物理化学—电化学练习题及参考答案()
物理化学核心教程(第二版)思考题习题答案—第8章 电化学

第八章电化学一.基本要求1.理解电化学中的一些基本概念,如原电池和电解池的异同点,电极的阴、阳、正、负的定义,离子导体的特点和Faraday 定律等。
2.掌握电导率、摩尔电导率的定义、计算、与浓度的关系及其主要应用等。
了解强电解质稀溶液中,离子平均活度因子、离子平均活度和平均质量摩尔浓度的定义,掌握离子强度的概念和离子平均活度因子的理论计算。
3.了解可逆电极的类型和正确书写电池的书面表达式,会熟练地写出电极反应、电池反应,会计算电极电势和电池的电动势。
4.掌握电动势测定的一些重要应用,如:计算热力学函数的变化值,计算电池反应的标准平衡常数,求难溶盐的活度积和水解离平衡常数,求电解质的离子平均活度因子和测定溶液的pH等。
5.了解电解过程中的极化作用和电极上发生反应的先后次序,具备一些金属腐蚀和防腐的基本知识,了解化学电源的基本类型和发展趋势。
二.把握学习要点的建议在学习电化学时,既要用到热力学原理,又要用到动力学原理,这里偏重热力学原理在电化学中的应用,而动力学原理的应用讲得较少,仅在电极的极化和超电势方面用到一点。
电解质溶液与非电解质溶液不同,电解质溶液中有离子存在,而正、负离子总是同时存在,使溶液保持电中性,所以要引入离子的平均活度、平均活度因子和平均质量摩尔浓度等概念。
影响离子平均活度因子的因素有浓度和离子电荷等因素,而且离子电荷的影响更大,所以要引进离子强度的概念和Debye-Hückel极限定律。
电解质离子在传递性质中最基本的是离子的电迁移率,它决定了离子的迁移数和离子的摩尔电导率等。
在理解电解质离子的迁移速率、电迁移率、迁移数、电导率、摩尔电导率等概念的基础上,需要了解电导测定的应用,要充分掌握电化学实用性的一面。
电化学在先行课中有的部分已学过,但要在电池的书面表示法、电极反应和电池反应的写法、电极电势的符号和电动势的计算方面进行规范,要全面采用国标所规定的符号,以便统一。
会熟练地书写电极反应和电池反应是学好电化学的基础,以后在用Nernst方程计算电极电势和电池的电动势时才不会出错,才有可能利用正确的电动势的数值来计算其他物理量的变化值,如:计算热力学函数的变化值,电池反应的标准平衡常数,难溶盐的活度积,水的解离平衡常数和电解质的离子平均活度因子等。
物理化学电化学部分习题

物理化学电化学部分试卷班级 姓名 分数一、选择题 ( 共 8题 30分 )1. 在298 K 时,下述电池电动势为0.456V , Ag+AgI(s)|KI(0.02 mol ·kg -1 ,±=0.905)||KOH(0.05 mol ·kg -1,±= 0.820)|Ag 2O(s)|Ag(s)当电池反应进行至电子传输量为1mol 时,这时电池反应的平衡常数为: ( )(A) 5.16×107 (B) 1.9×10-8 (C) 1.17×108 (D) 1.22×1092. 在298 K 时,0.002 mol ·kg -1 的 CaCl 2溶液的平均活度系数±,1与0.002 mol ·kg -1 的CaSO 4溶液的平均活度系数±,2 相比较是: ( )(A) ±,1 > ±,2 (B) ±,1 < ±,2 (C) ±,1 = ±,2(D) 无法比较 3. 25℃,将含有Fe 2+和Fe 3+的水溶液与 Fe 粉一起振荡,使其达平衡,求出 K = [Fe 2+]3[Fe 3+]-2=8.98×1040,其φ (Fe 2+/Fe) = -0.4402 V ,则下列答案正确的是: ( )(A) φ (Fe 3+/Fe 2+) = 0.771 V , φ (Fe 2+/Fe) = 0.3308 V(B) φ (Fe 3+/Fe 2+) = 1.6514 V , φ (Fe 2+/Fe) = 0.8439 V(C) φ (Fe 3+/Fe 2+) = 0.771 V , φ (Fe 2+/Fe) = -0.0365 V(D) φ (Fe 3+/Fe 2+) = 1.6514 V , φ (Fe 2+/Fe) = -0.0365 V4. 18℃时,纯水的=∞O)H (2m Λ 4.89×10-2 -12mol m S ⋅⋅,此时水中m (H +)= m (OH -)=7.8×10-8 mol ·kg -1,则18℃时纯水的电导率为: ( )(A )3.81×10-6 S ·m -1 ((B )3.81×10-8 S ·m -1(C) 3.81×10-7 S ·m -1 (D) 3.81×10-5 S ·m -15. 在下列各电池中,其电池电动势与氯离子的活度a (Cl -)无关的是: ( )(A) Zn|ZnCl 2(aq)|Cl 2(p ),Pt (B) Zn|ZnCl 2(aq)|KCl(aq)|AgCl,Pt(C )Pt,H 2(p 1)|HCl(aq)|Cl 2(p 2),Pt (C) Ag,AgCl|KCl(aq)|Cl 2(p ),Pt6. Ostwald 稀释定律表示为:2m c m m m ()()c K c ∞∞Λ=ΛΛ-Λ,它适用于: ( )(A) 非电解质溶液 (B) 强电解质溶液(C) 解离度很小的弱电解质 (D) 无限稀释的电解质溶液7. 描述电极上通过的电量与已发生电极反应的物质的量之间的关系的是: ( )(A) 欧姆定律 (B )离子独立运动定律(C ) 法拉第定律 (D )能斯特定律8. 若算得电池反应的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) 反应方向不确定二、填空题 ( 共41题 100分 )9. 电化学中电极反应的速度以 ______ 表示,极化是 _________________________的现象,极化主要有 _________, _________。
