物理化學電化學練習題及答案

1、第八、九、十章 電化學習題一、選擇題1 .科爾勞烏施定律m m (1 VC)適用于(D )A.弱電解質(zhì) B.強電解質(zhì)C.無限稀釋溶液D.強電解質(zhì)稀溶液2 .在質(zhì)量摩爾濃度為b的MgSO4中，MgSO4的活度a為(A )A. (b/b )2 2B.2(b/b )2 2C.4(b/b )3 3D.8(b/b )4 43 .某電池的電池反應(yīng)可寫成:(C )(1) H2 (g)+2o2 (g)H2O(l)(2) 2H2 (g)+ O2 (g)2H2O(l)相應(yīng)的電動勢和化學反應(yīng)平衡常數(shù)分別用 Ei, E2和Ki,K2表示，則(C )A.Ei=E2 Ki=K2B.EiW 2 Ki=K2C.Ei=E2 K

2、iWK2D.Ei" KiWK24.下列電池中，電動勢E與Cl-的濃度無關(guān)的是( C )A.Ag|AgCl(s)|KCl(aq)| Cl 2 (g,i00kPa)| PtB.Ag|Ag+(aq)| Cl- (aq)| Cl2 (g,i00kPa)| PtC.Ag|Ag+(aq)| C(aq)| AgCl(s) |AgD.Ag|AgCl(s) |KCl(aq)|Hg 2c12 (s)|Hg5 .電池在恒溫恒壓及可逆條件下放電，則系統(tǒng)與環(huán)境間的 熱交換Qr值是(B )A. AHmB.T ASmC. AHm - T'SmD.06 .在電池 Pt| H2 (g,pp| HC1 (1mo

3、1 kg-1) |CuSO (0.01 mol kg-1) |Cu的陰極中加入下面四種溶液，使電池電 動勢增大的是(A )A.0.1 mol kg-1CuSO4B.0.1mol kg-1Na2SO4C.0.1 mol kg-1Na2SD.0.1 mol kg-1氨水7 . 298K時，下列兩電極反應(yīng)的標準電極電勢為：Fe3+ + 3e- FeE 0(Fe3+/Fe)=-0.036VFe2+ + 2e- FeE 0(Fe2+/Fe)=-0.439V則反應(yīng) Fe3+ + e- Fe2+ 的 E 0(Pt/Fe3+, Fe2+)等于(D )8 . 298K時，KNO3水溶液的濃度由1mol dm-3

4、增大到2 mol dm-3,其摩爾電與率 Am將(B )A.增大B.減小C.不變D.不確定9 .電解質(zhì)分為強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)，在于：(B )。(A)電解質(zhì)為離子晶體和非離子晶體；(B)全解離和非全解離；(C)溶劑為水和非水；(D)離子間作用強和弱。10 .在等溫等壓的電池反應(yīng)中，當反應(yīng)達到平衡時，電池的電動勢等于：(A) o(A)零；(B) E e ;(C)不一定；(D)隨溫度、壓力的數(shù)值而變。11 .25c時，電池 Pt|H2(10 kPa)|HCl(b)| H2(100 kPa)|Pt的電 動勢E為：(D )。(A) 2 伙059 V;(B) 0.059 V;(C) 0.0295 V;(D

5、) 0.0295。12.正離子的遷移數(shù)與負離子的遷移數(shù)之和是：(B )。(A)大于1;(B)等于1;(C)小于1。13.已知 25c時,E1Fe3+| Fe2+) = 0.77 V, E (Sn4+| Sn2+) =0.15 V。今有一電池，其電池反應(yīng)為2 Fe3+ Sn2+= Sn4+2 Fe2+,則該電池的標準電動勢 El(298 K)為：(B )。(A) 1.39 V;(B) 0.62 V;(C) 0.92 V；(D) 1.07 V14 . 電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力：( B )。(A) 隨溫度升高而減??；(B) 隨溫度升高而增大；(C) 與溫度無關(guān)；(D) 因電解質(zhì)溶液種類不同，有的隨溫度升

