電化學相平衡-習題課

1、11. (2435)CuSO4與水可生成與水可生成CuSO4?H2O，CuSO4 3H2O，CuSO4 5H2O三種水合物，則在一定溫度下與水蒸三種水合物，則在一定溫度下與水蒸氣平衡的含水鹽最多為：氣平衡的含水鹽最多為： ( ) (A) 3種種 (B) 2種種 (C) 1種種 (D) 不可能有共存的含水鹽不可能有共存的含水鹽 一、選擇與填空題一、選擇與填空題答 (B) 因為等溫下,f*=2-+1 最多為3 所以，除水蒸汽相外,最多可有兩種水合鹽 22.(2478)有有5種物質(zhì)溶于水中形成的溶液，種物質(zhì)溶于水中形成的溶液，5種物質(zhì)的摩種物質(zhì)的摩爾分數(shù)分別為爾分數(shù)分別為x1，x2，x5，如果用只允

2、許，如果用只允許水通過的半透膜將該溶液與純水分開，當達滲水通過的半透膜將該溶液與純水分開，當達滲透平衡時，水面上和溶液面上的壓力分別為透平衡時，水面上和溶液面上的壓力分別為pw和和ps,則該體系的組分數(shù)則該體系的組分數(shù)C= ；相數(shù)；相數(shù)p = ；自由度；自由度f= .， 所以 答6,2,6 6 SC22 32) 1 (3SSCf33.(2567) 設設 373 K 時，液體時，液體 A 的飽和蒸氣壓為的飽和蒸氣壓為 133.3 kPa，液體，液體 B 為為 66.66 kPa，則：，則： (1) 若若 A 和和 B 形成理想液體混合物，當形成理想液體混合物，當 A 在在溶液中的摩爾分數(shù)為溶液中

3、的摩爾分數(shù)為 0.5 時，在氣相中的摩爾時，在氣相中的摩爾分數(shù)為分數(shù)為 _ 。 (A) 2/3 (B) 1/2 (C) 1/3 (D) 1 (2) 若若 A 和和 B 完全不互溶，當由完全不互溶，當由 2 mol A 和和 3 mol B 在恒溫下構(gòu)成雙液體系時，體系的總蒸在恒溫下構(gòu)成雙液體系時，體系的總蒸氣壓為氣壓為 _ kPa (A) 66.66 (B) 133.3 (C) 200.0 (D) 466.6 答 (1) (A) (2) (C) 44. (4287)已知已知 298.15 K 及及 101325 Pa 壓力下，反應壓力下，反應 A(s) + 2BD(aq) = AD2(aq)

4、+ B2(g) 在電池中可逆地進行，完成一個單位的反應在電池中可逆地進行，完成一個單位的反應時，系統(tǒng)做電功時，系統(tǒng)做電功 150 kJ ，放熱，放熱 80 kJ，該反，該反 應的摩爾等壓反應熱為應的摩爾等壓反應熱為 多少？多少？ ( ) (A) -80 kJmol-1 (B) -230 kJmol-1 (C) -232.5 kJmol-1 (D) -277.5 kJmol-1 答 (B) kJG150kJQr80kJQWH23055. (4261) 25時，電池反應時，電池反應 Ag +1/2 Hg2Cl2= AgCl + Hg 的電池電動勢為的電池電動勢為 0.0193V，反應時所對應的，反

5、應時所對應的 rSm為為 32.9 JK-1mol-1，則電池電動勢的溫，則電池電動勢的溫度系數(shù)度系數(shù) ( E/ T )p 為：為： ( ) (A) 1.7010-4 VK-1 (B) 1.1010-6 VK-1 (C) 1.0110-1 VK-1 (D) 3.4010-4 VK-1pmrTEnFS61$ 2$ 3$ 6. (4455)已知已知 Tl+ e- Tl， = -0.34 V， Tl3+ 3e- Tl， = 0.72 V，則則 Tl3+ 2e- Tl+ 的的 = _ 。77. (4440)已知：已知： (1) CuCu2+(a2)Cu2+(a1)Cu 電動勢為電動勢為 E1 (2)P

