物理化學(xué)試題1

1、物理化學(xué)試卷1班級 姓名分?jǐn)?shù)一、選擇題(共16題 30分)2 分(4932)用銅電極電解 0.1mol kg-1的CuCl2水溶液，陽極上的反應(yīng)為( B )2C1- Cl2+ 2e-Cu- Cu2+ 2e-Cu- Cu+ e-12OH- - H2O +O2+ 2e-22 分(4948)金屬活T生排在H2之前的金屬離子，如Na+能優(yōu)先于H+在汞陰極上析出，這是由于：(D )(Na+/ Na) (H+/ H2)(Na) (H2)(Na+/ Na) (H+/ H2)2 分(4869)極譜分析中加入大量惰性電解質(zhì)的目的是：(C )(A)增加溶液電導(dǎo)(B)固定離子強(qiáng)度(C)消除遷移電流(D)上述幾種都是

2、2 分(4889)下列示意圖描述了原電池和電解池中電極的極化規(guī)律，其中表示原電池陽極的是：(A)(A)曲線1(C)曲線3(B)曲線2(D)曲線42 分(4910)以石墨為陽極，電解 0.01 mol kg-1 NaCl溶液，在陽極上首先析出：(A )Cl 2O2Cl2與O2混合氣體(D)無氣體析出已知：(Cl 2/Cl -)= 1.36 V ,(Cl 2)= 0 V ,(O2/OH-尸 0.401V, (O2) = 0.8 V。2 分(5154)將鉛蓄電池在 10.0 A電流下充電1.5 h,則PbSO4分解的量為：(Mr(PbSO4)= 303 )( B )0.1696 kg0.0848 k

3、g0.3392 kg0.3564 kg2 分(5102)一貯水鐵箱上被腐蝕了一個洞，今用一金屬片焊接在洞外面以堵漏，為了延長鐵箱的壽命，選用哪種金屬片為好？( D )(A)銅片(B)鐵片(C)鍍錫鐵片(D)鋅片2 分(4940)25c時，H2在鋅上的超電勢為0.7 V, (Zn2+/Zn) = -0.763 V ,電解一含有Zn2+(a=0.01)的溶液，為了不使 H2析出，溶液的pH值至少應(yīng)控制在(A )pH 2.06pH 2.72pH 7.10pH 8.022 分(4857)298 K、0.1 mol dm-3的HCl溶液中，氫電極的熱力學(xué)電勢為-0.06 V,電解此溶液時，氫在銅電極上的

4、析出電勢力為：(C )(A)大于-0.06 V(B)等于-0.06 V(C)小于-0.06 V(D)不能判定*. 2 分(4946)電解時，在陽極上首先發(fā)生氧化作用而放電的是：(D )(A)標(biāo)準(zhǔn)還原電勢最大者(B)標(biāo)準(zhǔn)還原電勢最小者(C)考慮極化后，實際上的不可逆還原電勢最大者(D)考慮極化后，實際上的不可逆還原電勢最小者2 分(4924)298K, 101.325 kPa下，以1 A的電流電解 CuSO4溶液，析出 0.1 mol銅，需時間 大約是：( B )20.2 h5.4 h2.7 h1.5 h2 分(4947)通電于含有相同濃度的Fe2+, Ca2+, Zn2+, Cu 分(4110

5、)常用的鉛蓄電池，工作時發(fā)生的電池反應(yīng)為： 分(4110)常用的鉛蓄電池，工作時發(fā)生的電池反應(yīng)為：Pb(s)+PbO2(s)+2H 2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H 2O(l)(Fe2+/ Fe) = -0.440 V ,(Ca2+/ Ca) = -2.866 V(Zn 2+/ Zn) = -0.7628 V,(Cu2+/ Cu) = 0.337 V TOC o 1-5 h z 當(dāng)不考慮超電勢時，在電極上金屬析出的次序是：( A )Cu-Fe-Zn-CaCaZnFeCuCaFeZnCuCa Cu Zn Fe2 分(5105)在還原性酸性溶液中，Zn的腐蝕速度較 Fe為小，其原因是：(

