2022年物理化学—电化学练习题 .pdf
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1、电化学 B 一、选择题1. p和 298 K 下,把 Pb 和 Cu(Ac)2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) rUrS0 (B) rUrS0 rUrS0 rUrS0 2. 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) HCl( m1) H2(p2), Pt (B) Pt, H2(p)HCl(
2、m1)HCl(m2) H2(p), Pt (C) Pt, H2(p)HCl( m1)HCl(m2) H2(p), Pt (D) Pt, H2(p)HCl( m1) AgCl,Ag -Ag,AgClHCl( m1) H2(p), Pt 4. 某电池反应为 : Hg2Cl2(s)H2(p ) 2 Hg(l)2 H+(a=1)2 Cl-(a=1) 已知:E 0.268 V, ( E/ T)p-3.2 10-4 V K-1, 则rSm为: ( ) (A) -61.76 JK-1 mol-1(B) -30.88 JK-1 mol-1名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - -
3、 - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 26 页 - - - - - - - - - (C) 62.028 JK-1 mol-1(D) -0.268 JK-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
4、丝两端分别浸入含0.1 mol dm-3 Sn2+和 0.01 mol dm-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+) - 0.059/2 8. 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:()名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -
5、- - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 26 页 - - - - - - - - - (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(C) 正极与负极的电极电势相等(D) 电池反应的平衡常数Ka=1 10. 下列电池中 ,电动势与氯离子活度无关的电池是:(A) ZnZnCl2(aq)KCl(aq) AgClAg(B) PtH2HCl(aq) Cl2Pt (C) Ag AgCl(s) KCl(aq) Cl2Pt (D) Hg Hg2Cl2(s) KCl(aq)AgNO3(aq) Ag 二、填空题11. 电池Hg Hg2Cl2HCl(a
6、) Cl2(p ) (Pt) 在 25, a = 0.1 时, E = 1.135 V a = 0.01 时, E = _ 12. 将反应 H2(g) + PbSO4(s) Pb(s) + H2SO4(aq)设计成电池的表示式为:_。13. 将反应Ag2SO4(s)2 Ag+SO42设计成电池 ,其书面表示式为:。14. 将反应 Hg(l) + 2KOH(aq) HgO(s) + H2O(l) + 2K(Hg)( aam)设计成电池的表示式为:名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - -
7、- 第 3 页,共 26 页 - - - - - - - - - _。15. 将反应 Hg(l) + Cl(aCl- = 1) + Fe3+ = 2212Hg Cl (s)+ Fe2+设计成电池的表示式为:_。16. 写出 25时,电池Sb(s) Sb2O3(s) KOH( m),KCl(m) H2(g,p ) , Pt的 负 极 反 应_,正极反应_, 以 及 电 池 的 总 反 应_ 。17. 下列两个反应:Pb(Hg) Pb2+(a) + 2e-+ Hg(l) Pb Pb2+(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
8、=0.41)|CuSO4(0.1mol/kg,=0.16)|Cu(s)其电动势 E 为_ 。19. 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:12Cu(s)+ 12Cl2(p)12Cu2+Cl -E1 Cu(s)+Cl2(p)Cu2+2Cl -E2名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 26 页 - - - - - - - - - 设(1)和(2)中各物质的活度均相同
9、,则E1与 E2的关系为: _ 三、计算题21. 25时,醋酸在水中的热力学解离常数Ka 是 1.75 10-5,Kw=1.01 10-14,试应用德拜 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rGm
