Pt,H2(g)|HCl(aq)|AgCl,AgD. Pb,PbSO4|H2SO4|PbSO4,PbO216 .下列反應(yīng) AgCl(s) + I- -Agl(s) + Cl-其可逆電池表達式為：()A. AgI(s) |I- | Cl- | AgCl(s)

7、 B. AgI(s) | I- | Cl-| AgCl(s)C. Ag(s),AgCl(s) | Cl-| I-| AgI(s),Ag(s) D. Ag(s),AgI(s) | I- | Cl-| AgCl(s),Ag(s)217 .電池電動勢與溫度的關(guān)系為：E/V=1.01845-4.05X 10-5(t/C-20)-9.5X 10-7(t/C-20) , 298 K時電池可逆放電，則：()A. Q 0B. Q 0C. Q = 0D. 不能確定18 .某燃料電池的反應(yīng)為：H2(g) + 02(g) - H2O(g)在400 K時的AHm和A$m分別為-251.6 kJ/mol和-50 J/(

8、K mol),則該電池的電動勢為：()A. 1.2 V B. 2.4 VC. 1.4 VD. 2.8 V19若某電池反應(yīng)的熱效應(yīng)是負值，那么此電池進行可逆工作時，與環(huán)境交換的熱：()A. 放熱B. 吸熱C. 無熱D. 無法確定20.某電池在標準狀況下，放電過程中，當Qr = -200 J時，其始變AH為：()A. AH = -200 J B. AH -200 J21有兩個電池，電動勢分別為E1 和 E2：H2(p) | KOH(0.1 mol/kg) | O2(p) EiH2(p) | H2SO4(0.0l mol/kg) | O2(p) E2比較其電動勢大小：()A. E1 E2C. E1=

9、 E2 D. 不能確定22 .在恒溫恒壓條件下，以實際工作電壓E放電過程中，電池的反應(yīng)熱Q等于：()A. AH - zFE B. AH + zFE C. TAS D. TAS - zFE23 .已知：(1) Cu I Cu2+(a2) | Cu2+(a1) | Cu 電動勢為 Ei Pt I Cu2+(a2),Cu+(a) | Cu2+(a1),Cu+(a) | Pt 電動勢為 E2,則：()A. Ei= E2B. Ei = 2 E2C. Ei E224 .在298 K將兩個Zn(s)極分別浸入Zn2+離子活度為0.02和0.2的溶液中，這樣組成的濃差電池的電動勢為：()A. 0.059 VB

10、. 0.0295 V C. -0.059 V D. (0.059lg0.004) V25 .巳知下列兩個電極反應(yīng)的標準還原電勢為：Cu2+ 2e - Cu,20.337 VCu+ e - Cu,20.521 V,由此求算得Cu2+ e - Cu+的里等于：()A. 0.184 VB. - 0.184 VC. 0.352 VD. 0.153 V26 .電池Pb(Hg)(a1) | Pb2+(aq) | Pb(Hg)(a2)要使電動勢E0,則兩個汞齊活度關(guān)系為：()A. a1a2B. a1= a2C. a1 2.06 B. pH 2.72 C. pH 7.10 D. pH 8.0236 .通電于含

11、有相同濃度的Fe2+, Ca2+, Zn2+, Cu2+的電解質(zhì)溶液，已知：W(Fe2+/Fe) = - 0.440 V,聯(lián)Ca2+/Ca) = - 2.866 V,當Zn2+/Zn) = - 0.7628 V, 甲(Cu2+/Cu) = 0.337 V當不考慮超電勢時，在電極上金屬析出的次序是：()A. Cu f Fe f Zn f CaB. Ca f Zn f Fe f CuC. Ca - Fe - Zn - CuD. Ca - Cu - Zn - Fe37 .用Pt電極電解CdSO4溶液時，決定在陰極上是否發(fā)生濃差極化的是：()A.在電極上的反應(yīng)速率(若不存在濃差極化現(xiàn)象)B. Cd2+

