物理化学(下)考试卷A及答案 苏大.doc

物理化学（下）样卷 一、填空题（每小题2分，共20分）、298K，当H2SO4溶液浓度从0.01mol kg-1增加到0.1mol kg-1时，其电导率 k 和摩尔电导率 Lm将： （ ）（A）k 减小，Lm增加 （B）k 增加，Lm增加（C）k 减小，Lm减小 （D）k 增加，Lm减小2、下列对原电池的描述哪个是不准确的？ （ ）（A）在阳极上发生氧化反应（B）电池内部由离子输送电荷（C）在电池外线路上电子从阴极流向阳极（D）当电动势为正值时电池反应是自发的3、在用对消法测定电池的电动势时，通常必须用到： （ ）（A）标准氢电极 （B）甘汞电极（C）标准电池 （D）活度为1的电解质溶液4、一个电池反应确定的电池，电动势E值的正负可以用来说明： （ ）（A）电池是否可逆 （B）电池反应是否已达平衡（C）电池反应自发进行的方向 （D）电池反应的限度5、某燃料电池的反应为：H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(g)，在400K时的和分别为- 251.6 kJ mol-1和- 50 J K-1 mol-1，则该电池的电动势为 （ ）（A）1.2V （B）2.4V （C）1.4V （D）2.8V6、已知j o ( Fe2+ / Fe ) = - 0.4402V , j o ( Cd2+ / Cd ) = - 0.4029V , 将金属铁粉和镉粉丢入含Fe2+ ( 0.1mol kg-1 )和Cd2+ ( 0.001mol kg-1 )的溶液中，铁粉和镉粉是否会溶解：（ ）（A）铁粉和镉粉皆会溶解 （B）铁粉和镉粉皆不会溶解（C）铁粉溶解、镉粉不溶 （D）镉粉溶解、铁粉不溶7、常用的甘汞电极的电极反应：Hg2Cl2(s) + 2e- = 2Hg(l) + 2Cl-(aq)，设饱和甘汞电极、摩尔甘汞电极和0.1mol dm-3 甘汞电极的电极电势相应地为j 1、j 2、j 3，则298K时，三者之相对大小是 （ ）（A）j 1 j 2 j 3 （B）j 1 j 2 j 1 j 3 （D）j 3 j 1 = j 28、两半电池之间使用盐桥测得电动势为0.059V，当盐桥拿走，使两溶液接触，这时测得电动势为0.048V，则液接电势值为： （ ）（A）- 0.011 V （B）0.011 V （C）0.107 V （D）- 0.107V9、测定溶液的pH值的最常用的指示电极为玻璃电极，它是 （ ）（A）第一类电极 （B）第二类电极（C）氧化还原电极 （D）氢离子选择性电极10、用铜电极电解CuCl2的水溶液，在阳极上会发生： （ ）（A）析出氧气 （B）析出氯气 （C）析出铜 （D）铜电极溶解二、填空题（每小题3分，共15分）1、测定电解质溶液电导时必须采用_电源，以防止_。2、0.001 molkg-1KCl与0.001 molkg-1K4Fe(CN)6混合水溶液的离子强度I_。 在25时，该溶液中KCl的平均活度系数 g _。已知常数A0.509（molkg-1）-1/23、将反应Ag2SO4(s)= 2Ag+ + 设计成可逆电池，其书面表示式为_。4、某含有Ag+、Ni2+、Cd2+（活度均为1）离子的pH = 2的溶液，电解时，H2与各金属在阴极析出的先后顺序为_、_、_、_。已知j o(Ag+ / Ag ) = 0.799V, j o( Ni2+ / Ni ) = - 0.23V, j o( Cd2+ / Cd ) = - 0.402V , H2在Ag上超电势h = 0.20V，在Ni上，h = 0.24V，在Cd上，h = 0.30V 5、298K时，已知j o( Fe3+ / Fe2+ ) = 0.77V , j o ( Sn4+ / Sn2+ ) = 0.15V，将这两个电极排成自发电池时的表示式为_，E o _。三、计算题（1-3题每题10分，第4题20分，共50分）1、25时，KCl和NaNO3溶液的极限摩尔电导率及离子的极限迁移数如下： / S m2 mol-1 t,+KCl 1.498510-2 0.4906NaNO3 1.215910-2 0.4124计算：（1）NaCl 溶液的极限摩尔电导率（NaCl）（2）NaCl溶液中Na+的极限迁移数t (Na+)和极限淌度U(Na+)2、298K、po下，以Pt为阴极，电解含FeCl2（0.01mol kg-1）和CuCl2（0.02mol kg-1）的水溶液，若电解过程中不断搅拌，并设超电势可略去不计，试问：（1）何种金属先析出？ （2）第二种金属析出时至少需施加多大电压？（3）当第二种金属析出时，第一种金属离子的残余浓度为多少？ 