6、tCu2+(a2),Cu+(a)Cu2+(a1),Cu+(a)Pt 電動勢為電動勢為 E2，則：則： ( ) (A) E1= 0.5 E2 (B) E1= 2 E2 (C) E1= E2 (D) E1 E2 88. (4333) 電池電池 Pt,H2(10 kPa)HCl(1.0 molkg-1)H2(100kPa),Pt 是否為自發(fā)電池是否為自發(fā)電池?_ E=_V。 9. 2 分分 (4335)將反應將反應 Ag2SO4(s)2 Ag+SO42-設計成電池設計成電池,其書面表示式為：其書面表示式為： 。 (4333) 答非自發(fā), E= -0.0295 V (4335) 答 Ag(s)Ag+(

7、aq)SO42(aq)Ag2SO4(s),Ag(s) 910. 2 分分 (2323) 請?zhí)畛鱿铝畜w系的相數(shù)請?zhí)畛鱿铝畜w系的相數(shù)p (1)霧：霧： 。 (2)混合均勻的米粉和面粉：混合均勻的米粉和面粉： 。11. 2 分分 (2422) N2(g)，O2(g) 體系中加入一種固體催化劑，可生體系中加入一種固體催化劑，可生成幾種氣態(tài)氮的氧化物，則體系的自由度成幾種氣態(tài)氮的氧化物，則體系的自由度為為 。*12. 1 分分 (2432)對于滲透平衡體系對于滲透平衡體系,相律的形式應寫成相律的形式應寫成 。答：（1）二相； （2）二相 (2422)答 f = 3(2432) 答 f=C-+3 101.

8、 2 分分 (4389)鹽橋的作用是：鹽橋的作用是： （ ）A . 將液接電勢完全消除將液接電勢完全消除 B.將不可逆電池變成可逆電池將不可逆電池變成可逆電池 C.使液接電勢降低到可以忽略不計使液接電勢降低到可以忽略不計 D.相當于用一根導線將兩個電解質(zhì)溶液溝通相當于用一根導線將兩個電解質(zhì)溶液溝通 2. 1 分分 (4297) 恒溫、恒壓下，可逆電池放電過程的：恒溫、恒壓下，可逆電池放電過程的： ( ) (A) H = Q (B) H Q (D) H與與Q的的 關(guān)系不定關(guān)系不定 113. 2 分分 (3915)在在10 cm3 1moldm-3 KOH溶液中加入溶液中加入10 cm3水，其電導

9、率將水，其電導率將_，摩爾電導率將，摩爾電導率將_ (填入增加、減小、不能確定填入增加、減小、不能確定)。4. 2 分分 (3919)同濃度的同濃度的KCl，KOH和和HCl三種溶液，其中三種溶液，其中摩爾電導率最大的是摩爾電導率最大的是_溶液。溶液。5. 2 分分 (4113)滿足電池能量可逆條件的要求是：滿足電池能量可逆條件的要求是： （ ）A.電池內(nèi)通過較大電流電池內(nèi)通過較大電流 B.沒有電流通過電池沒有電流通過電池 C.有限電流通過電池有限電流通過電池 D. 無限小的電流通過無限小的電流通過126. 2 分分 (3820)用同一電導池分別測定濃度為用同一電導池分別測定濃度為 0.01

10、moldm-3和和 0.1 moldm-3的不同電解質(zhì)的不同電解質(zhì)溶液，其電阻分別為溶液，其電阻分別為 1000 和和 500 ，則，則它們的摩爾電導率比為它們的摩爾電導率比為 _ 。 7. 2 分分 (3893)離子遷移率的單位是離子遷移率的單位是_。8. 2 分分 (3601)如在標準狀況下，陽極析出如在標準狀況下，陽極析出 22.4 dm3氧氧氣氣,則通過電池的電量為則通過電池的電量為 _ 。 139. 2 分分 (3843)已知已知 18時，時，Ba(OH)2，BaCl2，NH4Cl 溶液的無限稀釋摩爾電導率分別為溶液的無限稀釋摩爾電導率分別為 2.8810-2，1.20310-2，1