10、$= -236 kJ mol-1(每 mol H2(g)) , (1W = 3.6 kJh-1)(3) 求该电池的电动势?23. 在 298 K 时,下述电池的电动势E = 0.1519 V . Ag AgI(s) HI( a=1)H2(p ) Pt 并已知下列物质的标准生成焓:物质AgI(s) Ag+I-fHm$/kJ mol-1-62.38 105.89 -55.94 试求:(a) 当电池中有1 mol 电子电量流过时,电池反应的We、Wf、Qr、rUm、rHm、rSm、rFm和rGm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名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载
11、 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 26 页 - - - - - - - - - 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:-253253C H NH OHC H NHOH,在 298 K 时测得该溶液的电导率为0.1312 S m-1, 又 已 知 其 无 限 稀 释 摩 尔 电 导 率-124mmolmS106 .232,试求:(1)上述条件下 C2H5NH3
12、OH 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 ? 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 26 页 - - - - - - - - - 电化学 B 答案一、选择题1. (A) 2. (A) 3. (C) 4. (A) 5. (B) 6. (B) 7. (D) 8. (C) 9. (C) 10. (C) 二、填空题11. E = 1.135 V 12. Pt,H2(g)|H2SO4(aq)|PbSO4(
13、s)|Pb(s) 13. Ag(s) Ag+(aq)SO42(aq) Ag2SO4(s),Ag(s) 14. Hg(l)|HgO(s)|KOH(aq)|K(Hg)( aam) 15. 摩尔甘汞电极 |Fe3+,Fe2+|Pt 或Hg(l)|Hg2Cl2(s)|Cl(Cl=1a)|Fe3+,Fe2+|Pt 16. 2Sb(s) + 6OH-(m) = Sb2O3(s) + 3H2O + 6e-6H2O + 6e- = 3H2 (g,p ) + 6OH- (m) 2Sb(s) + 3H2O = Sb2O3(s) + 3H2 (g,p ) 17. (Pb2+/Pb(Hg) = (Pb2+/Pb) -
14、 RT/2F lna(Pb(Hg)/a(Pb2+) (Pb2+/Pb) = (Pb2+/Pb) - RT/2F lna(Pb(s)/a(Pb2+) 不相同,相同18. 0.0175 V 19. - 0.0295 V 20. E1E2名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 26 页 - - - - - - - - - 三、计算题21. Ac - + H2O =HAc + OH(1-)c c Kh(水解常数 )=2w(1)aKccK$;=2.40 10-4-lg(OH
15、 )0.51 0.01;89.0)OH(-14w-421.01 10pH-lg(H )lglg8.33(OH )2.40 10100.89Kaa22. 答 (1) Ni(s),H2(g) KOH(aq)O2(g),Ni(s) 负极:H2+ 2OH- 2e- 2H2O(l) 正极:(1/2)O2 + H2O + 2e- 2OH-电池反应: H2(g) + (1/2)O2(g) H2O (2) 100 W = 6 kJmin-1可逆操作时,rGm$= -WmaxnH2 = (6 kJmin-1 )/(236 kJmol-1) = 0.0254 molmin-1V= nRT/p = 6.2110-4
16、 m3 min-1(3) E = -rGm$/zF = 1.2228 V 23. 答 (1) We = p V = i RT = 1.24 kJ Wf = zEF = 14.658 kJ rHm = fHm$(AgI,s) - fHm$(I-) = -6.44 kJmol-1rUm = rHm$- i RT = -7.68 kJmol-1rGm = -Wf名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 26 页 - - - - - - - - - rFm = -Wmax
17、= -15.898 kJmol-1rSm = (rHm - rGm)/T = 27.58 JK-1 mol-1QR = TrSm = 8.218 kJ (2) Wf = 0 We = 1.24 kJ Qp = rHm = -6.44 kJ 其余状态函数变量同 (1) 24. 答 cm,09025.0mmmc-253253C H NH OHC H NHOHc(1-) c 24()5.596101cKc$c(OH -)=c=(0.09025/16) moldm-3=5.641 10-3 mol dm-3四、问答题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
