大学物理化学8-电化学课后习题及答案
物理化学—电化学练习题与参考答案(2)

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:______________________________________________________。
(完整版)物理化学—电化学练习题及参考答案(1)分析解析

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:__________________________________。
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 b D.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 2C.E 1=E 24. B.Ag|Ag +C.Ag|Ag +5. r 值是( B )A.Δr H m 6. 在电池 (g,p )| HCl |Cu 的阴极中加入C.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 )8. 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 )。
(A) 电解质为离子晶体和非离子晶体;(B) 全解离和非全解离;(C) 溶剂为水和非水;(D) 离子间作用强和弱。
10. 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:(A)。
电化学部分练习题及答案

电化学部分练习题及答案电化学是化学的一个重要分支,研究的是化学反应与电能的相互转化关系。
它不仅在工业生产中有广泛应用,也在环境保护、能源储存等领域发挥着重要作用。
为了帮助大家更好地理解和掌握电化学知识,下面将提供一些电化学部分的练习题及答案。
1. 电化学中的基本概念(1) 什么是电化学?电化学是研究化学反应与电能转化关系的学科。
(2) 什么是电解质?电解质是在溶液或熔融状态下能够导电的物质。
(3) 什么是电极?电极是电化学反应中的导电体,分为阳极和阴极。
(4) 什么是电解?电解是通过外加电压将电解质溶液或熔融物质分解成离子的过程。
2. 电池和电解池(1) 什么是电池?电池是一种将化学能转化为电能的装置,由正极、负极和电解质组成。
(2) 什么是标准氢电极?标准氢电极是电化学反应中的参比电极,其电势被定义为0V。
(3) 什么是电解池?电解池是进行电解反应的装置,由电解槽、电极和电解质组成。
3. 电化学反应的计算(1) 如何计算电化学反应的标准电动势?标准电动势可以通过测量电池的电动势并参考标准氢电极的电势来计算。
(2) 如何计算电池的电动势?电池的电动势可以通过测量阳极和阴极之间的电势差来计算。
(3) 如何计算电池的电流和电荷量?电池的电流可以通过测量电解质中的电荷量和电解时间来计算。
4. 电化学反应的应用(1) 电解水的反应方程式是什么?电解水的反应方程式是2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g)。
(2) 电镀是什么原理?电镀是利用电解池将金属离子还原到电极上形成金属膜的过程。
(3) 燃料电池是什么原理?燃料电池是利用化学反应产生电能的装置,常用的燃料有氢气、甲醇等。
通过以上练习题的答案,我们可以对电化学的基本概念、电池和电解池、电化学反应的计算以及应用有更深入的了解。
电化学的知识在日常生活和工业生产中都有广泛的应用,掌握电化学的原理和方法对我们的学习和工作都有着重要的意义。
希望以上内容对大家有所帮助,加深对电化学的理解。
物理化学第八~十二章课后习题参考答案(教师)

第八章电分析化学导论8- 1.解液接电位:它产生于具有不同电解质或浓度不同的同种电解质溶液界面之间,由于离子扩散通过界面的速率不同,有微小的电位差产生,这种电位差称为液体接界电位。
8- 2.解正极和负极是物理上的分类,阳极和阴极是化学上的称呼。
负极(电子流出的级),发生氧化反应,正极(电子流入的级),发生还原反应;阳极,接电源的正极,氧化反应;阴极接电源的负极,发生还原反应。
8- 3.解指示电极:在化学测试过程中,溶液的主体浓度不发生变化的电极参比电极:在测量过程中,具有恒定电位的电极。
