物理化學(xué)—電化學(xué)練習(xí)題及參考答案(2).doc

1、電化學(xué)B一、選擇題 1. p$和298 K下，把Pb和Cu(Ac)2溶液發(fā)生的反應(yīng)安排為電池，當(dāng)獲得可逆電功為91.84 kJ時，電池同時吸熱213.6 kJ，因此該過程有：（ ）(A)DDrU0, DDrS0 (B)DDrU0 (C) DDrU0, DDrS0 (D) DDrU0, DDrS0 2. 在應(yīng)用電位計測定電動勢的實驗中，通常必須用到：（ ）(A) 標(biāo)準(zhǔn)電池 (B) 標(biāo)準(zhǔn)氫電極 (C) 甘汞電極 (D) 活度為1的電解質(zhì)溶液 3. 下列電池中液接電勢不能被忽略的是： ( ) (A) Pt, H2(p1)HCl(m1)H2(p2), Pt (B) Pt, H2(p)HCl(m1)HC

2、l(m2)H2(p), Pt (C) Pt, H2(p)HCl(m1)HCl(m2)H2(p), Pt (D) Pt, H2(p)HCl(m1)AgCl,Ag-Ag,AgClHCl(m1)H2(p), Pt 4. 某電池反應(yīng)為: Hg2Cl2(s)H2(p$)2 Hg(l)2 H+(a=1)2 Cl-(a=1) 已知:E$0.268 V, (E/T)p-3.210-4 VK-1, 則DrSm為： ( ) (A) -61.76 JK-1mol-1 (B) -30.88 JK-1mol-1 (C) 62.028 JK-1mol-1 (D) -0.268 JK-1mol-1 5. 電池中使用鹽橋的作

3、用是：（ ）(A) 使電池變成無液體接界的可逆電池 (B) 基本消除電池中的液體接界電勢 (C) 消除電池中存在的擴散現(xiàn)象 (D) 使液體接界電勢為零 6. 用對消法測定電池電動勢，若實驗中發(fā)現(xiàn)檢流計始終偏向一邊，則可能原因是：（ ）(A) 被測定電池溫度不均勻 (B) 被測定電池的兩極接反了 (C) 攪拌不充分使?jié)舛炔痪鶆?(D) 檢流計靈敏度差 7. 將一鉑絲兩端分別浸入含0.1 moldm-3 Sn2+和0.01 moldm-3 Sn4+的溶液中，這時的電位差為：（ ）(A)E(Sn4+|Sn2+)+0.059/2 (B)E(Sn4+|Sn2+)+0.059 (C)E(Sn4+|Sn2+

4、) - 0.059 (D)E(Sn4+|Sn2+) - 0.059/2 8. 測定電池電動勢時，標(biāo)準(zhǔn)電池的作用是：（ ）(A) 提供標(biāo)準(zhǔn)電極電勢 (B) 提供標(biāo)準(zhǔn)電流 (C) 提供標(biāo)準(zhǔn)電位差 (D) 提供穩(wěn)定的電壓 9. 當(dāng)電池的電動勢E=0時，表示：（ ）(A) 電池反應(yīng)中，反應(yīng)物的活度與產(chǎn)物活度相等 (B) 電池中各物質(zhì)都處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài) (C) 正極與負極的電極電勢相等 (D) 電池反應(yīng)的平衡常數(shù)Ka=1 10. 下列電池中,電動勢與氯離子活度無關(guān)的電池是： (A) ZnZnCl2(aq)KCl(aq)AgClAg (B) PtH2HCl(aq)Cl2Pt (C) AgAgCl(s)KCl(a

5、q)Cl2Pt (D) HgHg2Cl2(s)KCl(aq)AgNO3(aq)Ag 二、填空題 11. 電池 HgHg2Cl2HCl(a)Cl2(p$)(Pt) 在 25 , a = 0.1 時 , E = 1.135 V a = 0.01 時 , E = _ 12. 將反應(yīng)H2(g) + PbSO4(s) Pb(s) + H2SO4(aq)設(shè)計成電池的表示式為：_。13. 將反應(yīng) Ag2SO4(s)2 Ag+SO 設(shè)計成電池,其書面表示式為： 。14. 將反應(yīng)Hg(l) + 2KOH(aq) HgO(s) + H2O(l) + 2K(Hg)(aam)設(shè)計成電池的表示式為：_。15. 將反應(yīng)H

6、g(l) + Cl (aCl- = 1) + Fe3+ = + Fe2+設(shè)計成電池的表示式為：_。16. 寫出 25時，電池Sb(s)Sb2O3(s)KOH(m),KCl(m)H2(g,p$)，Pt的負極反應(yīng) _，正極反應(yīng) _，以及電池的總反應(yīng)_ 。 17. 下列兩個反應(yīng)： Pb(Hg) Pb2+(a) + 2e-+ Hg(l) Pb Pb2+(a) + 2e- 其電極電勢公式分別為 及 ，這兩個反應(yīng)相應(yīng)的f 及f$ 是否相同？18. 有如下電池：Cu(s)|CuSO4(0.01mol/kg, g=0.41)| CuSO4(0.1mol/kg, g=0.16)|Cu(s) 其電動勢E為_。19

