物理化学第八章模拟试卷B一、选择题 ( 共10题 20分 )1. 有三种电极表示式: (1) Pt,H 2(p ∃)│H +(a =1), (2)Cu │Pt,H 2(p ∃)│H +(a =1),(3) Cu │Hg(l)│Pt,H 2(p ∃)│H +(a =1)，则氢电极的电极电势彼此关系为 ： ( )(A) 逐渐变大 (B) 逐渐变小 (C) 不能确定 (D) 彼此相等2.已知 298 K 时下列各式的 φ∃ 值为：(1) Fe 2+(aq) + 2e -Fe(s) φ1$= -0.440 V (2) Fe 3+(aq) + e -Fe 2+(aq) φ2$= 0.771 V (3) Fe 3+(aq) + 3e -Fe(s) φ3$= -0.036 V根据以上数据，计算下述歧化反应(4) 3Fe 2+(aq) 2Fe 3+(aq) + Fe(s) 的标准平衡常数K ∃，计算方法合适的是： ( )(A) 只能按式 (1) - 2(2) 计算 (B) 只能按式 3(1) - 2(3) 计算(C) 只能按式 (3) - 3(2) 计算 (D) 以上三种方法均可3. 将反应 2Hg(l)+O 2(g)+2H 2O(l) = 2Hg 2++4OH – 设计成电池， 当电池反应达到平衡时,电池的E 必然是： （ ）(A) E =E ∃ (B) E =0 (C) E >0 (D) E <04. 将反应 H ++ OH -＝ H 2O 设计成可逆电池，选出下列电池中正确的一个 ( )(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 2O(l)│H 2(p 2)│Pt5. 以阳离子从高活度a 1迁往低活度a 2的浓差电池的电动势计算式为： ( )(A) E =-RT /(zF )×ln(a 1/a 2) (B) E ＝－RT /(zF )×ln(a 2/a 1)(C) E =-RT /(zF )×lg(a 2/a 1) (D) E ＝-2.303RT /(zF )×lg(a 1/a 2)6.当电池的电动势E =0时，表示： （ ）(A) (A) 电池反应中，反应物的活度与产物活度相等(B) (B) 电池中各物质都处于标准态(C) (C) 正极与负极的电极电势相等(D) (D) 电池反应的平衡常数K a =17. Zn(s)插在 ZnSO 4[a (Zn 2+)=1]溶液中,界面上的电势差为ε∃,从电极电势表中查得φ ∃ (Zn 2+,Zn)为－0.763 V, 则： ( )(A) ε∃ ＝－0.763 V (B) ε∃ >－0.763 V(C) ε∃ <－0.763 V (D) 无法比较8. 常用醌氢醌电极测定溶液的 pH 值, 下列对该电极的描述不准确的是： ( )(A) 醌氢醌在水中溶解度小, 易于建立平衡(B) 电极属于氧化-还原电极(C) 可在 pH= 0─14 的广泛范围内使用(D) 操作方便, 精确度高9. 用下列电池测溶液 pH 。

参考电极‖H +(pH)│H 2(p ∃),Pt, 设参考电极的φ∃为 x ,2.303RT /F =0.059, 测得电动势为 E , 则 pH 值的计算式为： ( )(A) pH ＝( E +x )/0.059 (B) pH ＝－( E +x )/0.059(C) pH ＝( 0.059-x )/E (D) pH ＝ 0.059 x /E *. 下列电池中液接电势不能被忽略的是： ( )(A) Pt, H 2(p 1)│HCl(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 )│HCl(m 1)┆HCl(m 2)│H 2(p ), Pt(D) Pt, H 2(p )│HCl(m 1)│AgCl,Ag-Ag,AgCl │HCl(m 1)│H 2(p ), Pt二、填空题 ( 共 9题 18分 )11.将反应H 2(g) + I 2(s) → 2HI(aq)设计成电池的表示为：______________________________。

12.电池 Pt │H 2(101.325 kPa)‖HCl(γ± , m )│Hg 2Cl 2│Hg │Pt 根据能斯特公式其电动势E = ___________ ，得到 lg γ± = _________ 。

因此可以用测定电池电动势的方法求电解质的离子平均活度系数。

13.已知E 1∃(Fe 3+|Fe)= - 0.036 V ，E 2∃(Fe 3+|Fe 2+)=0.771 V ，则E 3∃(Fe 2+|Fe)=_________________。

14. 将反应H 2(g) + PbSO 4(s) → Pb(s) + H 2SO 4(aq)设计成电池的表示式为：___________________________________________________________________。

