物理化学电化学计算题答案详解
物理化学下册第五版天津大学出版社第七章电化学习题答案
物理化学下册第五版天津大学出版社第七章电化学习题答案7.1用铂电极电解CuCb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)在的27C, 100kPa 下阳极上能析出多少体积的的C12 (g)?解：电极反应为：阴极：Cu2+ + 2e-f Cu 阳极：2C「—2e-fCI2 (g)则：z= 2根据：Q = nzF=lt>!(Ch)三£ *亠竺Q-=牺2«sdorHuMd\ 7 zF 2x^6600因此：m (Cu)二n (Cu) X M (Cu) = 9.326 10-2>63.546 =5.927g又因为：n (Cu) = n (CI2) pV (CI2) = n (CI2) RT因此：- - ■'7.2用Pb (s)电极电解PbN03溶液。
已知溶液浓度为1g水中含有PbNO31.66 10-2g。
通电一定时间后，测得与电解池串联的银库仑计中有0.1658g的银沉积。
阳极区的溶液质量为62.50g，其中含有PbNO31.151g,计算Pb2+的迁移数。
解法1:解该类问题主要依据电极区的物料守恒(溶液是电中性的)。
显然阳极区溶液中Pb2+的总量的改变如下：1 丄丄丄n 电解后(？ Pb2+)= n 电解前(2 Pb2+)+ n 电解(》Pb2+)- n 迁移(？ Pb2+)则： n 迁移( 2 Pb 2+)= n 电解前( -Pb 2+)+ n 电解 (2 Pb 2+)- n 电解后 G Pb 2*)1^=^=1^7x10^1n 电解(2 Pb 2+)= n 电解(Ag) =「'：■' °一亦严-5)严C MJ HT 述7鉀=勰5叫n 迁移(2pb 2+)=6.150 10-3+1.537 10-3-6.950 10-3=7.358 X0-4mol解法2:解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性 的）。
物理化学第7章 电化学参考答案
第7章 电化学 习题解答1. 将两个银电极插入AgNO 3溶液，通以0.2 A 电流共30 min ，试求阴极上析出Ag 的质量。
解：根据BItM m zF=得 Ag Ag 0.23060107.87g 0.4025 g 196500ItM m zF⨯⨯⨯===⨯2. 以1930 C 的电量通过CuSO 4溶液，在阴极有0.009 mol 的Cu 沉积出来，问阴极产生的H 2的物质的量为多少？ 解：电极反应方程式为： 阴极 2Cu2e Cu(s)+-+→阳极 222H O(l)H (g)2OH 2e --→++在阴极析出0.009 mol 的Cu ，通过的电荷量为:Cu Q (0.009296500) C 1737 C nzF ==⨯⨯=根据法拉第定律，析出H 2的物质的量为2H Cu 19301737mol 0.001 mol 296500Q Q Q n zFzF --====⨯ 3. 电解食盐水溶液制取NaOH ，通电一段时间后，得到含NaOH 1 mol/dm 3的溶液0.6 dm 3，同时在与之串联的铜库仑计上析出30.4 g 铜，试问制备NaOH 的电流效率是多少？ 解：根据铜库仑计中析出Cu(s)的质量可以计算通过的电荷量。
Cu Cu 30.4mol 0.957 mol 1163.52m n M ===⨯电 理论上NaOH 的产量也应该是0.957 mol 。
而实际所得NaOH 的产量为(1.0×0.6) mol = 0.6 mol所以电流效率为实际产量与理论产量之比，即0.6100%62.7%0.957η=⨯=4. 如果在10×10 cm 2的薄铜片两面镀上0.005 cm 厚的Ni 层[镀液用Ni(NO 3)2]，假定镀层能均匀分布，用 2.0 A 的电流强度得到上述厚度的镍层时需通电多长时间？设电流效率为96.0%。
已知金属的密度为8.9 g/cm 3，Ni(s)的摩尔质量为58.69 g/mol 。
(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 第七章 电化学习题答案
答案：D（电池自发进行的条件是 E＞0） -1 -1 20．298K时，浓度为 0.1molkg 和 0.01molkg HCl溶液的液接电势为E j (1)，浓度为 -1 -1 0.1molkg 和 0.01molkg KCl溶液的液接电势为E j (2)，则 A. E j (1)＝E j (2)； B. E j (1)>E j (2)；C. E j (1)<E j (2)； D. E j (1)<<E j (2) 答案：B 21．为求 AgCl 的活度积，应设计电池为 A. Ag,AgCl|HCl(aq)|Cl 2 (p)(Pt)； B. (Pt)Cl 2 (p)|HCl(aq)||AgNO 3 (aq)|Ag； C. Ag|AgNO 3 (aq)||HCl(aq)|AgCl,Ag； D. Ag,AgCl|HCl(aq)|AgCl,Ag 答案：C 22．电解金属盐的水溶液时，在阴极上 A. 还原电势愈正的粒子愈容易析出； B. 还原电势与其超电势之代数和愈正的粒子愈容易析出； C. 还原电势愈负的粒子愈容易析出； D. 还原电势与其超电势之和愈负的粒子愈容易析出 答案：B3ຫໍສະໝຸດ K 1 ＝K 2 ；2