8- 4.解:左半电池:Zn > Zn2e_右半电池:Ag - Ag电池反应:Zn - 2Ag1. 2Ag - Zn2'o 0.059 r 2+] 0.059E左二E Ig Zn - 0.763 丨gQ.1) =—0.7 92\52 2E右二E0 - 0.059lg Ag 1= 0.6815VE 二E右一E左=0.6 8 1V5—(—0.7 9 2V) =1.4 7V4所以,该电池是原电池。
8- 5.解:2H 2eN H2E = E00.059/2lg (H )2 1E左二E右-E =0.2443-0.413= -0.1 6 870.059 | 2 ]所以,lg (H )20.16872=lg H 亠0.2859pH 二pK a lg A「C HA8- 6.解:E=E 右- E 左所以,E 左二 E 右一 E= 0.2443- 0.921 二-0.6767V CdX/一二 Cd 2 4X -2.]K 0spCdX 42-]CdL X-4nK 0=1.3"0」2sp二K =7.7 10118- 7.解:E=E 右一 E 左E 左二E 右-E =0.2443-0.893=-0.6687V CdX 2 二 Cd 2 2X -Cd 2J 」X-f K sp - 'CdX 」所以 K 0sp =1.9 10」2第九章 电位分析法9- 1.解当被氢离子全部占有交换点位的水化胶层与试液接触时, 由于它们的氢离子活度 不同就会产生扩散,即H 水化层fH溶液当溶液中氢离子活度大于水化层中的氢离子活度时,则氢离子从溶液进入水化 层,反之,则氢离子由水化层进入溶液,氢离子的扩散破坏了膜外表面与试液间 两相界面的电荷分布,从而产生电位差,形成相界电位,同理,膜内表面与内参 比溶液两相界面也产生相界电位。
物理化学第八章答案

第八章电解质溶液复习题1、答:Faraday 归纳了多次实验结果,于1833年总结出了电解定律:1.在电极界面上发生化学变化物质的质量 与通入的电荷量成正比。
2.通电于若干个电解池串联的线路中,当所取的基本粒子的荷电数相同时,在各个电极上发生反应的物质,其物质的量相同,析出物质的质量与其摩尔质量成正比。
2、答:电势高的极称为正极;电势低的极称为负极;发生还原作用的极称为阴极;发生氧化作用的极称为阳极。
在原电池中,阳离子迁向阴极,阴极上发生还原,得到电子;阴离子迁向阳极,在阳极上发生氧化反应,失去电子,故在原电池中电子是从阳极流入阴极;根据电流的方向是从正极流向负极,而电子的方向是从负极流向正极,故在原电池中阳极是负极而阴极是正极。
3、对于电导率:中性盐和强电解质溶液的电导率随着浓度的增加而升高。
强电解质当浓度增加到一定程度后,解离度下降,离子运动速率降低,电导率也降低;中性盐由于受饱和溶解度的限制,浓度不能太高;弱电解质溶液电导率随浓度变化不显著,因浓度增加使其电离度下降,粒子数目变化不大;对于摩尔电导率:由于溶液中导电物质的量已给定,都为1mol ,所以,当浓度降低时,粒子之间相互作用减弱,正、负离子迁移速率加快,溶液的摩尔电导率必定升高。
但不同电解质随浓度降低,摩尔电导率增大的幅度不同,强电解质当浓度降至0.001 molL 以下时,摩尔电导率与浓度的1/2次方之间呈线性关系。
弱电解质浓度较大时,随着浓度下降,摩尔电导率也缓慢升高,但变化不大。
等稀到一定程度,摩尔电导率迅速升高。
4、强电解质:随着浓度下降,摩尔电导率升高,通常当浓度降至0.001 molL 以下时,摩尔电导率与浓度的1/2次方之间呈线性关系。
将该直线外推至浓度趋近于0,就可求得无限稀释摩尔电导率。
弱电解质:随着浓度下降,摩尔电导率也缓慢升高,但变化不大。
摩尔电导率与浓度不呈线性关系,等稀到一定程度,摩尔电导率迅速升高,弱电解质的无限稀释摩尔电导率不能用外推法得到。
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。
物理化学习题答案-电化学部分

物理化学-电化学部分习题答案4. 在18 o C 时,已知0.01 mol/dm 3 KCl 溶液的电导率为0.12205 S m -1,用同一电导池测出0.01 mol/dm 3 KCl 和0.001 mol/dm 3 K 2SO 4的电阻分别为145.00 Ω和712.2 Ω。
试求算(1)电导池常数;(2)0.001 mol/dm 3 K 2SO 4溶液的摩尔电导率。