15.电池 Hg │Hg 2Cl 2│HCl(a )│Cl 2(p ∃)│(Pt) 在 25℃，a = 0.1 时，E = 1.135 V a = 0.01 时 , E = ______16. 已知 Cu 2+ + 2e - ─→ Cu φ∃ = 0.337 VCu + + e - ─→ Cu φ∃ = 0.521 V求 Cu 2+ + e - ─→ Cu + 的φ∃值 = ____________V计算根据：___________________________________ 。

17.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________________________。

18. 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 ∃=__________________。

19.欲测量下列电池的电动势，与电位差计负极端相连的是该电池的 p 1端还是 p 2端？ ( )Pt │H 2(p 1= 0.1p ∃)│HCl(aq)│H 2(p 2= p ∃)│Pt三、计算题 ( 共 5题 40分 )20.电池： Ag │AgCl(s)│KCl(aq)│Hg 2Cl 2(s)│Hg(l)在 298 K 时的电动势 E = 0.0455 V ，(∂E /∂T )p = 3.38×10-4 V ·K -1，写出该电池的反应，并求出 ∆r H m ，∆r S m 及可逆放电时的热效应Q r 。

21. 18℃时, 测定了下列电池的一系列电动势 E :Hg(l)│Hg 2Cl 2(s)│KCl( 1 mol ·kg -1)‖溶液 S │CaC 2O 4(s)│Hg 2C 2O 4(s)│Hg若溶液中含有0.1 mol ·kg -1 NaNO 3及0.01 mol ·kg -1 Ca(NO 3)2时 ，E 1为324.3 mV , 当溶液 S 中含有0.1 mol ·kg -1 NaNO 3 但含Ca 2+量不同时, E 2＝311.1 mV .(1) 写出电极反应和电池反应(2) 计算后一种溶液 S 中Ca 2+的活度22. 在 298 K 时，分别用金属 Fe 和 Cd 插入下述溶液中，组成电池，试判断何种金属首先被氧化？(a) 溶液中含Fe 2+ 和Cd 2+ 的浓度都是 0.1 mol ·kg -1(b) 溶液中含Fe 2+ 为 0.1 mol ·kg -1，而Cd 2+ 为 0.0036 mol ·kg -1已知： φ∃ (Fe 2+,Fe) = -0.4402 V ， φ∃ (Cd 2+,Cd) = -0.4029 V ，设所有的活度系数均为 1。

23. 25℃，下列电池的电动势为 0.926 V ，求 25℃时 HgO 的分解压力。

Pt │H 2(p θ)│NaOH(aq)│HgO(s)│Hg(l)已知 H 2O(l) 的标准生成自由能 ∆f G m $(H 2O) = -237.2 kJ ·mol -1。

24. 298 K 时，电池 (A) 的电动势 E A = 1.2 V.(A) Na(Hg)│NaCl(1 mol ·kg -1)‖HCl(1 mol ·kg -1)│H 2(p ∃)│Pt若忽略活度系数的影响，用相同组成的 Na(Hg) 构成电池 (B)(B) Na(Hg)│NaOH(0.01 mol ·kg -1)│H 2(p ∃)│Pt 则 E B = __________________ 。

四、问答题 ( 共 3题 20分 )25. 实验表明,铜能溶解于 NaCN 溶液中,反应是:2 Cu(s)＋4 CN -＋2 H 2O ─→2 Cu(CN)2-＋2 OH -＋H 2↑(1) 将该反应设计成电池并写出电极和电池反应加以检验。