6、高而減小，有的隨溫度升高而增大。15 .已知298K, CuSQ CuCb、NaCl的極限摩爾電號率 2 分別為a、b、c(單位為Sm2mol-1),那么 ANazSO) 是： ( B )(A) c + a - b ；(B) 2a - b + 2 c ；(C) 2c- 2 a + b ； (D) 2a - b + c 。16.某溫度下，純水的電導(dǎo)率 k = 3.8 X 10-6Sm，已 知該溫度下，H+、OH的摩爾電導(dǎo)率分別為3.5 X 10-2 與2.0 X 10-2S m2 mol-1,那么該水的Kw是多少(單 位是 mol2 , dm6): ( C )(A) 6.9 X 10-8 ； (

7、B)3.0 X 10 -14 ； (C)4.77 X10-15 ; (D)1.4 X 10-15 o17.用同一電導(dǎo)池測定濃度為 0.01和0.10mol dm3的同 一電解質(zhì)溶液的電阻， 前者是后者的 10 倍， 則兩種濃 度溶液的摩爾電導(dǎo)率之比為： ( A )(B) 2 ： 1 ;(C) 5 ： 1 ;(A) 1 - 1 ；(D) 10 ： 118. 離子運動速度直接影響離子的遷移數(shù)，它們的關(guān)系是： ( A )(A) 離子運動速度越大， 遷移電量越多， 遷移數(shù)越大；(B) 同種離子運動速度是一定的，故在不同電解質(zhì)溶液中，其遷移數(shù)相同 ；(C) 在某種電解質(zhì)溶液中，離子運動速度越大，遷移數(shù)越

8、大 ；(D) 離子遷移數(shù)與離子本性無關(guān)，只決定于外電場強度。19. 以下說法中正確的是： ( C )(A)電解質(zhì)的無限稀摩爾電導(dǎo)率Am都可以由Am與c1/2作圖外推到c1/2 = 0得到；(B) 德拜休克爾公式適用于強電解質(zhì) ；(C) 電解質(zhì)溶液中各離子遷移數(shù)之和為 1 ；(D) 若 a(CaF2) = 0.5 ，則a(Ca2+) = 0.5 ， a(F-) = 1 。20. 以下說法中正確的是： ( A )(A) 電解質(zhì)溶液中各離子遷移數(shù)之和為1 ；(B) 電解池通過l F 電量時，可以使1mol 物質(zhì)電解 ；(C) 因離子在電場作用下可定向移動，所以測定電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率時要用直流電橋；(

9、D)無限稀電解質(zhì)溶液的摩爾電與率可以看成是正、負離子無限稀摩爾電導(dǎo)率之和，這一規(guī)律只適用于強電解 質(zhì)。二、計算題1.某電與池中充入0.02 mold m3的KCl溶液，在25c時 電阻為250 ,如改充入6M05 mol dm3 NH3 H2O溶液, 其電阻為105。已知0.02 mol dm3KCl溶液的電導(dǎo)率為 0.227 Sm1,而NH4+及OH的摩爾電與率分別為73.4 104 S m2 mol1, 198.3 Sm2 mol1。試計算 6M05 mol dm3 NH3 H2O溶液的解離度。2.有一原電池 Ag | AgCl(s) | Cl-(a=1) |Cu+(a=0.01) | C

10、u。 (1)寫出上述原電池的反應(yīng)式；(2)計算該原電池在25c時的電動勢E；(3) 25c時，原電池反應(yīng)的 吉布斯函數(shù)變(rG m)和 平衡常數(shù)K各為多少？已知：E (Cu2+|Cu) = 0.3402V, E (Cl-|AgCl|Ag)=0.2223 Vo3. 25c時,33電池 Pt |Cl2(p) Cl-(a=1) | Fe3+(a=1), Fe2+(a=1) Pt:(1)寫出電池反應(yīng)；(2)計算電池反應(yīng)的rG"及K值；(3)當Cl-的活度改變?yōu)閍(Cl-) = 0.1時，E值為多少？ (已知 E"Cl-|C121Pt)=1.3583 V, E1(Fe3+, Fe2+

