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(完整版)08电化学基础与氧化还原平衡习题解答


10. 已知下列反应的原电池电动势为0.46V,且Zn2+/Zn 的Eθ=-0.76V,则氢电极溶液中的pH为( D ) Zn(s)+2H+(x mol·L–1)Zn2+(1 mol·L–1)+H2(101.3kPa) (A)10.2 (B)2.5 (C)3 (D)5.1
11.下列氧化还原电对中,Eθ值最大的是(D)
……( D )
(A) O2(g)+4H+(aq)+4e =2H2O(l) (B) Fe3+(aq)+e-=Fe2+(aq)
(C)Fe(s)+2Fe3+(aq)= Fe2+(aq)
(D) 2 Fe3+(aq)+3e = Fe(s)
15.使下列电极反应中有关离子浓度减小一半,
而E值增加的是
(B)
(A)Cu2+ +2e = Cu
电化学基础 与氧化还原平衡
习题解答
一、选择题
1.根据反应式: 2MnO4-+10Fe2+ +16H+=2Mn 2+ +10Fe3+ +8H2O 设计成原电池,其原电池的表示式是…… ( C ) (A) Fe | Fe2+ ,Fe3+ || Mn2+ ,MnO4-, H+ | Mn (B) Pt | MnO4-,Mn2+ ,H+ || Fe2+ ,Fe3+| Pt (C) Pt | Fe2+ ,Fe3+ || Mn2+ ,MnO4-,H+ | Pt (D) Mn | MnO4-,Mn2+ ,H+ || Fe2+,Fe3+ | Mn
+
0.0592lg[Ag+]
=
0.799+0.0592lg (
Ksp [Cr2O42-]
)1/2
= 0.799+0.0592lg(3.5×10-11)1/2
= 0.49V
3.电池(-)Cu︱Cu+‖Cu+,Cu2+︱Pt(+) 和(-)Cu︱Cu2+、‖Cu+,Cu2+︱Pt(+)的 反应均可写成Cu+Cu2+ = 2Cu+,则此二电池的
r
G
m
相同
,Eθ 不同
,Kθ 相同
(填“相同”或“不同”)。
4.在Fe3++e = Fe 2+ 电极反应中,加入Fe 3+
的配位剂F-,则使电极电势的数值 减小 ;
(B)I2+2e = 2I(C)2H+ +2e = H2 (D)Fe3+ +e = Fe2+
二.填空题 1.在氧化还原反应中,氧化剂的氧化数
(降低), 是(得)电子,是(还原)反应;还原 剂的氧化数(升高),(失)电子,是(氧化)反应。
2.将Ag-AgCl电极[Eθ(AgCl/Ag)=0.2222V,与标准 氢电极[Eθ(H+/H2)=0.000V]组成原电池,该原电池的 电池符号为 1 ;正级反应 2 ;负极反应 3 ;电 池反应 4 ;电池反应的平衡常数为 5 。
3.已知Eθ (Ag+/Ag) =0.799V,Ag2C2O4的溶 度积常数为3.5×10-11。
求Ag2C2O4+2e
2Ag+C2O42- Eθ=?
解:Ksp,Ag2Cr2O4=[Ag+]2[Cr2O42-]
[Ag+]=( [CKr2sOp 42-])1/2
EAg2CrO4
/Ag=
Eө Ag+/Ag
1.