12、從溶液本體遷移到電極附近的速率 C.氧氣從SO42-溶液本體到電極附近的速率 D. OH-從電極附近擴散到本體溶液中的速率.38 . 298 K、0.1 mol/dm3的HCl溶液中，氫電極的熱力學(xué)電勢為-0.06 V,電解此溶液時，氫在銅電極上的析出電勢E(H2)為：()A.大于-0.06 VB.等于-0.06 V C.小于-0.06 V D.不能判定參考答案1.B 2.B 3.A 4.A 5.D 6.B 7.B 8.D 9.C 10.B 11.A12.D 13.D 14.C 15.B 16.D 17.B 18.A 19.D 20.B 21.C22.B 23.A 24.B 25.D 26.A

13、 27.B 28.D 29.D 30.A 31.B32.A 33.A 34.D 35.A 36.A 37.D 38.C二、計算題：1 .某電導(dǎo)池中充入0.02 mol dm”的KCl溶液，在25c時電阻為250 Q,如改充入6X10， mol dm NH3 H2O溶液，具電阻為105建。已知0.02 mol dmKCl溶液的電導(dǎo)率為0.227 S m，而NH4+及OHF勺摩爾電導(dǎo)率分別為 73.4漢0“ S m2 mol,，198.3 X0“ S m2 mol。 試計算6 X0“ mol dm” NH3 H2O溶液的解離度。2 .有一原電池 Ag | AgCl(s) | Cl- (a=1) |

14、Cu2+ (a=0.01) | Cu。(1)寫出上述原電池的反應(yīng)式；(2)計算該原電池在25c時的電動勢E；(3) 25c時，原電池反應(yīng)的 吉布斯函數(shù)變(A/G m)和平衡常數(shù) y 各為多少？ 已知：(T (Cu2+|Cu) = 0.3402V, (T (Cl-|AgCl|Ag) =0.2223 V。3. 25c 時，又t電池 Pt |Cl2(p日)Cl-(a=1) | Fe3+(a=1) , Fe2+(a=1) Pt：(1)寫出電池反應(yīng)；(2)計算電池反應(yīng)的&G甘及K日值；(3)當Cl-的活度改變?yōu)閍(Cl-) = 0.1時，E值為多少？(已知 .(Cl-|Cl2|Pt) =1.3583 V

15、, F (Fe3+, Fe2+| Pt) = 0.771V。)4. 下列電池：Pt, H2(p?)|H2SO4(aq)|O2(p?), Pt298K 時 E=1.228V,已知液體水的生成熱 AHm? (298K,H2O,l) = -2.851 105J mol-1。(1)寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)；(2)計算此電池電動勢的溫度系數(shù)；(3)假定273K298K之間此反應(yīng)的AHm為一常數(shù)，計算電池在273K時的電動勢。5. 291K時下述電池：Ag, AgCl|KCl(0.05mol kg-1,片0.84) II AgNO3|(0.10mol kg-1, 丫0.72)|Ag電動勢E=0.4312 V

16、,試求AgCl的溶度積Ksp06. 電池 Hg|Hg2Br2(s)| Br-(aq)|AgBr(s)|Ag ,在標準壓力下，電池電動勢與溫度的關(guān)系是： 小=68.04/mV+0.312 (T/K-298.15)/ mV,寫出通過1F電量時的電極反應(yīng)與電池反應(yīng)，計算 25c時該電池反應(yīng)的 AGm9, ArHm9, ASmt7. 25c時，將濃度為15.81mol?m-3的醋酸注入電導(dǎo)池，測得電阻為 655Q。已知電導(dǎo)池常數(shù) K=13.7m-1, Am (H+) =349.82 M0-4S m2 mol-1, Am (Ac-) = 40.9 10-4S m2 mol-1,求給定 條件下醋酸的電離度