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。
第五版物理化学第七章习题答案

第七章电化学7.1用铂电极电解溶液。
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?(2) 在的27 ØC,100 kPa下的?解:电极反应为电极反应的反应进度为因此:7.2在电路中串联着两个电量计,一为氢电量计,另一为银电量计。
当电路中通电1 h后,在氢电量计中收集到19 ØC、99.19 kPa的;在银电量计中沉积。
用两个电量计的数据计算电路中通过的电流为多少。
解:两个电量计的阴极反应分别为电量计中电极反应的反应进度为对银电量计对氢电量计7.3用银电极电解溶液。
通电一定时间后,测知在阴极上析出的,并知阴极区溶液中的总量减少了。
求溶液中的和。
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)。
显然阴极区溶液中的总量的改变等于阴极析出银的量与从阳极迁移来的银的量之差:7.4用银电极电解水溶液。
电解前每溶液中含。
阳极溶解下来的银与溶液中的反应生成,其反应可表示为总反应为通电一定时间后,测得银电量计中沉积了,并测知阳极区溶液重,其中含。
试计算溶液中的和。
解:先计算是方便的。
注意到电解前后阳极区中水的量不变,量的改变为该量由两部分组成(1)与阳极溶解的生成,(2)从阴极迁移到阳极7.5用铜电极电解水溶液。
电解前每溶液中含。
通电一定时间后,测得银电量计中析出,并测知阳极区溶液重,其中含。
试计算溶液中的和。
解:同7.4。
电解前后量的改变从铜电极溶解的的量为从阳极区迁移出去的的量为因此,7.6在一个细管中,于的溶液的上面放入的溶液,使它们之间有一个明显的界面。
令的电流直上而下通过该管,界面不断向下移动,并且一直是很清晰的。
以后,界面在管内向下移动的距离相当于的溶液在管中所占的长度。
计算在实验温度25 ØC下,溶液中的和。
解:此为用界面移动法测量离子迁移数7.7已知25 ØC时溶液的电导率为。
一电导池中充以此溶液,在25 ØC时测得其电阻为。
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。
物理化学电化学习题

第八章、第九章和第十章 电化学【复习内容提纲】1、电解质溶液的导电机理是什么?(原电池和电解池装置是怎么有持续的电流的)2、什么是法拉第电解定律?公式?这定律在电化学中有何用处?3、离子迁移数的定义?计算离子迁移数的几个公式? 知道离子迁移数的测定方法?4、电导、电导率、摩尔电导率的定义、公式、物理意义和单位?P16页例题 P18页例题5、电导率和摩尔电导率与浓度的变化关系?(一定要理解为什么) 图8.11和 图8。
126、什么是离子独立运动定律? 会计算电解质溶液无限稀释摩尔电导率的两种方法? P22页7、电导测定的应用。
【计算题】会计算电离度和平衡常数P26页例题 P57页 习题19 ;P58页 习题21 ;会计算难溶盐的溶度积 P28页例题 P57页 习题158、离子的平均活度,平均质量摩尔浓度,平均活度系数的计算公式 P58页 习题25离子强度的计算公式 P58页 习题249、什么是可逆电池(可逆电池具备的条件)?10、可逆电极的种类(有哪三类),会写电极反应和电极符号11、电池表示式和电池反应的“互译" P109页 习题1 ;P109页 习题212、电动势E 及其温度系数与有关热力学量的关系 【计算题】类似于P110页 习题5 习题613、电池电动势产生的机理?(电池电动势是怎么产生的)14、标准氢电极和参比电极(甘汞电极)的构造?优缺点?15、电池的分类和各类电池电动势的两种计算方法? P82页 例题1 例题2 例题316、电极电势及电池电动势的应用。
【计算题】 类似于P84页 求±γ P85页 求W SP K K ;;;17、什么是电极的极化和过电势?电极极化的原因? 图10。
418、电解时电极反应。
知道阴极和阳极的放电顺序(析出顺序)的依据?例如:电解ZnCl 2水溶液,两极均用铂电极,电解反应如何? 若均改用锌电极,结果又如何?19、金属的腐蚀和防护(简单了解)【电化学 练习】一、填空题1、Pt|Cu 2+,Cu + 电极上的反应为Cu 2+ + e -→Cu +,当有1F 的电量通过电池时,发生反应的Cu 2+ 的物质的量为 。
电化学练习题及参考答案.