11、.29810-2 Sm2mol-1，那么，那么 18時時 NH3H2O 的的 = _ 。 m10. 2 分分 (3614)按物質(zhì)導電方式的不同而提出的第二類導體，按物質(zhì)導電方式的不同而提出的第二類導體，下述對它特點的描述哪個不正確的？（下述對它特點的描述哪個不正確的？（ ）A溫度升高電阻增大溫度升高電阻增大B溫度升高電阻減小溫度升高電阻減小C其導電的原因是離子的存在其導電的原因是離子的存在D當電流通過時在電極上有化學反應發(fā)生當電流通過時在電極上有化學反應發(fā)生141. 5 分分 (2338) 已知已知Na2CO3(s)與水可以組成的水合物與水可以組成的水合物有有Na2CO3H2O(s)，Na2C

12、O37H2O(s)和和 Na2CO310H2O(s)。 (1)在在p下，與下，與Na2CO3水溶液及冰平衡水溶液及冰平衡共存的含水鹽最多可以有幾種？共存的含水鹽最多可以有幾種？ (2)在在20時，與水蒸氣平衡共存的含時，與水蒸氣平衡共存的含水鹽最多可以有幾種？水鹽最多可以有幾種？二、計算題二、計算題15fC* 1210 3Na CO23f * 210 3答：（1）根據(jù) 故在p下，與 水溶液及冰共存的含水鹽最多只有1種。所以，在20 時，與水蒸氣平衡共存的含水鹽最多只有2種。（2）同理16*2. 5 分分 (2339)指出下列各體系的獨立組分數(shù)、相數(shù)和自指出下列各體系的獨立組分數(shù)、相數(shù)和自由度數(shù)

13、各為若干？由度數(shù)各為若干？(1)NH4Cl(s)部分分解為部分分解為NH3(g)和和HCl(g)；(2)若在上述體系中再加入少量的若在上述體系中再加入少量的NH3(g)；(3)NH4HS(s)和任意量的和任意量的H2S(g)和和NH3(g)混混合達平衡；合達平衡；(4)C(s)與與CO(g)，CO2(g)，O2(g) 在在973 K時時達平衡。達平衡。C sO gCO g( )( )( )22CO gO gCO g( )( )( )1222C sOgCO g( )( )( )122 ，三個中只有兩個是獨立的。CSRR4202 2fC 122 11 173. 5 分分 (2344)將將(NH4)

14、2CO3(s)放入真空容器中，放入真空容器中，(NH4)2CO3(s)按下式分解并達平衡：按下式分解并達平衡： (NH4)2CO3(s)=2NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)試計算下面兩種情況下體系的自由度：試計算下面兩種情況下體系的自由度： (1)開始時只有開始時只有(NH4)2CO3(s)； (2)開始時除了開始時除了(NH4)2CO3(s)之外，還之外，還有任意量的有任意量的NH3(g)，CO2(g)和和H2O(g)。18fCSRR 224 1 2221()()fSRR ()()24 1 0223 （2）反應前四種物質(zhì)都有時：()( )NHCO s423NH g H O g CO

15、g322( ),( ),( )()( )NHCO s423（1）只有存在，指的是均由分解出來的，所以有兩個濃度限制條件。 4.4093 25時，時，TlCl在純水中的溶解度為在純水中的溶解度為1.60710-2 moldm-3，在，在0.100 moldm-3 NaCl溶液中的溶解度是溶液中的溶解度是3.9510-3 moldm-3，TlCl的活度積是的活度積是2.02210-4，試求在不含，試求在不含NaCl和含有和含有0.1000 moldm-3 NaCl的的TlCl飽和溶液飽和溶液中離子平均活度系數(shù)。中離子平均活度系數(shù)。 2-sp2(Tl ) (Cl )(Tl ) (Cl )()ccKa