7、. 298 K時，電池Pt,H2(0.1p$)|HCl(a=1)|H2(p$), Pt的電動勢為：_。20. 電池反應(yīng)和電動勢如下所示： Cu(s)+ Cl2(p)Cu2+Cl -E1 Cu(s)+Cl2(p)Cu2+2Cl -E2設(shè)(1)和(2)中各物質(zhì)的活度均相同，則E1與E2的關(guān)系為：_三、計算題21. 25時，醋酸在水中的熱力學(xué)解離常數(shù)Ka是1.7510-5，Kw=1.0110-14，試應(yīng)用德拜休克爾極限方程估計活度系數(shù)，并計算在該溫度下，濃度為0.01 moldm-3 的醋酸鈉水溶液的pH值。(A=0.51 mol -1/2dm3/2)。22. 以 Ni(s)為電極，KOH 水溶液為

8、電解質(zhì)的可逆氫、氧燃料電池, 在 298 K和 p$壓力下穩(wěn)定地連續(xù)工作，試回答下述問題： (1) 寫出該電池的表示式，電極反應(yīng)和電池反應(yīng) (2) 求一個 100 W 的電池，每分鐘需要供給 298 K，p$的 H2(g) 的體積？ 已知該電池反應(yīng)的 DrG = -236 kJmol-1（每 mol H2(g)），（1W = 3.6 kJh-1） (3) 求該電池的電動勢？ 23. 在 298 K 時,下述電池的電動勢 E = 0.1519 V . AgAgI(s)HI(a=1)H2(p$)Pt 并已知下列物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)生成焓： 物 質(zhì)AgI(s)Ag+I-DfH/kJmol-1-62.38105

9、.89-55.94試求： (a) 當(dāng)電池中有 1 mol 電子電量流過時，電池反應(yīng)的 We、Wf、Qr、DrUm、DrHm、DrSm、DrFm 和 DrGm 各為多少？ (b) 如果讓電池短路，則在發(fā)生同樣的反應(yīng)時上述各函數(shù)值又為多少？ 24. 乙胺(C2H5NH2)溶于水形成C2H5NH3OH。 今有1 mol乙胺溶于水制成16 dm3溶液，所生成的C2H5NH3OH是弱電解質(zhì)，按下式解離：，在298 K時測得該溶液的電導(dǎo)率為0.1312 Sm-1，又已知其無限稀釋摩爾電導(dǎo)率，試求：（1） 上述條件下C2H5NH3OH的解離度a ；（2） 溶液中OH 濃度及解離平衡常數(shù)。四、問答題 25.

10、什么叫電化學(xué)位? 它由哪幾部分組成? 電化學(xué)B答案一、選擇題1. (A) 2. (A) 3. (C) 4. (A) 5. (B)6. (B) 7. (D) 8. (C) 9. (C) 10. (C) 二、填空題11. E = 1.135 V 12. Pt,H2(g)|H2SO4(aq)|PbSO4(s)|Pb(s)13. Ag(s)Ag+(aq)SO(aq)Ag2SO4(s),Ag(s) 14. Hg(l)|HgO(s)|KOH(aq)|K(Hg)(aam)15. 摩爾甘汞電極|Fe3+，F(xiàn)e2+|Pt或Hg(l)|Hg2Cl2(s)|Cl()|Fe3+，F(xiàn)e2+|Pt16. 2Sb(s) +

11、 6OH-(m) = Sb2O3(s) + 3H2O + 6e- 6H2O + 6e- = 3H2 (g,p$) + 6OH- (m) 2Sb(s) + 3H2O = Sb2O3(s) + 3H2 (g,p$)17. f(Pb2+/Pb(Hg) = f $ (Pb2+/Pb) - RT/2Flna(Pb(Hg)/a(Pb2+) f(Pb2+/Pb) = f $ (Pb2+/Pb) - RT/2Flna(Pb(s)/a(Pb2+) f 不相同， f $相同 18. 0.0175 V19. - 0.0295 V20. E1=E2三、計算題 21. Ac - + H2O =HAc + OH (1-)

12、c ac acKh(水解常數(shù))=；=2.4010-4； 22. 答 (1) Ni(s),H2(g)KOH(aq)O2(g),Ni(s) 負極：H2+ 2OH- 2e- 2H2O(l) 正極：(1/2)O2 + H2O + 2e- 2OH- 電池反應(yīng)：H2(g) + (1/2)O2(g) H2O (2) 100 W = 6 kJmin-1 可逆操作時，DrG= -Wmax nH2 = (6 kJmin-1 )/(236 kJmol-1) = 0.0254 molmin-1 V= nRT/p = 6.2110-4 m3min-1 (3) E$= -DrG/zF = 1.2228 V 23. 答 (1) We = pDV = ni RT = 1.24 kJ Wf = zEF = 14.658 kJ DrHm = DfH(AgI,s) - DfH(I-) = -6.44 kJmol-1 DrUm = DrH - ni RT = -7.68 kJmol-1 DrGm = -Wf DrFm = -Wmax = -15.898 kJmol-1 DrSm = (DrHm - DrGm)/T = 27.58 JK-1mol-1 QR = TDr