解. (1)用标准KCl 溶液求电导池常数:170.1700.14512205.0-=⨯===m R GK cell κκ(2)K 2SO 4溶液的摩尔电导率:12302485.02.71210001.071.17-⋅⋅=⨯⨯====Λmol m S cR K c G K ccell cell m κ8. 在25 o C 时,一电导池充以0.01 mol/dm 3 KCl 和0.1 mol/dm 3 NH 3·H 2O 溶液,测出两溶液的电阻分别为525 Ω和2030 Ω,试计算此时NH 3·H 2O 溶液的解离度。
已知25 o C 时0.01 mol/dm 3 KCl 的电导率为0.1409 S m -1,()()121240198.0,00734.0--∞-+∞⋅⋅=⋅⋅=mol m S OH mol m S NH m m λλ 解. 用标准KCl 溶液求电导池常数:()()()()KCl R KCl KCl G KCl K cell κκ==0.1 mol/dm 3 NH 3·H 2O 溶液的电导率为:()()()()()123232303643.020305251409.0-⋅=⨯=⋅=⋅=⋅m S O H NH R KCl R KCl O H NH G K O H NH cell κκ0.1 mol/dm 3 NH 3·H 2O 溶液的摩尔电导率为:()()()124323232310643.3101.003643.0--⋅⋅⨯=⨯=⋅⋅=⋅Λmol m S O H NH c O H NH O H NH m κ ()()()1242302714.00198.000734.0--∞+∞∞⋅⋅=+=+=⋅Λmol m S OHNH O H NH m m m λλ NH 3·H 2O 溶液的解离度:()()0134.002714.010643.342323=⨯=⋅Λ⋅Λ=-∞O H NH O H NH m m α12. 在18 o C 时,测得CaF 2饱和水溶液及配制该溶液的纯水的电导率分别为3.83×10-3 和1.5×10-4 S m -1。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
电化学课后习题一、是非题下列各题中的叙述是否正确?正确的在题后括号内画“√”,错误的画“×”:1、用能斯特公式算得电池的电动势为负值,表示此电池反应的方向是朝正向进行。
( )2、电池Zn (s)| ZnCl 2(b =0.002 mol ·kg -1,γ±=1.0) | AgCl(s) | Ag(s),其反应为:2AgCl(s)+Zn(s)===2Ag(s)+ ZnCl 2(b =0.002 mol ·kg -1,γ±=1.0) 所以,其电动势的计算公式为:E MF =E MF -RT F2ln a (ZnCl 2) =E MF -RT F 2ln(0.002×1.0) ( )。
3、标准电极电势的数据就是每个电极双电层的电势差。
( )4、电池反应的电动势E MF 与指定电池反应计量方程式的书写无关,而电池反应的热力学函数变∆r G m 等则与指定电池反应计量方程式的书写有关。
5、锌、银两金属片同时插入HCl 水溶液中,所构成的电池是可逆电池。
二、选择题选择正确答案的编号,填在各题之后的括号内:1、原电池在定温定压可逆的条件下放电时,其在过程中与环境交换的热量为:( )。
(A)∆r H m ; (B)零; (C)T ∆r S m ; (D) ∆r G m 。
2、 电池Hg(l) | Zn(a 1) | ZnSO 4(a 2) | Zn(a 3) | Hg(l)的电动势:( )。
(A)仅与a 1,a 3有关,与a 2无关;(B)仅与a 1,a 2有关,与a 3无关; (C)仅与a 2,a 3有关,与a 1无关;(D)与a 1,a 2,a 3均无关。
3、在25℃时,电池Pb(Hg)(a 1)|Pb(NO 3)2(aq)|Pb(Hg) (a 2)中a 1> a 2,则其电动势E :( )。
(A)>0; (B)<0; (C)=0; (D)无法确定三、填空题在以下各小题中的 处填上答案: 1、Ag(s)|AgNO 3(b 1=0.01 mol ·kg -1, γ±, 1=0.90)|| AgNO 3(b 2=0.01 mol ·kg -1, γ±, 2=0.72)|Ag(s)在25℃时的电动势E MF =⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