A.电源 B 极是正极
B. ( 甲) 、 ( 乙 ) 装置的 C、D、 E、 F 电极均有单质生成,其物质的量之比为 1∶2∶2∶2
C.欲用 ( 丙 ) 装置给铜镀银, H 应该是 Ag,电镀液是 AgNO3 溶液
D.装置 ( 丁 ) 中 Y 极附近红褐色变深,说明氢氧化铁胶粒带正电荷
17.用石墨作电极,电解 1 mol ·L-1 下列物质的溶液,溶液的 pH 保持不.变的是 (
(2) 在此过程中,乙池中某一电极析出金属银
4.32 g 时,甲池中理论上消耗 O2 为
________L( 标准状况下 ) ;若此时乙池溶液的体积为 400 mL,则乙池中溶液的 pH 为
________________________________________________________________________ 。
C.每转移 0.1 mol 电子,消耗 1.12 L 的 H2 D . H+由 a 极通过固体酸电解质传递到 b 极
4.如图是某公司批量生产的笔记本电脑所用的甲醇燃料电池的构造示意图。甲醇在催 化剂作用下提供质子 (H+) 和电子, 电子经过电路、 质子经内电路到达另一极与氧气反应, 该
电池总反应式为: 2CH3OH+ 3O2===2CO2+ 4H2O。下列有关该电池的说法错误的是 (
_________ ___________,反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将 ______( 填“增大”“减小”或
“不变” ) 。
(5) 若在标准状况下,有 2.24 L 氧气参加反应,则乙装置中铁电极上生成的气体的分子
数为 ______;丙装置中阴极析出铜的质量为 ______。 10. 铜、锌为两个电极,烧杯中盛有 200 mL 1 mol ·L- 1 的 CuSO4 溶液为电解质溶液组成
物理化学第七章 电化学习题及解答资料
物理化学第七章电化学习题及解答资料物理化学第七章电化学习题及解答资料第七章电化学练习与解决方案1.用铂电极电解cucl2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27℃,100kpa下,阳极析出多少cl2?解:电极反应为阴极:Cu2++2E-=Cu阳极:2Cl--2E-=Cl2电极反应的反应进度为ξ=q/(zf)=it/(zf)因此:mcu=mcuξ=mcuit/(zf)=63.546×20×15×60/(2×96485.309)=5.928gvcl2=ξrt/p=2.328dm32.用银电极电解agno3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agno3溶液中的t(ag+)和t(no3-)。
解决方案:此类问题的解决方案主要基于电极区域的材料守恒(解决方案为电中性)。
显然,阴极区域溶液中Ag+总量的变化dmag等于从阴极沉淀的银的量MAG与从阳极迁移的银的量m’Ag之间的差值:dmag=mag-m’agm’ag=mag-dmagt(ag+)=q+/q=m'ag/mag=(mag-dmag)/mag=(1.15-0.605)/1.15=0.474t(no3-)=1-t(ag+)=1-0.474=0.5263.已知25℃时0.02mol/lkcl溶液的电导率为0.2768s/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cacl2溶液,测得电阻为1050ω。
计算(1)电导池系数;(2)cacl2溶液的电导率;(3)cacl2溶液的摩尔电导率。
解决方案:(1)电导池系数kcell为kcell=kr=0.2768×453=125.4m-1(2) cacl2溶液的电导率k=kcell/r=125.4/1050=0.1194s/m(3)cacl2溶液的摩尔电导率λm=k/c=110.983×0.1194/(0.555×1000)=0.02388sm2mol-在4.25℃下,将电导率为0.141s/m的KCl溶液放入电导池,测得其电阻为525Ω。
电化学练习题及参考答案.
