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关于物理化学—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(AcL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 UV0, ?:冷>0(C) ? T 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)丨HCimd lH(P2), Pt(B) Pt, H2(p)丨HCimd II HCl( md lH(P), Pt(C) Pt, H2(p)丨HCl(m) : HCl( m2) lH(P), Pt(D) Pt, H2(p) I HCim1) I AgCl,A-Ag,AgCl | HCIfm) lH P), Pt4. 某电池反应为:Hg2Cl2(s)+ H2(p ) > 2 Hg(片2 H+(a=1)+ 2 C「(a=1)已知:E 匸0.268 V, ( E/ :T)p = -3.2 W4 VK1,则「S m 为:()(A) -61.76 J K'1-mor1(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 •m-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(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 ZnCb(aq) II KCl(aq) AgCl Ag(B)Pt H HCl(aq) Cl Pt(C)Ag AgCl(s) KCl(aq) s Cl Pt(D)Hg Hg2Cl2(s) KCl(ad) AgNO3(aq) Ag_填空题、11.电池Hg Hg2Cl2 HCl(a) C<pj (Pt)在25C, a = 0.1 时,E = 1.135 Va = 0.01 时,E =12.将反应H2(g) + PbS04(s) f Pb(s) +2SO4(aq)设计成电池的表示式为:13. 将反应Ag2SO4(s)= 2 Ag++ SO4"设计成电池,其书面表示式为:。

14. 将反应Hg(l) + 2KOH(aq) f HgO(s) + H20(l) + 2K(Hg)( a am)设计成电池的表示式为:15.将反应Hg(l) + Cl -(a ci- = 1) + Fe 3+ =卡也:见⑸+ Fe2+设计成电池的表示式为:16.写出25C时,电池Sb(s) | SO3(s) I KOhm),KCl(m') |fi(g,p) , Pt 的负极反应17. 下列两个反应:Pb(Hg) > Pb(a) + 2e-+ Hg(l)以及电池的总反应Pb ―> Pb(a) + 2e-其电极电势公式分别为______________ 及 ____________________ ,这两个反应相应的:?及::是否相同?18. 有如下电池:Cu(s)|CuSO4(0・01mol/kg,? : =0・41川 CuSO4(0・1mol/kg,=0 ・16)|Cu(s)其电动势E为__________________________ 。

佃.298 K 时,电池Pt,H2(0・ 1p?)|HCl(a=1)|H2(p?), Pt 的电动势为:20.电池反应和电动势如下所示:⑴ 2 Cu(s)+ 1Cl2(p) —1Cu2++Cl -E i⑵ Cu(s)+Cb(p) —Cu2++2Cl -E2设(1)和(2)中各物质的活度均相同,则E!与E2的关系为:_________三、计算题21・25C时,醋酸在水中的热力学解离常数Ka是1・75冰0-5,氐=1・01 W14,试应用德拜一休克尔极限方程估计活度系数,并计算在该温度下,浓度为0.01 mol dm-3的醋酸钠水溶液的pH值。

(A=0.51 mol -1/2 dm3/2)。

22・以Ni(s)为电极,KOH水溶液为电解质的可逆氢、氧燃料电池,在298 K 和p 压力下稳定地连续工作,试回答下述问题:(1) 写出该电池的表示式,电极反应和电池反应(2) 求一个100 W 的电池,每分钟需要供给298 K , p的H2(g)的体积?已知该电池反应的r G m = -236 kJ mol-1(每mol H2(g)),( 1W = 3.6kJ h-1)(3) 求该电池的电动势?23.在298 K时,下述电池的电动势E = 0.15佃V・Ag| Agl(s) | H!(=1) lH(p9 I Pt并已知下列物质的标准生成焓:试求:⑻ 当电池中有1 mol电子电量流过时,电池反应的W e、W f、Q r、:r U m、:rH m、:r S m、:Fm 和:r G m 各为多少?(b)如果让电池短路,则在发生同样的反应时上述各函数值又为多少?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 是弱电解质,按下式解离:C2H5NH3OH L C2H5NH3 - OH-,在298 K时测得该溶液的电导率为0・1312 Sm-1, 又已知其无限稀释摩尔电导率上232.6 10“S m2 mol-1,试求:(1)上述条件下C2H5NH3OH的解离度??;(2)溶液中OH -浓度及解离平衡常数。

四、问答题25.什么叫电化学位?它由哪几部分组成?电化学B答案一、选择题I. (A) 2. (A) 3. (C) 4. (A) 5. (B)6. (B)7. (D)8. (C)9. (C) 10. (C)二、填空题II. E = 1.135 V12. Pt,H2(g)|H2SO4(aq)|PbSQ(s)|Pb(s)13. Ag(s) | Agaq)|| SO;-(aq) I A§O4(s),Ag(s)14. Hg(l)|HgO(s)|KOH(aq)|K(Hg)( a am)15. 摩尔甘汞电极||F』+, Fe2+|Pt 或Hg(l)|Hg2Cl2(s)|CI @。

_=1)|戶』+, Fe2+|Pt16. 2Sb(s) + 6OH(m) = Sb2O s(s) + 3电0 + 6e-6H2O + 6e- = 3H2 (g,p) + 6OH- (m)2Sb(s) + 3H z O = Sb2O3(s) + 3H (g,p )17. :(Pb2+/Pb(Hg)) = :: (Pb2+/Pb) - RT/2F X n[a(Pb(Hg))/a(Pb2+)]:(Pb2+/Pb) = : : (Pb2+/Pb) - RT/2F X n[a(Pb(s))/a(Pb2+)]:不相同,:相同18. 0.0175 V19. - 0.0295 V20. E1?E2三、计算题21. Ac - + H2O =HAc + OH -(1- : )c ? c ? cKh(水解常数)= 応$=0 ;a =2.40 XI0-4(1—Ct )c K aIg (OH-) =—0.51、、001 ; (OH-) =0.8922. [答](1) Ni(s),H2(g) | KOH(aq) LO),Ni(s)负极:出+ 2OH-- 2e-— 2H2OQ)正极:(1/2)O2 + H2O + 2e-— 2OH电池反应:出9) + (1/2)O2(g) —2O(2) 100 W = 6 kJ min-1可逆操作时,:「G$m 二-W m axn H2 = (6 kJ min-1 )/(236 kJ m o l-1) = 0.0254 mol min--1V= nRT/p = 6.21 1®-4 m3 min-1(3) E = -:r G m /zF = 1.2228 V23. [答](1) We = p-V= E i RT = 1.24 kJW f = zEF = 14.658 kJ■r H m = :f H m (AgI,s) - :f H m (「) = -6.44 kJ mol-1:r U m = :r H m - Ei RT = -7.68 kJ mol--1■r G m = -W■r F m = -Wmax = -15.898 kJ mol-1:r S m = ( :r H m - :r G m)/T = 27.58 J K-1・mol-1Q R = T:r S m = 8.218 kJ(2) W = 0 W4 = 1.24 kJQ p = :rH m = -6.44 kJ其余状态函数变量同(1)25.[答]将ze 电荷从无穷远处移入化学体内某点所作的功。

由外电位、表 面电势及化学势组成(二=ze: + zex + :)。

c (1「):c :- c?c(OH _)=c ::=(0.09025/16) mol dm :3=5.641 X 0-3mol dm -3⑵ C 2H 5NH 3OHL C 2H 5NH 3 OH -四、问答题 24.[答] 十碍皿025。

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