18、势组成( ze zex )。第八、九、十章电化学习题一、选择题1. 科尔劳乌施定律)1(cmm适用于(D )A.弱电解质B.强电解质C.无限稀释溶液D.强电解质稀溶液2. 在质量摩尔浓度为b 的 MgSO4中, MgSO4的活度 a为( A )A.22)/(bbB.22)/(2bbC.33)/(4bb名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页,共 26 页 - - - - - - - - - D.44)/(8bb3. 某电池的电池反应可写成 :( C ) (1)H2 (g
19、)+21O2 (g)H2O(l) (2)2H2 (g)+ O2 (g)2H2O(l) 相应的电动势和化学反应平衡常数分别用E1,E2和 K1,K2表示,则( C ) A.E1=E2K1=K2B.E1E2K1=K2C.E1=E2K1K2D.E1E2K1K24. 下列电池中,电动势 E与 Cl-的浓度无关的是(C )A.Ag|AgCl(s)|KCl(aq)| Cl2 (g,100kPa)| Pt B.Ag|Ag+(aq)| Cl- (aq)| Cl2 (g,100kPa)| Pt C.Ag|Ag+(aq)| Cl- (aq)| AgCl(s) |Ag D.Ag|AgCl(s) |KCl(aq)|H
20、g2Cl2 (s)|Hg 5. 电池在恒温恒压及可逆条件下放电,则系统与环境间的热交换 Qr值是( B )A. rHmB.TrSmC.rHm- TrSmD.0 6. 在电池 Pt| H2 (g,p )| HCl (1mol kg-1) |CuSO4(0.01 mol kg-1)|Cu 的阴极中加入下面四种溶液,使电池电动势增大的是(A )名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页,共 26 页 - - - - - - - - - A.0.1 mol kg-1CuSO4
21、B.0.1 mol kg-1Na2SO4 C.0.1 mol kg-1Na2S D.0.1 mol kg-1氨水7. 298K 时,下列两电极反应的标准电极电势为: Fe3+ + 3e- Fe E(Fe3+/Fe)=-0.036V Fe2+ + 2e- Fe E(Fe2+/Fe)=-0.439V 则反应Fe3+ + e- Fe2+ 的 E(Pt/Fe3+, Fe2+)等于( D ) A.0.184V B.0.352V C.-0.184V D.0.770V 8. 298K 时, KNO3水溶液的浓度由1mol dm-3增大到 2 mol dm-3,其摩尔电导率 m将( B ) A.增大B.减小C
22、.不变D.不确定9. 电解质分为强电解质和弱电解质,在于:( B )。(A) 电解质为离子晶体和非离子晶体;(B) 全解离和非全解离;(C) 溶剂为水和非水;(D) 离子间作用强和弱。10. 在等温等压的电池反应中,当反应达到平衡时,名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页,共 26 页 - - - - - - - - - 电池的电动势等于:(A) 。(A) 零;(B) E ;(C) 不一定;(D) 随温度、压力的数值而变。11. 25时,电池 Pt|H2(10 kP
23、a)|HCl(b)| H2(100 kPa)|Pt的电动势 E 为: ( D ) 。(A) 2 0.059 V;(B) 0.059 V;(C) 0.0295 V;(D) 0.0295。12. 正离子的迁移数与负离子的迁移数之和是:( B )。(A) 大于 1;(B) 等于 1;(C) 小于1 。13. 已知 25时, E (Fe3+| Fe2+) = 0.77 V, E (Sn4+| Sn2+) =0.15 V。今有一电池,其电池反应为2 Fe3+ Sn2+= Sn4+2 Fe2+,则该电池的标准电动势E (298 K) 为: (B ) 。(A) 1.39 V;(B) 0.62 V;(C) 0
24、.92 V;(D) 1.07 V。14. 电解质溶液的导电能力: (B ) 。(A) 随温度升高而减小;(B) 随温度升高而增大;(C) 与温度无关;名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页,共 26 页 - - - - - - - - - (D) 因电解质溶液种类不同, 有的随温度升高而减小,有的随温度升高而增大。15. 已知 298K,?CuSO4、CuCl2、NaCl 的极限摩尔电导率 分别为 a、b、c(单位为 S m2 mol-1),那么(Na2SO4)是:
25、( B ) (A) c + a - b ;(B) 2a - b + 2c ;(C) 2c - 2 a+ b ;(D) 2a - b + c 。16. 某温度下,纯水的电导率= 3.8 10-6S m-1,已知该温度下, H+、OH-的摩尔电导率分别为3.5 10-2与 2.0 10-2S m2 mol-1, 那么该水的 Kw是多少(单位是 mol2 dm-6):( C )? (A) 6.9 10-8; (B) 3.0 10-14; (C)4.77 10-15;(D)1.4 10-15。17. 用同一电导池测定浓度为0.01 和 0.10mol dm-3的同一电解质溶液的电阻,前者是后者的10
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