B. E 1 ＝E 2 ， E 1 ＝E 2 ， r G m,1 ＝2 r G m,2 ， K 1 ＝(K 2 ) ；
2
C. E 1 ＝2E 2 ， E 1 ＝2E 2 ， r G m,1 ＝2 r G m,2 ，
2
K 1 ＝2K 2 ；
2
D. E 1 ＝E 2 ， E 1 ＝E 2 ， r G m,1 ＝( r G m,2 ) ，K 1 ＝(K 2 )
答案：B 16．用补偿法测定可逆电池的电动势时，主要为了： A. 简便易行； B. 减少标准电池的损耗； C. 消除电极上的副反应；D. 在可逆情况下测定电池电动势 答案：D 17．某一电池反应，若算得其电池电动势为负值时，表示此电池反应是: A. 正向进行； B. 逆向进行； C. 不可能进行； D. 反应方向不确定 答案：B ＋ － 18．下列电池中，那一个的电池反应为H ＋OH ＝H 2 O ＋ － A. (Pt)H 2 |H (aq)||OH |O 2 (Pt)； B. (Pt)H 2 |NaOH(aq)|O 2 (Pt)； C. (Pt)H 2 |NaOH(aq)||HCl(aq)|H 2 (Pt)； D. (Pt)H 2 (p 1 )|H 2 O(l)|H 2 (p 2 )(Pt) 答案：C。 19．当反应物和产物的活度都等于 1 时,要使该反应能在电池内自发进行,则: A. E为负值； B. E 为负值； C. E为零； D. 上述都不
最新物理化学第七章 电化学习题及解答学习资料
第七章 电化学习题及解答1. 用铂电极电解CuCl 2溶液。
通过的电流为20 A ，经过15 min 后，问：（1）在阴极上能析出多少质量的Cu ; (2) 在27℃，100 kPa 下，阳极析出多少Cl 2？解：电极反应为阴极：Cu 2+ + 2e - = Cu阳极: 2Cl - - 2e - = Cl 2电极反应的反应进度为ξ = Q /(ZF) =It / (ZF)因此： m Cu = M Cu ξ = M Cu It /( ZF ) = 63.546×20×15×60/(2×96485.309)=5.928gV Cl 2 = ξ RT / p =2.328 dm 32. 用银电极电解AgNO 3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AgNO 3溶液中的t (Ag +)和t (NO 3-)。
解： 解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。
显然阴极区溶液中Ag +的总量的改变D m Ag 等于阴极析出银的量m Ag 与从阳极迁移来的银的量m’Ag 之差：D m Ag = m Ag - m’Agm’Ag = m Ag - D m Agt (Ag +) = Q +/Q = m’Ag / m Ag = (m Ag - D m Ag )/ m Ag = (1.15-0.605)/1.15 = 0.474t (NO 3-) = 1- t (Ag +) = 1- 0.474 = 0.5263. 已知25 ℃时0.02 mol/L KCl 溶液的电导率为0.2768 S/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CaCl 2溶液，测得电阻为1050Ω。
计算（1）电导池系数；（2）CaCl 2溶液的电导率；（3）CaCl 2溶液的摩尔电导率。
物理化学—电化学练习题及参考答案
电化学B一、选择题1. p∃和298 K下，把Pb和Cu(Ac)2溶液发生的反应安排为电池，当获得可逆电功为91.84 kJ时，电池同时吸热213.6 kJ，因此该过程有：（）(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<02. 在应用电位计测定电动势的实验中，通常必须用到：（）(A) 标准电池(B) 标准氢电极(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略的是：( )(A) Pt, H2(p1)│HCl(m1)│H2(p2), Pt(B) Pt, H2(p)│HCl(m1)‖HCl(m2)│H2(p), Pt(C) Pt, H2(p)│HCl(m1)┆HCl(m2)│H2(p), Pt(D) Pt, H2(p)│HCl(m1)│AgCl,Ag-Ag,AgCl│HCl(m1)│H2(p), Pt4. 