6、 D )(Zn2+/ Zn)(平) (Fe2+/ Fe)(平)(Zn2+/ Zn) (Fe2+/ Fe)(H+/ H2)(平,Zn) (H+/ H2)(平，F(xiàn)e)(H+/ H2)(Zn) (H+/ H2)(Fe)2 分(4921)電解金屬鹽的水溶液時，在陰極上：(B )(A)還原電勢愈正的粒子愈容易析出(B)還原電勢與其超電勢之代數(shù)和愈正的粒子愈容易析出(C)還原電勢愈負(fù)的粒子愈容易析出(D)還原電勢與其超電勢之和愈負(fù)的粒子愈容易析出15. 1 15. 1 分恒溫、(A)(B)(C)(D)恒壓下，可逆電池放電過程的:H = QH QH與Q的關(guān)系不定16. 1 分(3864)下面哪(C )移動定

7、律(A)(B)m,+ = t m(C)m,+ ,+=m -m,-(D) m= k / c二、填空題17. 2 分(共10題 20分)(4949)電解工業(yè)中，為了衡量一個產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，需要計算電能效率，它的表達(dá)式是18.,理論上所需的電能 電能效率=實際消耗的電能 218.電能效率=實際消耗的電能19.2 分(3900)K4Fe(CN) 6的摩爾電導(dǎo)率與其離子的摩爾電導(dǎo)率的關(guān)系m(K4Fe(CN)6)4 m(K ) m(Fe(CN)64 )20.2 分(4950)20.電解工業(yè)中，為了衡量一個產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，需要計算電流效率，它指的是21. 2 分21. 2 分(4285)已知可逆電池 時，電

8、池反應(yīng)的 收的熱量為Tl(Hg) TlCl(s) KCl(aq,c) Hg2cl2(s) Hg(l) 在 25 crSm為72.375 J - K-1,H為-48780 J,則電池可逆工作時吸Qr= T S = 21.57 kJ mol-12 分(3892)CaCl2 摩爾電導(dǎo)率與其離子的摩爾電導(dǎo)率的關(guān)系是 m(CaCl2)m(Ca2 ) 2 m(Cl)。2 分(5113)銅板上有一些鐵的挪釘，長期暴露在潮濕的空氣中，在 挪釘部位特別容易生銹。2 分(4934)已知(Fe2+/Fe)= -0.440 V,(Cu2+/Cu) = 0.337 V ,在 25 C , p 時，以Pt為陰極，石墨為陽

9、極，電解含有FeCl2(0.01 mol kg-1)和CuCl2(0.02 mol - kg-1)的水溶液，若電解過程不斷攪拌溶液，且超電勢可忽略不計，則最(Cu2+/Cu)=最先析出的是先析出的金屬是 (Fe2+/Fe) =+ (Cu2+/Cu)=最先析出的是Cu+ RT/2FX ln 0.02 = 0.2868 VCu2 分(4909)以Cu為電極，電解 1 mol - dm-3 CuSO4溶液(pH = 3),則在陰極上的電極反應(yīng) 陰極： Cu2+ + 2e- - Cu J , 陽極上的電極反應(yīng)陽極：Cu - 2e- - Cu2+ 。已知： H2在 Cu 電極上，=0.5 V,(Cu2+

10、/Cu)= 0.337 V ,O2在 Cu 電極上，=0 V,(O2/H+,H2O)= 1.229 V 。2 分(4816)從理論上分析電解時的分解電壓，E分解=_E分解=E可逆+陰+陽+ IR,而且隨電流 強(qiáng)度I的增加而增加。三、計算題(共3題20分)10 分 (3692)用兩個銀電極電解 AgNO3溶液，通電一定時間后，庫侖計中有 5.432X 10-5 kg Ag沉積下來。經(jīng) 分析測定得知，電解后陰極區(qū)共有溶液2.767X 10-2 kg,其中含有AgNO 3 2.326X 10-4 kg,另由中部取出1.948x 10-2kg溶液，經(jīng)分析其中含有 AgNO 31.326 x 10-4