16、ac$205.4094在在25時，時，0.01 moldm-3濃度的醋酸水溶液的濃度的醋酸水溶液的摩爾電導率是摩爾電導率是16.2010-4 Sm2mol-1，而無限，而無限稀釋下的極限摩爾電導率是稀釋下的極限摩爾電導率是390.710-4 Sm2mol-1。計算：。計算： 0.01 moldm-3的醋酸水溶液在的醋酸水溶液在25時的時的pH值值 25，0.1 moldm-3的醋酸水溶液的摩爾電的醋酸水溶液的摩爾電導率和導率和pH。ccm)H(,0415. 0)HAc()HAc(25()1.80 101acKc$21H+Cl6.10 分分 (4474)在在 298 K 時有下列兩個電池時有下列

17、兩個電池 (1) AgAgCl(s)HCl乙醇溶液乙醇溶液(m1)H2(p)Pt-PtH2(p)HCl乙醇溶液乙醇溶液(m2)AgClAg(s) (2) AgAgCl(s)HCl乙醇溶液乙醇溶液(m1)HCl乙醇液乙醇液(m2)AgCl(s)Ag(s) 已知已知 m1和和 m2為為 8.23810-2和和 8.22410-3 molkg-1， 兩電動勢為兩電動勢為 E1= 8.2210-2 V 和和 E2= 5.7710-2 V，求：，求： (a) 在兩種在兩種 HCl 的乙醇溶液中，離子平均活度系數(shù)的比的乙醇溶液中，離子平均活度系數(shù)的比值值 ,1/ ,2 (b) H+ 離子在離子在 HCl

18、乙醇溶液中的遷移數(shù)乙醇溶液中的遷移數(shù) t+ (b) H+ 和和 Cl- 離子的無限稀釋離子摩爾電導率離子的無限稀釋離子摩爾電導率 m已知 (HCl) = 8.3810-3 Sm2mol-1227. 5 分分 (4396)將將Ag(s)插入插入AgNO3(0.001 molkg-1)與與NaCl(0.01 molkg-1)的混合溶液中形成電極，的混合溶液中形成電極，試求該電極的電極電勢，已知：試求該電極的電極電勢，已知：E$(Ag+|Ag) = 0.799 V，AgCl的的Ksp=1.710-10，設活度系，設活度系數(shù)均為數(shù)均為1。238. 10 分分 (4321)298 K時，下列電池的時，下

19、列電池的Ag(s)AgCl(s)HCl(a=1)H2(p)Pt E/V0.1602351.002310-3T/K2.54110-6(T/K)2, 計算電極上發(fā)生計算電極上發(fā)生 1 mol電子得失時反應的電子得失時反應的 rGm, rSm, rHm及及 Cp值。值。249. 5 分分 (3838)291K 時純水的電導率為時純水的電導率為 3.810-6 Sm-1，當，當 H2O 解離成解離成 H+ 和和OH- 達成平衡時，求該溫度達成平衡時，求該溫度下，水的摩爾電導率下，水的摩爾電導率 m，解離度，解離度 和和 H+離子離子的濃度。的濃度。 已知這時水的密度為已知這時水的密度為 998.6 k

20、gm-3。m(H+) = 3.49810-2 Sm2mol-1，m(OH-) = 1.98010-2 Sm2mol-1。 2510. 10 分分 (4324) 電池電池 PtH2(p)H2SO4(0.01 moldm-3)O2(p)Pt 298 K時時, E1.228 V , fHm (298 K,H2O(l)286.06 kJmol-1 (A) 求該電池的求該電池的( E/ T)p (B) 已知已知273298 K間間, rHm為常數(shù)為常數(shù), 求求273 K時之時之E 值值 。 2611. 4682 將將 Ag 電極插入體積為電極插入體積為 100 cm3的的 0.1 moldm-3 KCl