17、和電離常數(shù)。8、設(shè)計一個電池使其發(fā)生下列變化2AgBr(s) + H2 ( P = 1atm) = 2Ag(s) + 2HBr (a = 0.1) 土并求此反應(yīng)在25cC時的：(1)電動勢 (2) AG (3) Ka (4)判斷該反應(yīng)能否自發(fā)進行(5)若上述反應(yīng)為下式時，計算其電動勢 AgBr(s) +1/2 H 2 ( P = 1atm) = Ag(s) + HBr (a =0.1)。已知：巾 AgBr = 0.0711V9 .電池 Pt,H2( p )|HBr(a = 1)|AgBr(s),Ag的E與溫度T的關(guān)系式為:E = 0.07150 - 4.186 10 7T(T - 298)。(

18、1)寫出電極反應(yīng)與電池反應(yīng)；(2)求T = 298 K 時正極 E 與AgBr 的 Ksp,巳知甲(Ag+/Ag) = 0.7991 V ;(3)求T = 298 K電池反應(yīng)的平衡常數(shù)(可逆放電2F);(4)此電池在298K下可逆放電2F時，放熱還是吸熱？是多少？10 .對于電池：Pt,Cl2(0.5p)|HCl(0.1m)|AgCl(s),Ag,巳知 f H m (AgCl) = -127.035 kJmol-1, S m(Ag) = 42.702 J K-1 mol-1, S m (AgCl) = 96.106 J K-1 mol-1, S m(Cl2) = 222.94 JK-1mol-

19、1。求：(1) T = 298K時電池電動勢；(2)與環(huán)境交換的熱；(3)電池電動勢的溫度系數(shù)；AgCl(s)的分解壓力。11.電池Pt|H2(100 kPa)|H2SO4(0.5 mol/kg) Hg2SO4+ Hg(l)|Pt 在298 K 時的電動勢為 0.6960V,已知該電池的標準電動勢為 E=0.615 V。(1)寫出正極、負極和電池的反應(yīng)式；(2)計算298 K時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K以及摩爾反應(yīng)吉布斯自由能ArGm;(3)計算298 K時，H2SO4(0.5 mol kg-i)水溶液的活度a(H2SO4)、離子平均活度a土以及離子平均活度系數(shù)Y 土 ； 試根據(jù)德拜休克爾極限公式計算

20、上述 H2SO4(0.5 mol kg1)水溶液的離子平均活度系數(shù) Y 土，并與(3)問中結(jié)果比較并分析A =0.509 (mol kg-1)-1/2。習(xí)題答案：R .2501.解：k= R2 1= (105 0.277) S m 1=69.3 10 5 S m 169.3 10 立Am=K/c= 6M1。工父1。3 s m2 mol 1=0.0115 S m2 mol 1Am= (73.4 + 198.3) 10 攵 S m2 mol1=271.7 10 4 S m2 mol 1上 m0.0115所以，：=上 m = 2717 101=0.4232.解： (1) 2Ag+2Cl-(a=1)

21、+ Cu2+(a=0.01) = 2AgCl(s) + Cu0.05916,1lg -(2) E=0.34020.2223212 0.01 V = 0.05875 V(3) ArG m= zFE= 2964850.05875 J mol-1 = 11.337 kJmol-1G = zFE = RTlnK2 96485 (0.3402 -0.2223)M = zFE/RT= 8.314X298.15=9.1782K =9.68 X03 .解:(1) 2 Cl (a=1) +2 Fe3+ (a=1) = Cl2(p )+2 Fe2+ (a=1)&G部=2 96485 X0.771 1.3583)

22、J mol-1 =113331 J mol2(0.771 1.3583)lg Ke =0.05916=19.85820K =1.387 100.05916 ,10.0591611lg lg2(3) E=聲 2 a (Cl ) =(0.771 - 1.3583)-2(0.1) V=(0.5873 0.05916)V= 0.6465 V4 .解：(1) (-) H2 - 2H+2e(+)1/2O2+2H+2e-H 2O(l)電池反應(yīng)：H2(g)+1/2O2(g) 一及O(l)(2) AGm=-nFE=-2 ：96500M.228=-2.37 1 05 (J mol-1)根據(jù) AHm=-nFE+nF