④在标准状况下有 1.12 L 气体放出 A .①②
B .①④
C .②③
D.③④ 3. 某固体酸燃料电池以 CsHSO4 固体为电解质传递 H+,其基本结构如图,电池总反应可
表示为: 2H2+O2===2H2O,下列有关说法正确的是 (
)
A.电子通过外电路从 b极流向 a 极
-
B
.b 极上的电极反应式为: O2+2H2O+ 4e-===4OH
电化学练习
1.铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为
Fe+ Ni 2O3 + 3H2O===Fe(OH2)+
2Ni(OH) 2
下列有关该电池的说法不正确的是 ( ) 。
A.电池的电解液为碱性溶液,正极为 Ni 2O3,负极为 Fe B.电池放电时,负极反应为 Fe+2OH-- 2e-===Fe(OH)2
种金属以及电化学保护等方法。 (1) 钢铁的腐蚀主要是吸氧腐蚀,请写出钢铁吸氧腐蚀的电
极反应:正极: ________________ ;负极: ________________ 。
(2) 在海洋工程上,通常用铝合金 (Al - Zn-Cd) 保护海底钢铁设施,其原理如图所示:
其中负极发生的电极反应为: __________________________________________________ ;
正确的是 ( )
A. K 闭合时, d 电极反应式: PbSO4+2H2O- 2e-===PbO2+ 4H+ +
B.当电路中转移 0.2 mol 电子时,Ⅰ中消耗的 H2SO4 为 0.2 mol C. K 闭合时,Ⅱ中 SO42- 向 c 电极迁移 D . K 闭合一段时间后,Ⅱ可单独作为原电池,
在实际应用中,用铝合金而不选用纯铝。纯铝不能很好地起到保护作用,其原因是 ________________________________________________________________________ 。
第八、九、十章电化学习题及参考答案.doc
第八' 九' 十章电化学习题及参考答案一、选择题1.下列溶液中哪个溶液的摩尔电导最大:()A. 0.1 mol-dm-3 KC1 水溶液B. 0.001 mol-dm-3 HC1 水溶液C. 0.001 mol-dm-3 KOH 水溶液D. 0.001 mol-dm-3 KC1 水溶液2.在一定温度和较小的浓度情况下,增大强电解质溶液的浓度,则溶液的电导率兀与摩尔电导/\m变化为:()A.兀增大,/\m增大B. K增大,/\m减少C. 减少,/\m增大D.兀减少,/\m减少3.分别将CuSCU、H2S6、HC1、NaCl AO.l mol-dm-3降低到0.01 moLdm® 则/\m 变化最大的是:()A. CuS04B. H2SO4C. NaClD. HC14.用同一电导池测定浓度为0.01和0.10 mol-dm-3的同一电解质溶液的电阻,前者是后者的10倍,则两种浓度溶液的摩尔电导率之比为:()A. 1 : 1B.2 : 1C. 5: 1D.10: 15.在Hittorff法测迁移数的实验中,用Ag电极电解AgNCh溶液,测出在阳极部AgNOs的浓度增加了xmol,而串联在电路中的Ag库仑计上有;ymol的Ag析出,则Ag+离子迁移数为:()A. x/yB. y/xC. (x-y)/xD. (y-x)/y6.用同一电导池分别测定浓度为0.01 mol/kg和0.1 mol/kg的两个电解质溶液,其电阻分别为1000 Q和500 Q,则它们依次的摩尔电导率之比为:()A. 1 : 5B. 5 : 1C. 10 : 5D. 5 : 107.在lOcm?浓度为lmol.dnf3的KOH溶液中加入lOcm?水,其电导率将:()A.增加B.减小C.不变D.不能确定8.下列电解质水溶液中摩尔电导率最大的是:()A. 0.001 mol/kg HAcB. 0.001 mol/kg KC1C. 0.001 mol/kg KOHD. 0.001 mol/kg HC19.浓度均为m的不同价型电解质,设1-3价型电解质的离子强度为厶,2-2价型电解质的离子强度为72,则:()A. Ii < hB./I =/2C./I= 1.5/2D.无法比较厶和72 大小10.在25 °C, 0.002 mol/kg的CaCb溶液的离子平均活度系数(Z±)b 0.02 mol/kg CaSCk溶液的离子平均活度系数(/±)2,那么:()A.(r±)i<(r±)2B.(r±)i>(r±)2 c.(r±)i = (r±)2 D.无法比较大小11.下列电解质溶液中,离子平均活度系数最大的是:()A. 0.01 mol/kg NaClB. 0.01 mol/kg CaChC. 0.01 mol/kg LaChD. 