21、溶液中溶液中, 與標準氫電極組成電與標準氫電極組成電 池。當在池。當在 KCl溶液中加入以下體積的溶液中加入以下體積的 0.2 moldm-3的的 AgNO3溶液時溶液時 (a) 30 cm3, (b) 45 cm3 (c) 50 cm3 (d) 55cm3 (e) 70 cm3, 試求各個電動勢值。試求各個電動勢值。 已知已知: (AgCl,Ag,Cl-)0.222 V (Ag+,Ag)0.799 V 2712. 10 分分 (4515) 在在 298 K 時時, 一個電極一個電極 Pt(s) 插在含有插在含有 Fe3+(0.30 molkg-1) Fe2+(0.20 molkg-1)的溶液

22、中的溶液中, 一電極一電極Tl插在含有插在含有 Tl+(0.10 molkg-1)的溶液中的溶液中, 當兩個當兩個電極組成電池時：電極組成電池時： (1) 哪個電極為負極哪個電極為負極? 已知已知 (Fe3+,Fe2+)0.771V, (Tl+,Tl)0.336 V (2) 寫出能自發(fā)進行的電池反應寫出能自發(fā)進行的電池反應 (3) 電池的電動勢為多少電池的電動勢為多少? (4) 計算電池反應的平衡常數(shù)計算電池反應的平衡常數(shù) (5) 在在Tl+ 液中加入液中加入Cl- 溶液溶液, 使微溶的使微溶的TlCl沉淀沉淀, 直直至至 Cl- 濃度為濃度為 0.1 molkg-1, 計算計算 這時的電動勢

23、。已知這時的電動勢。已知 (TlCl,Tl,Cl-)0.56 V 。 2813. 10 分分 (4255) 電池電池 HgHg2Br2(s)Br-AgBr(s)Ag 在在 p下下 298 K附近時，該電池電附近時，該電池電 動勢與溫度的關(guān)系是動勢與溫度的關(guān)系是: E/mV = 68.04 + 0.312 (T/K - 298) 寫出通過寫出通過 1F 電量時電極反應與電池反應，求電量時電極反應與電池反應，求算在算在 p 和和 25時該電池反應的時該電池反應的 rGm、 rHm、 rSm，若通過，若通過 2F 電量則電電量則電池作電功為多少？池作電功為多少？ 2914. 10 分分 (4327)

24、韋斯頓標準電池可表示為韋斯頓標準電池可表示為: PtCd-Hg齊齊CdSO48/3H2O(s)CdSO4(飽飽和液和液)Hg2SO4(s)Hg(l)Pt 電池電動勢與溫度關(guān)系為電池電動勢與溫度關(guān)系為: E/V1.01864840.6(T/K-293)0.95(T/K-293)20.01(T/K-293)310-6 試求試求: (1) 該電池在該電池在 298 K時電動勢的溫度系數(shù)時電動勢的溫度系數(shù) (2) 293 K 時的時的 rSm和和 rHm(設電子得失為設電子得失為 2 mol) (3) rCp,m與與 T 的函數(shù)關(guān)系式的函數(shù)關(guān)系式 30四、問答題四、問答題1. 10 分分 (2424)

25、指出下列平衡體系中的物種數(shù)，組分數(shù)，相指出下列平衡體系中的物種數(shù)，組分數(shù)，相數(shù)和自由度數(shù)數(shù)和自由度數(shù) (1) CaSO4的飽和水溶液的飽和水溶液 (2) 5氨氣通入氨氣通入1 dm3水中，在常溫常壓下與蒸氣平衡共存水中，在常溫常壓下與蒸氣平衡共存 (3) Na+，Cl-，K+，NO3-，H2O(l) 達平衡達平衡(4) NaCl(s)，KCl(s)，NaNO3(s) KNO3(s) 混合物與水平衡混合物與水平衡 2. 2414 450時，將時，將NH3(g) 與與 N2(g) 混合，由于混合，由于 NH3(g) 的分解，最終得到的分解，最終得到NH3(g)，N2(g) 和和 H2(g) 平衡共

