物理化学—电化学练习题及参(1)

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 J·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)      = 0.337 V 

        Cu++ e-─→ Cu(s)        = 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)+Hg22+(aq) = 2Hg(l) +2Ag+ 

(B) 2Hg+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 )|KOH(aq)||H+(aq)|H2(p ),Pt 

(B) Pt,H2(p )|KOH(aq)||参比电极 

(C) Pt,H2(p )|KOH(aq)|HgO(s)|Hg(l) 

(D) Pt,H2(p )|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＝1.250 V,电极 Tl+/Tl 的电势 ＝-0.336 V，则电极 Tl3+/Tl 的电势 为: (      )     

(A) 0.305 V                               (B) 0.721 V  

    (C) 0.914 V                             (D) 1.568 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                               (B) 下降 

     (C) 不变                               (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.×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) + O2(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 -→Hg22+的标准电极电势为E2 (Hg2+|Hg22+)，则Hg22++e -→Hg(l)的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：

61.92×10-4， 78.4×10-4。

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。   

电化学A答案

一、选择题

1.  (A)  2.  (D)  3.  (A) , 电池反应都相同，E = E = 1.229 V   

4.  (D)    5.  (D)    6.  (D) 相关离子浓度越大，扩散层厚度越小。

7.  (D)  8.  (B)  9.  (B)    10  (B)           

二、填空题 

11.  Pt,H2(g)|HI(aq)|I2(s),Pt    

12.  Zn(s)│ZnCl2(m1)‖AgNO3(m2)│Ag(s)        

    KNO3 盐桥  (或 NH4NO3盐桥) 

13.  非自发,  E= -0.0295 V               

14.  Pt│Sn4+,Sn2+‖Fe3+,Fe2+│Pt          E＝0.62 V  

15.  Pt,O2(g)|OH –(aq)|Ag2O(s)|Ag(s)    

16.  Pt,Cl2(p )|Cl -(a1)||Cl -(a2)|Cl2(p ),Pt    

17.  I,       对消

18.  E= 0.323 V     K= 8.46×1010 

19.  E3 =2E1  - E2 

20.  2Ag(s)＋Cu2+＋2Cl-─→Cu(s)＋2AgCl(s)      

        2Ag(s)＋Cu2+─→Cu(s)＋2Ag+(aq)               

三、计算题 

21. [答]

140.32×10-4                

22. [答] O2+H2O+2e- ──→ 2OH-     

         (O2/OH-)=  (O2/OH-)-(RT/F)ln (OH-) 

                 =  (O2/OH-)-(RT/F)lnKw+(RT/F)ln (H+) 

         (O2/OH-)=1.227-0.059pH    

24. [答]                                                                           

      Ksp= a+a- = ( )2(c/c)2 

      = (Ksp)1/2 /(c/c)  

     不含 NaCl 的 TiCl 饱和溶液中         

      = (Ksp)1/2 /(c/c) = 0.885   

     在 0.1000 mol·dm-3 NaCl 溶液中         

 =  = 0.702

25.  [答]

                Ag+    +    2NH3 →    [Ag(NH3)2]+

    开始        0.001     0.1

    平衡          x        0.098+2x         0.001 – x

    [答]

             Ag+    +    2CN - →     [Ag(CN)2] -

    开始        0.001         0.1

    平衡         x           0.098+2x        0.001 – x

26.  [答]  m(NaCl) = m(Na+) + m(Cl-) = [U(Na+) + U(Cl-)]F 

                  = 106.73 S·m2·mol-1                      

         k(NaCl) = m(NaCl)c(NaCl) = 1.07×10-4 S·m-1