0.01 mol/kg CuSO412.0.001 mol/kg K2SO4 和0.003 mol/kg 的NazSCU 溶液在298 K 时的离子强度是:()A. 0.001 mol/kgB. 0.003 mol/kgC. 0.002 mol/kgD. 0.012 mol/kg13・下列说法不属于可逆电池特性的是:()「A.电池放电与充电过程电流无限小B.电池的工作过程肯定为热力学可逆过程C.电池内的化学反应在正逆方向彼此相反D.电池所对应的化学反应厶rGm=014.下列电池中,哪个电池的电动势与C1-离子的活度无关?()A. Zn | ZnC12(aq) | Ch(g) | PtB. Zn | ZnCh(aq) II KCl(aq) | AgCl(s) | AgC. Ag I AgCl(s) I KCl(aq) | Ch(g) | PtD. Hg | Hg2Cl2(s) | KCl(aq) II AgNCh(aq)| Ag15.下列电池中,哪个电池反应不可逆:()A. Zn|Zn2+||Cu2+| CuB. Zn|H2SO4| CuC. Pt,H2(g)|HCl(aq)|AgCl,AgD. Pb,PbSO4|H2SO4|PbSO4,PbO216.下列反应AgCl(s) + I- ^Agl(s) + Cl-其可逆电池表达式为:( )A. Agl(s) |I-| Cl-| AgCl(s)B. Agl(s) 11-|| Cl-| AgCl(s)C. Ag(s),AgCl(s) | Cl-ll I-| AgI(s),Ag(s)D. Ag(s),AgI(s) 11-|| Cl-| AgCl(s),Ag(s)17.电池电动势与温度的关系为:E/V= 1.01845-4.05X 10-5(t/°C-20)-9.5X 10-7(t/°C-20)2, 298 K时电池可逆放电,则:( )A. Q>0B. Q<0C. Q = 0D.不能确定18.某燃料电池的反应为:H2(g) + 02(g) — H2O(g)在400K时的"Hm和ZkrSm分别为-251.6 kJ/mol和-50 J/(K• mol),则该电池的电动势为:( )A. 1.2 VB. 2.4 VC. 1.4 VD. 2.8 V19.若某电池反应的热效应是负值,那么此电池进行可逆工作时,与环境交换的热:()A.放热B.吸热C.无热D.无法确定20.某电池在标准状况下,放电过程中,当Qr= -200 J时,其熠变AH为:()A. AH= -200 JB. AH< -200 JC. AH = 0D. AH> -200 J21.有两个电池,电动势分别为Ei和E:H2(/?) I KOH(0.1 mol/kg) | O2(p) EiH2(p) I H2S04(0.01 mol/kg) | O2(p) Ei比较其电动势大小:()A. EK E2B. E I〉E2C. E I= EiD.不能确定22.在恒温恒压条件下,以实际工作电压E'放电过程中,电池的反应热Q等于:()A. AH - zFE'B. AH + zFE'C. TASD. TAS - zFE'23.已知:(l)Cu | Cu2+(t?2)II Cu2+(oi) | Cu 电动势为Ei(2)Pt | Cu2+(a2),Cu+(R) II Cu2+(ai),Cu+(a') | Pt 电动势为E,则:()A. Ei= EiB. Ei = 2 £2C. Ei < EzD. Ez24.在298 K将两个Zn(s)极分别浸入Zn2+离子活度为0.02和0.2的溶液中,这样组成的浓差电池的电动势为:()A. 0.059 VB. 0.0295 VC. -0.059 VD. (0.0591g0.004) V25.巳知下列两个电极反应的标准还原电势为:Cu2++2e— Cu, T= 0.337 VCu++e— Cu, 0.521V,由此求算得Cu2++e^ Cu+的严等于:( )A. 0.184 VB. -0.184 VC. 0.352 VD. 0.153 V26.电池Pb(Hg)(ai) | Pb2+(aq) | Pb(Hg)(a2)要使电动势E>0,则两个汞齐活度关系为:()A. a\>aiB. ai= a2C. a\<aiD. ai 与a2 可取任意值27.下列电池中,液体接界电位不能被忽略的是:( )A. Pt,H2(pi)|HCl(mi)|H2(p2),PtB. Pt,H2(jt?i)|HCl(mi)|HCl(m2)|H2(p2), PtC. Pt,H2(pi)|HCl(mi)||HCl(m2)|H2(p2),PtD. Pt,H2(pi)|HCl(mi)|AgCl,Ag-Ag,AgCl|HCl(m2)|H2(p2),Pt 28•测定溶液的pH值的最常用的指示电极为玻璃电极,它是:()A.第一类电极B.第二类电极C.氧化还原电极D.氢离子选择性电极29.