26、存的體系平衡共存的體系,求該體系的組分數(shù)求該體系的組分數(shù) C、相數(shù)、相數(shù) 和自由度數(shù)和自由度數(shù) f。 313. 5 分分 (3857) 畫出下列電導滴定的示意圖畫出下列電導滴定的示意圖 (1) 用用 NaOH 滴定滴定 C6H5OH (2) 用用 NaOH 滴定滴定 HCl (3) 用用 AgNO3滴定滴定 K2CrO4 (4) 用用 BaCl2滴定滴定 Tl2SO4 4. 5 分分 (3860) 今有一種酸的水溶液今有一種酸的水溶液 A 和一種堿的水溶液和一種堿的水溶液 B，用用 A 滴定滴定 B ，知道兩者的濃度相等，知道兩者的濃度相等 ，而測定，而測定電導則電導則 B 大。將大。將 A

27、和和 B 都稀釋都稀釋 100 倍后發(fā)現(xiàn)倍后發(fā)現(xiàn)k(A)k(B)，據(jù)此推斷他們是什么樣的酸堿，據(jù)此推斷他們是什么樣的酸堿 ? 并并作簡要說明作簡要說明？ 325. 5 分分 (4564) 試將下列有液接的濃差電池在保持電動勢不試將下列有液接的濃差電池在保持電動勢不變的情況下變的情況下, 改裝成無液接的濃差電池改裝成無液接的濃差電池,寫出電寫出電池的表達式和電動勢的計算式。池的表達式和電動勢的計算式。 PtH2(p)HCl(a1)HCl(a2)H2(p)Pt 6. 5 分分 (2450) 如何用相律說明恒沸混合物不是化合物如何用相律說明恒沸混合物不是化合物? 337. 5 分分 (2446) 試

28、用相律分析，在保持恒溫下向由試用相律分析，在保持恒溫下向由CaCO3分解分解達到的平衡體系中而加入達到的平衡體系中而加入CO2后，平衡體系壓力后，平衡體系壓力是否改變是否改變? 8. 5 分分 (4325)298 K, p壓力下測得下列電池的電動勢為壓力下測得下列電池的電動勢為 1.228 V, PtH2(p)H2SO4(a)O2(p)Pt 其其( E/ T)p-8.510-4 VK-1。由此算得。由此算得(設有設有 2 mol電子得失電子得失) rHmzEFzFT( E/ T)p285.84 kJmol-1 問：問： (1) 這這 rHm是否為電池反應時所吸收的熱量是否為電池反應時所吸收的熱

29、量? (2) rHm是否等于是否等于 fHm (H2O(l)? 349. 10 分分 (4657)4657 試設計合適的電池試設計合適的電池,用電動勢法測定下列各用電動勢法測定下列各熱力學函數(shù)值（設溫度均為熱力學函數(shù)值（設溫度均為 298 K）。）。 (1) HBr(0.1 molkg-1) 溶液的離子平均活溶液的離子平均活度系數(shù)度系數(shù) (2) Ag2O(s)在在 p 下的分解溫度下的分解溫度 要求寫出電池的表示式和列出所求函數(shù)的計算要求寫出電池的表示式和列出所求函數(shù)的計算式。式。 35mc10. 5 分分 (3917)摩爾電導率的定義式為：摩爾電導率的定義式為：試問對弱電解質(zhì)，試問對弱電解質(zhì)，c應用總計量濃度，還應用總計量濃度，還是解離部分的濃度？是解離部分的濃度？Gm$11. 5 分分 (4509)已知已知 Zn2+2 e-Zn(s), 其其 0.763 V, 根據(jù)根據(jù) G z F, 求得求得147.2 kJmol-1, 則表則表明該電極反應的明該電極反應的Gi