23、T( dE/6T)p-2.861 105=-2.37 105+2 96500 298 X cE/ 5T)p(eE/cT)p =-8.537 10-4 (V K-1)(3)根據(jù) ArHm=nFE-T( FE/FT)p; 得 E = 1.25(V)5 .解：負極：Ag + Cl- - e- AgCl(s)正極：Ag+ + e- - Ag 電池反應(yīng)：Ag + + Cl - AgCl(s) E=E?-RT/Flna(AgCl)/ a(Ag+)a(Cl-) va(AgCl)=1 ;. E?=E-RT/Flna(Ag+)a(Cl-)?、=E-RT/Fln( ；m/m )=0.4321-(8.314 291

24、/96500)ln(0.84 0.05)=0.5766 VlnK?=nFE?/RT=22.9985;故 K?=9.73 109AgCl 的溶度積Ksp=1/K?=1.03 X0-106 .解：通過1F電量時，z=1電極反應(yīng):(-)Hg(l) + Br -(aq) 一 1/2HgBr2(s) + e-(十)AgBr(s) + e-Ag(s) + Br-(aq) 電池反應(yīng)：Hg(l)+ AgBr(s)- 1/2 Hj2(s)+ Ag(s)25c ,100kPa時，EQ = 68.04mV =6.804 父10rGm = zFE? - -1 96484.6 6.804 10J mol=6.565kJ

25、 mol1 =0.312m10/V k2貝U3 %“Sm=zFE - =1 96484.6 0.312 10，J molK=30.103J molK r m ：:T prHm = rGm T rSm =(6565 298.15 30.103 J mol=2410.21J mol若通電量為2F,則電池所做電功為： _21W =zFE =2 96484.6 6.084 10 J mol =13.13kJ mol7 .解：Kcell 13.7321=m -1.1=2.092 10 S mR 6552 092 102 i42=2.092 10 $ m2 mol =1.32 10 S m2 molc 1

26、5.81.4 _21A m(HAc) = A m(H )上 m(Ac) =(349.82 40.9) 10 S m mol_ _2 _2= 3.91 10 S m2 mol上二m1.32 10,3.91 102= 3.38 10，c 215.812、2F： (3.38 10 )K 1 _ cL_ _1KC 一 ，一_2上1 T 1 -3.38 10 =1.87 108、(Pt) H2 (g) |HBr (a = 0.1) |AgBr-Ag(1 ) Eo= %AgBr 一用H2/H+ = 0.0711 0 = 0.0711VE = Eo - RT/nFln a2HBr = 0.0711 -8.3

27、14 298/2 96500 ln0.14 = 0.1894V(2 )二=-nFE = -2 96500 0.1894 = -36.554 kJ (2 分)(3 )工o = -nFEo= -RTlnKaKa = 254(4 ) AG 2Ag(s) + 2Br電池反應(yīng):H2(g) + 2AgBr(s)9 2Ag(s) + 2HBl m = 1)10.解:解；(1)陽極；CF (04m) - e - l/2Cl2(gA5p)陰極： AgCl(s) + e - Ag(s) + cr(0, bn)電池反應(yīng):AgCl(s) -Ag(s) + l/2Cl2(g ,0.爾)所以有f E = En - 0.059151gMehyp)嗎而可由AG來計算Afftt= 1/2(Cl2) + (Ag) - Af(AgCl) = 127.025 kJ-uiol-1ASm= 1/2 x 222.949 + 42.702 - 96,106 = 58,07 J K_1 inof1=- TAS1n = 127.025 x 103 - 298 x 58.07= 109730 J-mol1E = -AG /nF= -109730/96500= -1.137 V 1