已知298 K 时,敢Ag+,Ag) = 0.799 V,下列电池的E 为0.627 V, Pt,H2 | H2SO4(aq) | Ag2SO4(s) | Ag(s)则Ag2SO4的活度积为:( )A. 3.8X10-7B. 1.2X10-3C. 2.98xl0-3D. 1.52xl0-630.当电池的电压小于它的开路电动势时,则表示电池在:( )A.放电B.充电C.没有工作D.交替地充放电31.下列两图的四条极化曲线中分别代表原电池的阴极极化曲线和电解池的阳极极化曲线的是:()A.1、4B. 1、3C. 2、3D. 2、432.在电解硝酸银溶液的电解池中,随着通过的电流加大,那么:()A.阴极的电势向负方向变化B.阴极附近银离子浓度增加C.电解池电阻减小D.两极之间的电势差减少33.电极电势E的改变可以改变电极反应的速度,其直接的原因是改变了:( )A.反应的活化能B.电极过程的超电势C.电极与溶液界面双电层的厚度D.溶液的电阻34.用铜电极电解CuC12的水溶液,在阳极上会发生:( )A.析出氧气B.析出氯气C.析出铜D.铜电极溶解35.25°C时,H2在锌上的超电势为0.7 V, ^(Zn2+/Zn) = -0.763 V,电解一含有Zn2+(«=0.01)的溶液,为了不使H2析出,溶液的pH值至少应控制在( )A. pH >2.06B. pH >2.72C. pH >7.10D. pH >8.0236.通电于含有相同浓度的Fe2+, Ca2+, Zn2+, Cu2+的电解质溶液,已知:^(Fe2+/Fe) = -0.440 V, ^(Ca2+/Ca) = -2.866 V, ^(Zn2+/Zn) = -0.7628 V, ^(Cu2+/Cu) = 0.337 V当不考虑超电势时,在电极上金属析出的次序是:()A. Cu f Fe f Zn f CaB. Ca f Zn f Fe f CuC. Ca f Fe f Zn f CuD. Ca f Cu f Zn f Fe37.用Pt电极电解CdSCk溶液时,决定在阴极上是否发生浓差极化的是:()A.在电极上的反应速率(若不存在浓差极化现象)B. C(P+从溶液本体迁移到电极附近的速率C.氧气从SO*-溶液本体到电极附近的速率D. OH-从电极附近扩散到本体溶液中的速率.38.298 K、0.1 mol/dms的HC1溶液中,氢电极的热力学电势为-0.06 V,电解此溶液时,氢在铜电极上的析出电势E(H2)为:()A.大于-0.06 VB.等于-0.06 VC.小于-0.06 VD.不能判定参考答案l. 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.B21.C22.B 23.A 24.B 25.D 26.A 27.B 28.D 29.D 30.A 31.B32.A 33.A 34.D 35.A 36.A 37.D 38.C二、计算题:1.某电导池中充入0.02 mol-dm-3的KC1溶液,在25°C时电阻为250 Q,如改充入6xl0-5 mol-dm 3 NH3 H2O溶液,其电阻为IO' 0。
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电化学 A一、选择题1. 某燃料电池的反应为: H 2(g)+12O 2(g)─→H 2O(g)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 V 2. 已知下列两个电极反应的标准电极电位为: Cu 2++ 2e -─→ Cu(s) φ1$= 0.337 V Cu ++ e -─→ Cu(s) φ2$= 0.521 V 由此可算得 Cu 2++ e -─→ Cu +的 φ∃ 值为: ( ) (A) 0.184 V (B) 0.352 V (C) -0.184 V (D) 0.153 V 3. 有下面一组电池:(1) H 2(p ∃)│HCl(a =1)‖NaOH(a =1)│O 2(p ∃) (2) H 2(p ∃)│NaOH(a =1)│O 2(p ∃) (3) H 2(p ∃)│HCl(a =1)│O 2(p ∃) (4) H 2(p ∃)│KOH(a =1)│O 2(p ∃) (5) H 2(p ∃)│H 2SO 4(a =1)│O 2(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)|Hg 2Cl 2(s)|Hg(l)的化学反应是: ( )(A) 2Ag(s)+Hg 22+(aq) = 2Hg(l) +2Ag +(B) 2Hg+2Ag+ = 2Ag +Hg 22+(C) 2AgCl+2Hg = 2Ag +Hg 2Cl 2 (D) 2Ag+Hg 2Cl 2 = 2AgCl +2Hg5. 