11、kg,計算遷移數(shù)t(Ag+)和t(NO3-)。答 n(電)=5.034X 10-4moln(后)=1.369 X 10-3 moln(前)=1.107 x 10-3 moln(遷)=2.414 x 10-4 molt(Ag+)=n(遷)/n(電)=0.4795t(NO3-)=0.52055 分(4937)Cd2+ Cd電極的標(biāo)準(zhǔn)電勢為 -0.403 V,而Pt,H2 H+電極的交換電流密度為j0= 0.79 mA cm-2,問298 K時，在含有Cd2+(a=1)和H+(a=1)的溶液中，需要多大電流密度，才能使 Cd2+離子在Pt電極上沉積出來？(H+離子的傳遞系數(shù)=0.5)答使氫電極極化至

12、-0.403 Vj = j0 exp(n F /RT) = 0.79 exp(1 X 0.5 乂 0.403/0.0257)=2.01 A/cm 2，當(dāng)電流密度達(dá)到 2.01 A/cm2以上時，Cd2+才開始沉積在陰極上。5 分(4560)兩個氫電極插在某一鹽酸溶液中 ，電動勢為0.0464 V,設(shè)某一氫電極的氫氣壓力為 101.325 kPa,則在298 K時，另一氫電極的氫氣壓力為多少 ？(寫出所有可能的答案) 答Pt H2(p1) H+ H2(p2) Pt E=(RT)/(2F) ln( p1/p2)=0.0464 V若p1=101.325 kPa,則p2=2.729 kPa若p2=10

13、1.325 kPa,則p1=372.5 kPa四、問答題(共4題30分)10 分(3875)有三種配合物 A、B、C，它們是硝基氨合鉆(出)八面體配體的氯化物，可寫為Co( m ) (NH 3)x(NO2)y Cl Z,但其中有一個配合物y = 0 ,三種配合物分別是1-1價、1-2價、1-3價電解質(zhì)。請根據(jù)摩爾電導(dǎo)的測定值，并根據(jù)盎薩格理論m= m - K Vc確定A、B、C三種配合物的型式，并寫出分子式。已知I11i c/ mol dm-3IJm / ( S - m2 - mol-1)A1B| 0C00.00391128.7155.7106.800.00781123.1147.9102.9

14、答K值是電解質(zhì)不同類型隨濃度改變對電導(dǎo)的影響或者是在一定濃度范圍內(nèi)庫侖 引力強(qiáng)弱的反映。根據(jù)盎薩格公式K = ( m,1 - m,2) / (而JG )由上式求得 Ka= 216Kb= 301Kc=150即Kb Ka Kc可得B3-1 型電解質(zhì)Co( m )(NH3)6Cl3A2-1 型電解質(zhì)Co( m )(NH3)5(NO2) Cl 2C1-1 型電解質(zhì)Co( m )(NH3)4(NO2)2 Cl10 分(4615)在25c時，利用下述反應(yīng)設(shè)計電池，怎樣才能使該可逆電池的電動勢變?yōu)榱?H2(g,101.325 kPa) + Cu2+a(Cu2+)- 2H+(aH+) + Cu(s)已知25c

15、時，Cu2+/Cu的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為0.337 V。答 TOC o 1-5 h z 設(shè)計電池：H2(g,101.325kPa) HCl(a1)II CuSO4(a2) Cu(s)(2 分)E = E - RT/2FX ln a2(H+)/a(Cu2+)=(Cu2+/Cu) - 0.05916/2 lg a2(H+)/a(Cu2+)(2 分)(1)對 HCl 而言： a = ( )2(m/m)2,若取 a+ = a-,=1則(a+)2 = (m/m )2(2 分)(2)對 CuSO4 而言： a =( )2(m/m )2,若取 a+ = a-,=1則 a+ = m/m(2 分)E = (Cu2+/Cu) - 0.02958 lg( m(HCl) 2/m(CuSO4)欲使E = 0必須滿足(m(HCl) 2/m(CuSO4) = 2.48 X 1011(2 分)5 分(4956)在電流密度為0.1 Acm-2條件下，H2在Pb, Zn電極上的超電勢分別為 0.4 V, 0.75 V, 已知：(Pb2+/ Pb)=-0.126 V,(Zn2+/ Zn)=-0.763 V。試寫出在一混合溶液中插入 Ni電極作為陰極電解時，混合電解質(zhì)溶液(各個離子濃度均為1mol dm-3)中離子析出順序。答Pb2+ , H+ , Zn2