2、若已知某电池反应电动势的温度系数p )TE ∂∂MF(>0,则该电池可逆放电时的反应热Q r ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽;∆r S m ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
(选择填入>0, <0,或=0)四、综合题习题1写出下列原电池的电极反应和电池反应: (i) Pt |H 2(p )|HCl(a )|AgCl(s)|Ag(s) (ii) Pt |H 2(p )|NaOH(a )|O 2(p )|Pt习题2将下列化学反应设计成原电池,并以电池图式表示: (i) Z n (s)+H 2S O4(aq)H 2(p)+Z n SO4(aq)(ii) Pb(s)+HgO(s)Hg(l)+PbO(s)(iii) Ag+(a)+I-(a)A gI(s)习题3计算化学电池:Z n(s)|Z n2+(a=0.1)‖Cu2+(a=0.01)|Cu(s)在25℃时的电动势。
习题4有一原电池Ag (s) | AgCl(s) | Cl-(a=1)||Cu2+(a=0.01)| Cu(s)。
(1)写出上述原电池的反应式;(2)计算该原电池在25℃时的电动势E MF;(3)25℃时,原电池反应的吉布斯函数变(Δr G m)和标准平衡常数K 各为多少?已知:E (Cu2+|Cu) = 0.3402V,E (AgCl (s) |Ag (s) |Cl-) =0.2223 V。
习题5298.15K下,电池:Pt (s)| H2(g , p ) | HCl[b(HCl) =0.08 mol·kg-1,γ±=0.809]] | Hg2Cl2(s) | Hg(l)的标准电动势E MF = 0.2680 V,计算电池电动势及甘汞电极的标准电极电势E (Cl-| Hg2Cl2|Hg)。
习题6电池Zn(s)|ZnCl2(b=0.555 mol·kg-1)|AgCl(s)|Ag(s),测得25℃时电动势E MF=1.015V。
已知:E (Zn2+|Zn) =-0.763V,E (Cl-|AgCl|Ag) = 0.2223 V。
(1)写出电极及电池反应(得失电子数为2);(2)求上述反应的标准平衡常数K ;(3)求溶液ZnCl2的平均离子活度因子γ±。
习题725℃时,电池Pt(s)|H2(p )|HCl(0.1mol kg-1)|AgCl(s)|Ag(s)的电动势为0.3522V,(1)求反应H2(g,p )+2AgCl(s)=2Ag+2H++2Cl-,在25℃的标准平衡常数。
(已知0.1mol kg-1 HCl的γ±=0.798);(2)求金属银在1mol kg-1HCl溶液中产生H2的平衡压力。
(已知E [ Ag(s)|AgCl(s)|Cl]=0.2223V, 25℃时1mol kg-1 HCl的γ±=0.809)。
习题8原电池Pt | H2(p ) | H2SO4(b=0.01mol·kg-1) | O2(p ) | Pt在298.15K时的E MF=1.229 V,液态水的Δf H m (298K) = -285.84 kJ·mol-1,求该电池电动势的温度系数及273.15K时的电动势(设在此温度范围内Δr H m为常数)。
电化学课后习题一、是非题1、(×)2、(×)3、(×)4、(√)5、(×)二、选择题1、(C)2、(A)3、(A)三、填空题1、 0.0535 V2、 >0 >0四、综合题习题1解(i)阳极(负极):1/2H 2(p )→H +[a (H +)]+e-(氧化,失电子)阴极(正极):AgCl(s)+e -→Ag(s)+Cl -[a (Cl -)](还原,得电子)电池反应:1/2H 2(p )+AgCl(s)→Ag(s)+H +[a (H +)]+Cl -[a (Cl -)](ii)阳极(负极):H 2(g ,p )+2OH -[a (OH -)]→2H 2O+2e (氧化,失电子)阴极(正极):1/2O 2(g ,p )+H 2O(l)+2e -→2OH -[a (OH -)](还原,得电子) 电池反应:H 2(g, p )+1/2O2(g, p )→H 2O(l)习题2解:设计方法是将氧化反应的物质作为负极,放在原电池图式的左边;起还原反应的物质作为正极,放在原电池图式的右边。
(i)在该化学反应中发生氧化反应的是Z n (s),即Z n (s)→Z n 2+(a )+2e -而发生还原反应的是H +,即2H +(a )+2e -→→H 2(g)根据上述规定,此原电池图式为:Z n (s)|Z n SO 4(aq )‖H 2S O4(aq )|H 2(g)|Pt(ii)该反应中有关元素之价态有变化。