电动势测定应用中,下列电池不能用于测定H 2O(l)的离子积的是:( )(A) Pt,H 2(p ∃)|KOH(aq)||H +(aq)|H 2(p ∃),Pt (B) Pt,H 2(p ∃)|KOH(aq)||参比电极 (C) Pt,H 2(p ∃)|KOH(aq)|HgO(s)|Hg(l) (D) Pt,H 2(p∃)|HCl(aq)|Cl 2(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)+Mg 2+(a =0.1)=Zn 2+(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 Tl 3+,Tl +/Pt 的电势为φ1$=1.250 V,电极 Tl +/Tl 的电势 φ2$=-0.336 V ,则电极 Tl 3+/Tl 的电势 φ3$为: ( ) (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 Na 2S 溶液, 则电池的电动势将: ( )Pt │H 2(p ∃)│H +(a =1)‖CuSO 4(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)+Fe 2+(aq)=Zn 2+(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H 2(g) + I 2(s) → 2HI(aq)设计成电池的表示式为:__________________________________。
12. 用Ag 棒插入AgNO 3溶液,用Zn 棒插入ZnCl 2溶液,用盐桥相连,组成自发电池的书面表示式为:________________________________________________,所用的盐桥是_______________。
13. 电池 Pt,H 2(10 kPa)│HCl(1.0 mol ·kg -1)│H 2(100 kPa),Pt 是否为自发电池?_____ E =________V 。
14. 298 K 时,已知 φ∃ (Fe 3+,Fe 2+)= 0.77 V, φ∃ (Sn 4+,Sn 2+)= 0.15 V,将这两个电极排成自发电池时的表示式为______________________________,E ∃=__________________。
15. 将反应Ag 2O(s) = 2Ag(s) +12O 2(g)设计成电池的表示式为:________________________________。
16.将反应Cl -(a 1)→Cl -(a 2)设计成电池的表示式为:_________________________________________。
17. 测定电动势必须在______= 0条件下进行,因此采用_______法。
18. 已知 φ∃ (Zn 2+,Zn)=-0.763 V, φ∃ (Fe 2+,Fe)=-0.440 V 。
这两电极排成自发电池时,E ∃=________V, 当有 2 mol 电子的电量输出时,电池反应的K ∃=________。
19. 已知Hg 2++2e -→Hg(l)的标准电极电势为E 1∃(Hg 2+|Hg),Hg 2++e -→12Hg 22+的标准电极电势为E 2∃(Hg 2+|Hg 22+),则12Hg 22++e -→Hg(l)的电极电势表示式应为:E 3∃=________________________。
20.电池 Ag,AgCl(s)│CuCl 2(m )│Cu(s) 的电池反应是_________________________,电池 Ag(s)│Ag +(aq)‖CuCl 2(aq)│Cu(s) 的电池反应是________________________。
三、计算题21. 已知25℃时,AgBr(s)的溶度积K sp =6.3×10-13,同温下用来配制AgBr 饱和水溶液的纯水电导率为5.497×10-6 S ·m -1,试求该AgBr 饱和水溶液的电导率。
已知25℃时:=+∞)Ag (m Λ61.92×10-4 -12mol m S ⋅⋅,=∞)Br (-m Λ78.4×10-4 -12mol m S ⋅⋅。
22. 求出T =298 K 时, pH 与碱性腐蚀中吸氧反应电极电势的关系。
已知 φ ∃ (O 2, OH -)=0.401 V 。
24. 25℃时,TiCl 在纯水中饱和溶液的浓度是 1.607×10-2 mol ·dm -3,在 0.1000 mol ·dm -3 NaCl 溶液中是 3.95×10-3 mol ·dm -3,TiCl 的活度积是 2.022×10-4,试求在不含 NaCl 和含有 0.1000 mol ·dm -3 NaCl 的 TiCl 饱和溶液中的离子平均活度系数。
25. 将Ag(s)插入AgNO 3(0.001 mol·kg -1)和NH 3·H 2O (0.1 mol·kg -1)的混合溶液中形成电极,求该电极的电极电势。