(2) 问在什么情况下反应才能自发进行?已知: φ∃ (Cu(CN)2-,Cu,CN -)= -0.43 V , φ∃ (H 2O,OH -,H 2)= -0.83 V26. 什么叫内电位? 内电位由哪几部分组成? 能否用实验测定?27. 请设计一电化学实验，测定下列反应的等压热效应，并说明其理论根据（不写实验装置及实验步骤）.Ag(s) + HCl(aq) = AgCl(s) + 12H 2(g)参考答案一、选择题 ( 共10题 20分 )1. (D)2. (D)3. (B)4. (C)5.(B)6. (C)7. (D)8. (C)9. (B) *. (C)二、填空题 ( 共 9题 18分 )11. Pt,H 2(g)|HI(aq)|I 2(s),Pt 12. E = E ∃- 0.1183 lg(γ±×m /m ∃)lg γ±= E ∃- [E + 0.1183lg(m /m ∃)]/0.118313. E 3∃ =12(3E 1∃ - E 2∃) = - 0.4395 V14. Pt,H 2(g)|H 2SO 4(aq)|PbSO 4(s)|Pb(s)15. E = 1.135 V16. E ∃= 0.153 V ， φ ∃ (Cu 2+/Cu +) = 2φ ∃ (Cu 2+/Cu) - φ ∃ (Cu +/Cu)17. 2Ag(s)＋Cu 2+＋2Cl -─→Cu(s)＋2AgCl(s)2Ag(s)＋Cu 2+─→Cu(s)＋2Ag +(aq)18. Pt │Sn 4+,Sn 2+‖Fe 3+,Fe 2+│Pt E ∃＝0.62 V19. 电池反应 H 2(p 1) ─→ H 2(p 2)p 2> p 1 则 E = -RT /2F ln(p 2/p 1) < 0为测出电动势，p 2 端做负极才行，故与电位差计 (-) 端相连的是电池的 p 2端三、计算题 ( 共 5题 40分 )20. 电池反应： Ag(s) + (1/2)Hg 2Cl 2(s) = AgCl(s) + Hg(l)∆r H m $= -zF [E - T (∂E /∂T )p ] = 5326 J ·mol -1∆r S m $= zF (∂E /∂T )p = 32.61 J ·K -1·mol -1Q r = T ∆r S m = 9718 J ·mol -121. 解:(1)负极 2 Hg ＋2 Cl - ─→Hg 2Cl 2＋2 e -正极 Hg 2C 2O 4＋Ca 2+＋2e - ─→CaC 2O 4＋2Hg电池反应 Hg 2C 2O 4＋Ca 2+＋2Cl -─→CaC 2O 4＋Hg 2Cl 2(2) E ＝E ∃－RT /(2F )× ln(1/(a -2·a +)＝E ∃＋RT /(2F )×ln a 2(Cl -)＋RT /(2F )×ln a (Ca 2+)E ∃＋RT /(2F )×ln a 2(Cl -)＝E －RT /(2F )×ln a (Ca 2+)＝0.3821VRT /(2F )×ln a (Ca 2+)＝E －[E ∃＋RT /(2F )×ln a 2(Cl -)]＝0.3111－0.3821＝－0.071 V a (Ca 2+)＝3.479×10-322 (1) 金属 Fe 、Cd 与溶液组成电池Cd(s)│Cd 2+(0.1 mol ·kg -1), Fe 2+(0.1 mol ·kg -1)│Fe(s)电池反应 Cd(s) + Fe 2+(0.1 mol/kg) → Fe(s) + Cd 2+(0.1 mol/kg)E = (φ∃ (Fe 2+/Fe)- φ ∃ (Cd 2+/Cd) - RT /2F ×ln[a (Cd 2+)/a (Fe 2+)]= -0.0383 VE < 0 说明 Fe(s) 首先氧化成 Fe 2+(2) E = E ∃ - RT /2F ×ln[a (Cd 2+)/a (Fe 2+)] = 0.0054 VE > 0 说明 Cd(s) 首先氧化成 Cd 2+23. 电池反应 HgO + H 2 ─→ Hg + H 2O (1)∆r G m θ(1) = -zFE ∃= -178.7 kJ ·mol -1H 2(g) + 1/2 O 2(g) ─→ H 2O(l) (2)(1) - (2) 式： HgO(s) ─→ Hg(l) + 1/2 O 2(g) (3)∆G m $(3) = ∆G m $(1) - ∆G m $(2) = 58.5 kJ ·mol -1 ∆G m $(3) = -RT ln K ∃ 得 K ∃= 5.57 × 10-11 = [p (O 2)/p ∃]1/2p (O 2) = 3.14 × 10-16 Pa24. E (B) = 0.608 V电池(A)的反应： Na(Hg) + H +(1 mol ·kg -1) ─→ Na +(1 mol ·kg -1) + (1/2)H 2(p ∃) E (A) = -φ ∃ (Na +/Na) + 0.05916 lg a (Na(Hg)) = 1.2 V电池 (B) 的反应： Na(Hg) + H 2O(l) ─→ NaOH(0.01 mol ·kg -1) + (1/2)H 2(p ∃) E (B) = -φ ∃ (Na +/Na) - 0.05916 lg[0.01/a (Na(Hg))a (H +)]= 0.608 V四、问答题 ( 共 3题 20分 )25. (1) 电池为 Cu(s)│CN -,Cu(CN)2-‖OH -│H 2│Pt(-) 2 Cu(s)＋4 CN -─→ 2 Cu(CN)2-＋2 e - (+) 2 H 2O ＋2 e -─→ 2OH -＋H 2(g) 电池反应与已知的相同。