HgO 和Hg ,PbO 和Pb 构成的电极均为难溶氧化物电极,且均对OH -离子可逆,可共用一个溶液。
发生氧化反应的是Pb,即Pb(s)+2OH -(a) →PbO(s)+H 2O(l)+2e -发生还原反应的是HgO,即HgO(s)+H 2O(l)+2 e -→Hg(l)+2OH -(a )根据上述规定,此原电池图式为:Pb(s)|PbO(s)|OH -(aq )|HgO(s)|Hg(l)(iii)该反应中有关元素的价态无变化。
由产物中有AgI 和反应物中有I -来看,对应的电极为Ag(s)|AgI(s)|I-(a ),电极反应为Ag(s)+I -(a )═AgI(s)+e 。
此电极反应与所给电池反应之差为:Ag +(a )+I-(a ) →AgI-) Ag+I -→AgI+e -Ag +(a )→Ag -e 即所对应的电极为Ag |Ag +。
此原电池图式为:Ag(s)|AgI(s)|I-(a )‖Ag +(a )|Ag(s)习题3解 采用方法(ii)来计算,首先写出左、右两电极的还原反应:左:Z n 2+(a =0.1)+2e -→Z n (s)右:Cu 2+(a =0.01)+2e -→Cu(s) 由电极反应的能斯特方程有:)Zn (1ln )Zn Zn ()(22++-=a ZF RT E E 左极,还原)2Cu (1ln)Cu 2Cu ()(+-+=a ZF RT E E 右极,还原 由表10-4查得E (Z n 2+|Z n )=-0。
7626V ,E (Cu 2+|Cu )=0.3402V ,代入已知数据,可算得:E (左极,还原)=-0.792VE (右极,还原)=0.281V因此,E MF=E(右极,还原)-E (左极,还原)=0.281V -(-0.792V )=1.07V 采用方法(i)可算得同样的结果。
习题4[题解](1)电池及电极反应:2Ag(s) + 2Cl -(a =1) == 2AgCl(s) + 2e -Cu 2+(a =0.01) +2e -== Cu(s)2Ag+2Cl -(a =1) + Cu 2+(a =0.01) == 2AgCl(s) + Cu (2)E MF V 058750]V 01011lg 2059160-0.2223-[0.3402 2...=⨯= (3)Δr G m =-zFE MF =[-2×96485×0.05875] J·mol -1=-11.337 kJ·mol -1K RT zFE G ln ΔMFm r -=-=3MF 109.689.1782298.158.3140.2223)(0.3402964852ln ⨯==⨯-⨯⨯=-=K /RT zFE K [导引] (i) 写出电池的电极反应和电池反应是该题求解首要步骤,它的正确与否将直接影响下一步的计算,因此必须熟练掌握各类电极及电池反应式的写法。
(ii) 能斯特方程是本章的重点内容之一,也是考研试题的热点之一,是必须掌握的内容。
习题5[题解] 电极及电池反应:负极:H 2(g )→2H ++2e -正极:Hg 2Cl 2(s )+2e -→ 2 Hg (l )+2Cl -电池反应:H 2(g )+ Hg 2Cl 2(s )===2HCl+2 Hg (l )))(H [Hg(l)](HCl)lg(2059160222MFMF /pp a a .E E ⋅===(0.268-0.05916lg a (HCl) )Va (HCl) = a ±=(b ±·γ ±/ b )2 = (0.08×0.809)2 = 4.1887×10-3 E MF =0.4087 VE MF = E (Cl -| Hg 2Cl 2|Hg)- E (H +|H 2|Pt) = E (Cl -| Hg 2Cl 2|Hg)E (Cl -| Hg 2Cl 2|Hg) = E MF = 0.268 V [导引] 解本题的几个关键点是: (i) 正确写出电极反应及电池反应式;(ii) 列出电池反应的能斯特方程;(iii) 知道p (H 2)/p = p (H 2)/p =1, a [Hg(l)]=1;(iv) HCl 为1-1型电解质,a (HCl)=a ±2=(γ±b/b )2; (v) 应用E MF =E (右,还原)-E (左,还原); (vi) E [H +(a =1)|H 2(p )]=0。