已知:E ∃(Ag +|Ag) = 0.799 V ,[Ag(NH 3)2]+离子的不稳定常数为6×10-8,设活度系数均为1,并可作合理的近似。
将Ag(s)插入AgNO 3(0.001 mol·kg -1)与KCN(0.1 mol·kg -1)的混合溶液中形成电极,试求该电极的电极电势。
已知:E ∃(Ag +|Ag) = 0.799 V ,[Ag(CN)2]- 离子的不稳定常数为3.8×10-19,设活度系数均为1,并可作合理的近似。
26. 298 K 时,NaCl 浓度为 0.100 mol ·dm -3的水溶液中,Na +、Cl - 的淌度为 U (Na +) = 42.6×10-9 m 2·V -1·s -1 ,U (Cl -) = 68.0×10-9 m 2·V -1·s -1 ,试求该溶液的摩尔电导率和电导率。
电化学A 答案 一、选择题1. (A)2. (D)3. (A) , 电池反应都相同,E = E = 1.229 V4. (D)5. (D)6. (D) 相关离子浓度越大,扩散层厚度越小。
7. (D) 8. (B) 9. (B) 10 (B) 二、填空题11. Pt,H 2(g)|HI(aq)|I 2(s),Pt12. Zn(s)│ZnCl 2(m 1)‖AgNO 3(m 2)│Ag(s) KNO 3 盐桥 (或 NH 4NO 3盐桥) 13. 非自发, E = -0.0295 V14. Pt │Sn 4+,Sn 2+‖Fe 3+,Fe 2+│Pt E ∃=0.62 V 15. Pt,O 2(g)|OH –(aq)|Ag 2O(s)|Ag(s) 16. Pt,Cl 2(p ∃)|Cl -(a 1)||Cl -(a 2)|Cl 2(p ∃),Pt 17. I , 对消18. E ∃= 0.323 V K ∃= 8.46×1010 19. E 3∃=2E 1∃ - E 2∃20. 2Ag(s)+Cu 2++2Cl -─→Cu(s)+2AgCl(s) 2Ag(s)+Cu 2+─→Cu(s)+2Ag +(aq)三、计算题 21. [答]=+=-∞+∞∞)Br ()Ag (AgBr)(m m m ΛΛΛ140.32×10-4 -12mol m S ⋅⋅12-37sp (AgBr)/mol dm ()7.93710c K -⋅==⨯7-34-3(AgBr)7.93710mol dm 7.93710mol m c --=⨯⋅=⨯⋅-15m m S 10113.1AgBr)(AgBr)(AgBr)(⋅⨯==-∞c Λκ-152m S 10663.1O)H (AgBr)()AgBr (⋅⨯=+=-c κκκ溶液22. [答] 12O 2+H 2O+2e - ──→ 2OH -φ (O 2/OH -)=φ ∃ (O 2/OH -)-(RT /F )ln α (OH -)=φ ∃ (O 2/OH -)-(RT /F )ln K w +(RT /F )ln α (H +) φ (O 2/OH -)=1.227-0.059pH24. [答] K sp = a +a - = (γ± )2(c /c ∃)2 γ± = (K sp )1/2 /(c /c ∃)不含 NaCl 的 TiCl 饱和溶液中 γ± = (K sp )1/2 /(c /c θ) = 0.885在 0.1000 mol ·dm -3 NaCl 溶液中)]1095.31.0(1095.3[33200--±--++-+⨯+⨯===γγγcc c c a a K spγ± =2/1332/1)]1095.31.0(1095.3[--⨯+⨯spK = 0.70225. [答]Ag + + 2NH 3 → [Ag(NH 3)2]+开始1/mol kg -⋅0.001 0.1平衡1/mol kg -⋅x0.098+2x 0.001 – x ))Ag(NH ()(232NHAg 3++=a a a K 不稳定892Ag 6100.001 6.2510(0.098)a +--⨯⨯==⨯Ag (Ag |Ag)0.799 V ln 0.314 V RTE a F++=+=[答]Ag + + 2CN - → [Ag(CN)2] -开始1/mol kg -⋅ 0.001 0.1 平衡1/mol kg -⋅x0.098+2x0.001 – x 0.001)098.0()Ag(CN)()(222CN Ag -x a a a K ==-+不稳定 20Ag 3.9610a +-=⨯Ag (Ag |Ag)0.799 V ln 0.348 V RTE a F++=+=-26. [答] Λm (NaCl) = λm (Na +) + λm (Cl -) = [U (Na +) + U (Cl -)]F = 106.73 S ·m 2·mol -1 k (NaCl) = Λm (NaCl)c (NaCl) = 1.07×10-4 S ·m -1。