已知：j o( Fe2+/Fe ) = - 0.44V , j o( Cu2+/Cu ) = 0.337V , j o( Cl2/Cl- ) = 1.36V 3、298K时，用Pt为电极来电解0.100mol dm-3 H2SO4( g = 0.265 )。在电解过程中，把Pb阴极与另一摩尔甘汞电极相连接，当Pb阴极上氢开始析出时，测得E分解 = 1.0685V，试求H2在Pb电极上的超电势（H2SO4只考虑一级电离），已知摩尔甘汞电极的氢标电势甘汞j = 0.2800V。4、电池：Zn(s) | ZnCl2 ( 0.555mol kg-1) | AgCl(s) | Ag(s)，在298K时，E = 1.015V，已知( E / T ) p= - 4.0210-4 V K-1，j o(Zn2+ / Zn) = - 0.763V，j o( AgCl / Ag , Cl- ) = 0.222V。（1）写出电池反应（2个电子得失） （2）求反应的平衡常数（3）求ZnCl2的g （4）求该过程的DrGm、DrHm、DrSm和QR四、问答题（每小题5分，共15分）1、画出下列电导滴定的示意图： （1）用NaOH滴定C6H5OH （2）用NaOH滴定HCl（3）用AgNO3滴定K2CrO4 （4）用BaCl2滴定Tl2SO42、解释理论分解电压和实际分解电压，并简要说明其不一致的原因。3、设计一浓差电池以求Ag Cu 合金中Cu的活度，要写出电池表达式、电池反应和电动势计算公式。物理化学（下）样卷 答案一、填空题（每小题2分，共20分）DCCCA DBADD二、填空题（每小题3分，共15分）1、交流；极化 2、0.011 molkg-1；0.883、Ag(s) | Ag+(aq) | (aq) | Ag2SO4(s) | Ag(s)4、Ag、Ni、H2、Cd5、Pt | Sn4+ , Sn2+ | Fe3+ , Fe2+ | Pt E o 0.62V三、计算题（50分）1、（NaCl）= (Na+) + (Cl-) = t (Na+)(NaNO3) + t(Cl-)(KCl) = 1.264710-2 S m2 mol-1 (5分)t (Na+) (Na+) / （NaCl）= 0.3965 (2分)U(Na+) (Na+) / F 5.20010-8 m2 s-1 V-1 2、（1）j ( Fe2+/Fe ) =j o( Fe2+/Fe ) + ( RT/2F ) ln a ( Fe2+) = - 0.499V (2分)j (Cu2+/Cu ) =j o( Cu2+/Cu ) + ( RT/2F ) ln a ( Cu2+) = 0.287V (2分) 所以Cu先析出（2）j ( Cl2/Cl- ) = j o( Cl2/Cl- ) - ( RT/F ) ln a ( Cl- ) = 1.43V E分解 = j 阳 - j 阴 = 1.93V (4分)（3）j (Cu2+/Cu ) =j o( Cu2+/Cu ) + ( RT/2F ) ln a ( Cu2+) = - 0.499Va ( Cu2+) = 5.710-29 m (Cu2+) = 5.710-29mol kg-1 (2分)3、氢刚在Pb电极上析出时，阴极电势为：j ( H2 ) = j (甘汞) E (分解) = 0.2800 1.0685 = - 0.7885V (2分)而氢电极的平衡电势为：j ( H+ / H2 ) = j o - 0.05915lg () = 0.05915lg a (H+) = - 0.0933V (4分) h阴 = j ( H+ / H2，平) j ( H2 ) = 0.6952V氢气逸出，其压力p (H2) po (4分)4、（1）Zn(s) + 2AgCl(s) = Zn2+( a+ ) + 2Cl- ( a- ) + 2Ag(s) (3分)（2）lnKa = 2 E o F / R T E o = 0.985V Ka = 2.11033 (3分)（3）E = E o - ( RT / 2F )ln ( a+ a-2 )1.015 = 0.985 ( RT / 2F )ln 0.555(20.555)2 g 3 g = 0.520 (5分)（4）Dr Gm = - zEF = - 21.33kJ/mol (2分) DrHm = - z E F + z F T ( E / T ) p = - 219.0 kJ mol-1 (2.5分)DrSm = z F ( E / T ) p = 77.59 J/k mol (2.5分)Q R = z F T ( E / T ) p = - 23.12 kJ mol-1 （2分）四、问答题（20分）1、 （5分）2、理论分解电压：可逆电解时的分解电压，在数值上等于可