11、| Pt) =0.771V。)4. 下列電池：Pt, H2(p)|H2SO4(aq)|O2(p), Pt 298K時E=1.228V,已知液體水的生成熱 AHm (298K,H2O,l) = -2.851 105J mol-1。(1)寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)；(2)計算此電池電動勢的溫度系數(shù)；(3)假定273K298K之間此反應(yīng)的&Hm為一常數(shù)， 計算電池在273K時的電動勢。5. 291K時下述電池：Ag, AgCl|KCl(0.05mol kg-1, 卡0.84) II AgNO3|(0.10mol kg-1, 傷0.72)|Ag 電動勢E=0.4312 V,試求AgCl的溶度積Ks

12、po6. 電池 Hg|Hg2Br2(s)| Br-(aq)|AgBr(s)|Ag,在標準壓力下， 電池電動勢與溫度的關(guān)系是：E=68.04/mV+0.312 (T/K-298.15)/ mV,寫出通過 1F 電 量時的電極反應(yīng)與電池反應(yīng)，計算 25 C時該電池反應(yīng) 的 AGm* AHm ASm °。7. 25c時，將濃度為15.81molm-3的醛酸注入電與池，測 得電阻為655Qo已知電與池常數(shù)K=13.7m-1, Am°°(H+) =349.82 10-4S m2 mol-1, "(Ac-) =40.9 M0-4S m2 mol-1, 求給定條件下醛

13、酸的電離度和電離常數(shù)。電化學答案一、選擇題I . D 2.A 3.C 4.C 5.B 6.A 7.D 8.B 9.B 10.AII .D 12.B 13.B 14.B 15.B 16.C 17.A 18.A19.C 20.A二、計算題R12501.解：=-1=(存><0.277) S m1=69.3 10 5 S m169.3 10 5-m=/c= 6 10 5 103 s m2 mol1=0.0115 S m2 mol1m= (73.4 + 198.3) 10 4<S m2 mol1=271.7 10 4 S m2 mol1m 0.0115所以， =m = 2717 10

14、4 =0.4232.解： (1) 2Ag+2Cl-(a=1) + Cu2+(a=0.01) =2AgCl(s) + Cu0.0591611 E=0.34020.2223 g12 0.01 V =0.05875 V(3) rG m= zFE= 2 >96485 )0.05875 J mol-1= 11.337 kJ mol-1rG = zFE = RTlnKlnK =一2 96485 (0.3402 0.2223) zFE /RT= 一8.314 298.15""一 =9.1782 K=9.68 1033.解：(1) 2 Cl (a=1) +2 Fe3+ (a=1) =

15、 Cl2(P )+2 Fe2+ (a=1)(2) rG" = 2 >96485 *0.771 1.3583) J mol-1 =113331 Jm ol-12(0.771 1.3583)lg K 二一 0.05916 一 = 19.858K =1.387 10-200(3) E= E - 2 a(c1-)=(0.771 -1.3583)-0.05916112 g (0.1)2 V=(-0.5873- 0.05916)V= -0.6465 V4.解：(1) (-) H2-2H+2e(+)1/2O2+2H+2e-H2O(l)電池反應(yīng)：H2(g)+1/2O2(g)0(1)(2) Ar

16、Gm=-nFE=-2 96500 X.228=-2.37 105 (J mol-1) 根據(jù) AHm=-Nfe+nFT( E/ T)p-2.861 W5=-2.37 M5+2 刈6500 寵98 X E/ T)p(E/ T)p =-8.537 10-4 (V K-1)(3)根據(jù) NHm=nFE-T( E/ T)p; 得 E=1.25(V)5. 解：負極：Ag + Cl- e- AgCl(s)正極：Ag + + e- - Ag電池反應(yīng)：Ag + + Cl - AgCl(s)E=E-RT/Flna(AgCl)/a(Ag+)a(Cl-)a(AgCl)=1 ；.E=E-RT/Flna(Ag+)a(Cl-)=E-RT/Fln( Tim/m)=0.4321-(8.314 291/96500)ln(0.84 0.05)=0.5766 VlnK=nFE/RT=2