某电池反应为:Hg2Cl2(s)＋H2(p∃)─→2 Hg(l)＋2 H+(a=1)＋2 Cl-(a=1)已知:E∃＝0.268 V, (∂E/∂T)p＝-3.2×10-4 V·K-1, 则∆r S m为：( )(A) -61.76 J·K-1·mol-1(B) -30.88 J·K-1·mol-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·dm-3 Sn2+和0.01 mol·dm-3 Sn4+的溶液中，这时的电位差为：（）(A) E(Sn4+|Sn2+)+0.059/2 (B) E(Sn4+|Sn2+)+0.059(C) E(Sn4+|Sn2+) - 0.059 (D) E(Sn4+|Sn2+) - 0.059/28. 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)│Cl2│Pt(C) Ag│AgCl(s)│KCl(aq)│Cl2│Pt(D) Hg│Hg2Cl2(s)│KCl(aq)‖AgNO3(aq)│Ag二、填空题11. 电池Hg│Hg2Cl2│HCl(a)│Cl2(p∃)│(Pt)在25℃, a = 0.1 时, E = 1.135 Va = 0.01 时, E = ______12. 将反应H2(g) + PbSO4(s) → Pb(s) + H2SO4(aq)设计成电池的表示式为：_______________________________________________________。
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。
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电池：Ag s AgCl m ZnCl s Zn +=)()555.0()(2，测得K 298时电池的电动势为
V E 015.1=，电池电动势的温度系数,1002.414--⋅⨯-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂K V T E P
已知V Zn Zn 763.0,2-=+θϕ，V Ag AgCl 222
.0,-=θϕ。
（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2ZnCl 的离子平均活度系数
（4）求此化学反应在K 298下于反应器中进行时的热效应
（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
极)(- )555.0(2)(2=→-+-m Zn e s Zn
极)(+ )555.02(2)(22)(2⨯=+→+--m Cl s Ag e s AgCl
电极反应 )555.02(2)555.0()(2)(2)(2⨯=+=+=+-+m Cl m Zn s Ag s AgCl s Zn
（2）=θE -θϕAg AgCl ,θϕZn
Zn ,2+ 763.0222.0+=
985.0=
nEF G m r -=∆θ96500985.02⨯⨯-=11.190-⋅-=mol kJ
73.76ln ==
RT
nEF K ，33101.2⨯=K （3）)ln(22-+⋅-=Cl Zn a a ZF RT E E θ)ln(33±±⋅-=m ZF RT E γθ 其中6838.0)555.02(555
.02232=⨯⨯=⋅=-+±Cl Zn m m m 代入上式得到)6838.0ln(965002298314.8985.0015.13⨯⨯⨯-
=±γ 解之得：521.0=±γ
（4）ZF S m r =∆)1002.4(9650024-⨯-⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂P
T E 11586.77--⋅⋅-=mol K J
m r m r m r S T G H ∆+∆=∆
586.7729896500015.12⨯-⨯⨯-=
10.219-⋅=mol kJ
（5）电池在可逆条件下进行时，其热效应为
J S T Q m r r 23121-=∆=
25 ℃时碘酸钡在纯水中的溶解度为。
假定可以应用德拜-休克尔极限公式，试计算该盐在中溶液中的溶解度。
解：先利用25 ℃时碘酸钡
在纯水中的溶解度求该温度下其溶度积。
由于是稀溶液可近似看作，因此，离子强度为
设在中溶液中的溶解度为，则
整理得到
采用迭代法求解该方程得
所以在中溶液中的溶解度为
为了确定亚汞离子在水溶液中是以Hg+ 还是以形式存在，涉及了如下电池
测得在18 ºC 时的E = 29 mV，求亚汞离子的形式。
解：设硝酸亚汞的存在形式为，则电池反应为
电池电动势为
作为估算，可以取，。
所以硝酸亚汞的存在形式为。