(-) Pt H2 (1.013×105 Pa) H+ (1mol L-1) ||Cl-1 (1mol L-1)|AgCl (s),Ag (s) (+)
2.AgCl(s) + e = Ag(s)+Cl-1
3.2H++2e = H2(g) 4.2AgCl(s)+H2(g) = 2Ag(s) + 2H+ 5.lgKθ= 2RFTEθ=7.51,Kθ= 3.212×107
r
G
m
=-839.6kJ·mol-1,则Eθ
(ClO3-/Cl-)值为
(A)
(A)1.45V (B)0.73V
(C)2.90V (D)-1.45V
6. 用测定电池电动势的方法不能求得如下数值的是( B ) (A)溶液pH ; (B)反应速度常数; (C)酸碱电离常数; (D)溶度积常数。
7. 某氧化还原反应的电动势Eθ是正值,这是指……( B ) (A)G θ是正值,K>1 (B)G θ是负值,K>1 (C)G θ是正值,K<0 (D)G θ是负值,K<1
在Cu2++e = Cu+电极反应中,加入Cu+的沉淀
剂I-可使其电极电势的数值 升高 。
5.已知,Ag(NH3)2+:K稳=1.1×107; AgCl:Kspθ=1.8×10-10; Ag2CrO4:Kspθ=2×10-12。
用“大于”或“小于”填写。
< (1)Eθ [Ag(NH3)2+/Ag]
已知
E Cu2 / Cu
0.34V
解:(1) 电池符号
(-)Cu(s)|Cu2+(1mol·L-1)||H+(1mol·L-1)|H2(1.013×105Pa)|Pt(+)
E池θ=EθH2/H+ - EθCu2+/Cu =-0.34 v < 0 。 lg K nE池 11.5, K ө=2.98×10-12
2.将下列反应设计成原电池时,不用惰性电
极的是
(C)
(A)H2+Cl2 = 2HCl (B)2Fe3+ +Cu = 2Fe2+ +Cu2+
(C)Ag+ +Cl- = AgCl
(D)2Hg2+ +Sn2+ = Hg22+ +Sn4+
3. 下列叙述中,哪一说法不够正确……( C ) (A)氧化还原反应原则上都可设计成原电池; (B)测定的电池电动势总是正值; (C)电动势E若为正值,反应必发生; (D)得失电子数相同的一类反应,Eө值越大,反应
c c (Sn2+)/ (Sn4+)等于多少?
解:(1) (+) Sn4++ 2e =Sn2+
(-) H2 -2e = 2H+
( 2 ) Sn4++ H2 = Sn2+ + 2H+
(3) 查表 Eθ Sn4+/Sn 2+ = 0.151v E Sn4+/Sn2+ = 0.151+ (0.0592/2)lg(0.7/0.5) = 0.155v E 2H+/H2 = 0 + (0.0592/2)lg[0.52/(50/100)] = -0.009
8.电极电势产生的原因是 ……( D ) (A) 溶液中存在双电层结构; (B) 金属电极表面存在自由电子; (C) 溶液中存在金属离子; (D) 以上都不正确。
9.将氢电极[p(H2)=100kPa]插入纯水中与标准 氢电极组成原电池,则E为 ……( A ) (A)0.414V (B)-0.414V (C)0V (D)0.828V
(A) AgCl/Ag (B) AgBr/Ag
(C)AgI/Ag
(D) Ag+/Ag
12. 298K时,在标准Ag-Cu原电池正极半电池中
加入氨水,则
……( D )
(已知EθAg+/Ag = 0.80V, EθCu2+/Cu = 0.34V)
(A) 原电池电动势减小;
(B) 原电池电动势不变;
(C) 原电池电动势增大;
所以,反应不能自发从左向右进行。
2.有一原电池,其电池符号为:
Pt|H2(50.0kP)|H+(0.50 mol·L–1) | | Sn4+(0.70 mol·L–1) , Sn2+(0.50 mol·L–1) | Pt
(1)写出半电池反ຫໍສະໝຸດ ;(2) 写出电池反应; (3)计算原电池的电动势; (4)当E=0时,在保持p(H2)和c(H+)不变的情况下,
Eθ (Ag2CrO4/Ag)
> (2)Eθ (Ag2CrO4/Ag)
Eθ (AgCl/Ag)
三、计算题
1.将下面的电池反应用电池符号表示之,
Cu(s)+2H+(0.01mol·L-1) = Cu2+ (0.1mol·L-1)+H2(0.9×1.013×105Pa)
并求电池:(1)标准电动势E池θ标准自由能 变化值△rGθ 以及反应平衡常数。 (2)分别根据E池和△rG判断反应从左向 右能否自发进行。
0.059
ΔrGmθ = -nFE池θ = 6.56×104J·mol-1>0。 故,在标准状况下,反应正向非自发
(2)
E池
E 池
0.059 2
lg
[Cu2 ]
pH2 P
[H ]2
0.34
0.059 2
lg
0.11 0.012
0.43v
∆rG = -nFE =-2×96.5×(-0.43)
= 82.7kJ∙mol-1>0
(D) 无法确定。
13.某电池
(-)A|A2+(0.1mol·L-1)‖B2+1.0×10-2mol·L-1)|B(+)
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