物理化学—电化学练习题及参考答案(1)分析解析

电化学A 一、选择题

1. 某燃料电池的反应为： H2(g)＋O2(g)─→H2O(g)

在 400 K 时的 ?rHm和 ?rSm分别为 -251.6 kJ·mol-1和 –50 12J·K-1·mol-1,则该电池的电动势为： ( ) (A) 1.2 V (B) 2.4 V (C) 1.4 V (D) 2.8 V 2. 已知下列两个电极反应的标准电极电位为： Cu2++ 2e-─→ Cu(s) ?$1= 0.337 V Cu++ e-─→ Cu(s) ?$2= 0.521 V 由此可算得 Cu2++ e-─→ Cu+的 ?? 值为： ( ) (A) 0.184 V (B) 0.352 V (C) -0.184 V (D) 0.153 V 3. 有下面一组电池：

(1) H2(p?)│HCl(a=1)‖NaOH(a=1)│O2(p?) (2) H2(p?)│NaOH(a=1)│O2(p?) (3) H2(p?)│HCl(a=1)│O2(p?) (4) H2(p?)│KOH(a=1)│O2(p?) (5) H2(p?)│H2SO4(a=1)│O2(p?) 电动势值： ( )

(A) 除 1 外都相同 (B) 只有 2,4 相同

(C) 只有 3,5 相同 (D) 都不同

4. 对应电池Ag(s)|AgCl(s)|KCl(aq)|Hg2Cl2(s)|Hg(l)的化学反应是： （ ）

(A) 2Ag(s)+Hg2(B) 2Hg+2Ag

+2+

(aq) = 2Hg(l) +2Ag+

= 2Ag +Hg22+

(C) 2AgCl+2Hg = 2Ag +Hg2Cl2 (D) 2Ag+Hg2Cl2 = 2AgCl +2Hg

5. 电动势测定应用中，下列电池不能用于测定H2O(l)的离子积的是：

（ ）

????

(A) Pt,H2(p(B) Pt,H2(p(C) Pt,H2(p(D) Pt,H2(p

)|KOH(aq)||H+(aq)|H2(p?),Pt )|KOH(aq)||参比电极 )|KOH(aq)|HgO(s)|Hg(l) )|HCl(aq)|Cl2(p?),Pt

6. 在电极与溶液的界面处形成双电层，其中扩散层厚度与溶液中离子浓度大小的关系是（ ）

(A) 两者无关

(B) 两者成正比关系 (C) 两者无确定关系 (D) 两者成反比关系

7. 某电池反应为 Zn(s)＋Mg2+(a=0.1)＝Zn2+(a=1)＋Mg(s) 用实

验测得该电池的电动势 E＝0.2312 V, 则电池的 E?为： ( )

(A) 0.2903 V (B) -0.2312 V (C) 0.0231 V (D) -0.202 V

8. 电极 Tl3+,Tl+/Pt 的电势为?1$＝1.250 V,电极 Tl+/Tl 的电势 ?$2＝-0.336 V，则电极 Tl3+/Tl 的电势 ?$3为: ( ) (A) 0.305 V

(B) 0.721 V (D) 1.568 V

(C) 0.914 V

9. 298 K 时,在下列电池的右边溶液中加入 0.01 mol·kg-1的 Na2S 溶液, 则电池的电动势将： ( )

Pt│H2(p?)│H+(a=1)‖CuSO4(0.01 mol·kg-1)│Cu(s) (A) 升高 (C) 不变

(B) 下降 (D) 无法判断

10．298 K时,反应为 Zn(s)＋Fe2+(aq)＝Zn2+(aq)＋Fe(s) 的电池的 E?为 0.323 V,则其平衡常数 K?为： ( ) (A) 2.89×105 (B) 8.46×1010 (C) 5.53×104 (D) 2.35×102 二、填空题

11.将反应H2(g) + I2(s) → 2HI(aq)设计成电池的表示式为：__________________________________。

12. 用Ag棒插入AgNO3溶液,用Zn棒插入ZnCl2溶液,用盐桥相连,组成自发电池的书面表示式为:

________________________________________________,所用的盐桥是_______________。

13. 电池 Pt,H2(10 kPa)│HCl(1.0 mol·kg-1)│H2(100 kPa),Pt 是否为自发电池?_____ E=________V。

14. 298 K 时,已知 ?? (Fe3+,Fe2+)= 0.77 V, ?? (Sn4+,Sn2+)= 0.15 V,将这两个电极排成自发电池时的表示式为______________________________,E?=__________________。 15. 将反应Ag2O(s) = 2Ag(s) +

12O2(g)设计成电池的表示式为：

________________________________。

16.将反应Cl -(a1)→Cl -(a2)设计成电池的表示式为：_________________________________________。

17. 测定电动势必须在______= 0条件下进行，因此采用_______法。 18. 已知 ?? (Zn2+,Zn)＝－0.763 V, ?? (Fe2+,Fe)＝－0.440 V 。这两电极排成自发电池时,E?＝________V, 当有 2 mol 电子的电量输出时,电池反应的K?＝________。

19. 已知Hg2++2e -→Hg(l)的标准电极电势为E1?(Hg2+|Hg)，Hg2++e -2+?2+2+1Hg2++e -→Hg(l)的→1Hg的标准电极电势为E(Hg|Hg)，则222222电极电势表示式应为：E3?=________________________。

20.电池 Ag,AgCl(s)│CuCl2(m)│Cu(s) 的电池反应是_________________________,

电池 Ag(s)│Ag+(aq)‖CuCl2(aq)│Cu(s) 的电池反应是________________________。 三、计算题

21. 已知25℃时，AgBr(s)的溶度积Ksp=6.3×10-13，同温下用来配制

AgBr饱和水溶液的纯水电导率为5.497×10-6 S·m-1，试求该AgBr饱和水溶液的电导率。已知25℃时：

???m(Ag)?61.92×10

-4

-S?m2?mol-1，??m(Br)?78.4×10

-4

S?m2?mol-1。

22. 求出T=298 K时, pH与碱性腐蚀中吸氧反应电极电势的关系。 已知 ? ? (O2, OH-)=0.401 V 。

24. 25℃时，TiCl 在纯水中饱和溶液的浓度是 1.607×10-2 mol·dm-3，在 0.1000 mol·dm-3 NaCl溶液中是 3.95×10-3 mol·dm-3，TiCl 的活度积是 2.022×10-4，试求在不含 NaCl 和含有 0.1000 mol·dm-3 NaCl 的 TiCl 饱和溶液中的离子平均活度系数。

25. 将Ag(s)插入AgNO3(0.001 mol·kg-1)和NH3·H2O (0.1 mol·kg-1)的混合溶液中形成电极，求该电极的电极电势。已知：E?(Ag+|Ag) = 0.799 V，[Ag(NH3)2]+离子的不稳定常数为6×10-8，设活度系数均为1，并可作合理的近似。

将Ag(s)插入AgNO3(0.001 mol·kg-1)与KCN(0.1 mol·kg-1)的混合溶液中形成电极，试求该电极的电极电势。已知：E?(Ag+|Ag) = 0.799 V，[Ag(CN)2]- 离子的不稳定常数为3.8×10-19，设活度系数均为1，并可作合理的近似。

26. 298 K 时，NaCl 浓度为 0.100 mol·dm-3的水溶液中，Na+、Cl- 的淌度为 U (Na+) = 42.6×10-9 m2·V-1·s-1 ，U(Cl-) = 68.0×10-9 m2·V-1·s-1 ，试求该溶液的摩尔电导率和电导率。