物理化学—电化学练习题及参考答案(2)

电化学电化学 B 一 选择题一 选择题 1 p 和和 298 K 下 把下 把 Pb 和和 Cu Ac 2溶液发生的反应安排为电池 溶液发生的反应安排为电池 当获得可逆电功为当获得可逆电功为 91 84 kJ 时 电池同时吸热时 电池同时吸热 213 6 kJ 因此该过 因此该过 程有 程有 A rU 0 rS 0 B rU0 C rU 0 rS 0 D rU 0 rS 0 2 在应用电位计测定电动势的实验中 通常必须用到 在应用电位计测定电动势的实验中 通常必须用到 A 标准电池标准电池 B 标准氢电极标准氢电极 C 甘汞电极甘汞电极 D 活度为活度为 1 的电解质溶液的电解质溶液 3 下列电池中液接电势不能被忽略的是 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 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 AgCl HCl m1 H2 p Pt 4 某电池反应为某电池反应为 Hg2Cl2 s H2 p 2 Hg l 2 H a 1 2 Cl a 1 已知已知 E 0 268 V E T p 3 2 10 4 V K 1 则则 rSm为 为 A 61 76 J K 1 mol 1 B 30 88 J K 1 mol 1 C 62 028 J K 1 mol 1 D 0 268 J K 1 mol 1 5 电池中使用盐桥的作用是 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消除电池中存在的扩散现象 D 使液体接界电势为零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 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 则可能原因是 A 被测定电池温度不均匀被测定电池温度不均匀 B 被测定电池的两极接反了被测定电池的两极接反了 C 搅拌不充分使浓度不均匀搅拌不充分使浓度不均匀 D 检流计灵敏度差检流计灵敏度差 7 将一铂丝两端分别浸入含将一铂丝两端分别浸入含 0 1 mol dm 3 Sn2 和和 0 01 mol dm 3 Sn4 的溶液中 这时的电位差为 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 测定电池电动势时 标准电池的作用是 A 提供标准电极电势提供标准电极电势 B 提供标准电流提供标准电流 C 提供标准电位差提供标准电位差 D 提供稳定的电压提供稳定的电压 9 当电池的电动势当电池的电动势 E 0 时 表示 时 表示 A 电池反应中 反应物的活度与产物活度相等电池反应中 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正极与负极的电极电势相等 D 电池反应的平衡常数电池反应的平衡常数 Ka 1 10 下列电池中下列电池中 电动势与氯离子活度无关的电池是 电动势与氯离子活度无关的电池是 A Zn ZnCl2 aq KCl aq AgCl Ag B Pt H2 HCl aq Cl2 Pt C Ag AgCl s KCl aq Cl2 Pt D Hg Hg2Cl2 s KCl aq AgNO3 aq Ag 二 填空题二 填空题 11 电池电池 Hg Hg2Cl2 HCl a Cl2 p Pt 在在 25 a 0 1 时时 E 1 135 V a 0 01 时时 E 12 将反应将反应 H2 g PbSO4 s Pb s H2SO4 aq 设计成电池的表设计成电池的表 示式为 示式为 13 将反应将反应 Ag2SO4 s 2 Ag SO 设计成电池设计成电池 其书面表示式其书面表示式 4 2 为 为 14 将反应将反应 Hg l 2KOH aq HgO s H2O l 2K Hg aam 设设 计成电池的表示式为 计成电池的表示式为 15 将反应将反应 Hg l Cl aCl 1 Fe3 Fe2 设计成电设计成电 22 1 2 Hg Cl s 池的表示式为 池的表示式为 16 写出写出 25 时 电池时 电池 Sb s Sb2O3 s KOH m KCl m H2 g p Pt 的负极反应的负极反应 正极反应 正极反应 以及电池的总反应 以及电池的总反应 17 下列两个反应 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其电极电势公式分别为 及及 这两个反应相应的这两个反应相应的 及及 是否相同 是否相同 18 有如下电池 有如下电池 Cu s CuSO4 0 01mol kg 0 41 CuSO4 0 1mol kg 0 16 Cu s 其电动势其电动势 E 为为 19 298 K 时 电池时 电池 Pt H2 0 1p HCl a 1 H2 p Pt 的电动势为 的电动势为 20 电池反应和电动势如下所示 电池反应和电动势如下所示 Cu s Cl2 p Cu2 Cl E1 1 2 1 2 1 2 Cu s Cl2 p Cu2 2Cl E2 设设 1 和和 2 中各物质的活度均相同 则中各物质的活度均相同 则 E1与与 E2的关系为 的关系为 三 计算题三 计算题 21 25 时 醋酸在水中的热力学解离常数时 醋酸在水中的热力学解离常数 Ka 是是 1 75 10 5 Kw 1 01 10 14 试应用德拜 试应用德拜 休克尔极限方程估计活度系数 并休克尔极限方程估计活度系数 并 计算在该温度下 浓度为计算在该温度下 浓度为 0 01 mol dm 3 的醋酸钠水溶液的的醋酸钠水溶液的 pH 值 值 A 0 51 mol 1 2 dm3 2 22 以以 Ni s 为电极 为电极 KOH 水溶液为电解质的可逆氢 氧燃料电池水溶液为电解质的可逆氢 氧燃料电池 在在 298 K 和和 p 压力下稳定地连续工作 试回答下述问题 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写出该电池的表示式 电极反应和电池反应 2 求一个求一个 100 W 的电池 每分钟需要供给的电池 每分钟需要供给 298 K p 的的 H2 g 的体积 的体积 已知该电池反应的已知该电池反应的 rG 236 kJ mol 1 每 每 mol H2 g m 1W 3 6 kJ h 1 3 求该电池的电动势 求该电池的电动势 23 在在 298 K 时时 下述电池的电动势下述电池的电动势 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 并已知下列物质的标准生成焓 物物 质质AgI s Ag I fH kJ mol 1 m 62 38105 89 55 94 试求 试求 a 当电池中有当电池中有 1 mol 电子电量流过时 电池反应的电子电量流过时 电池反应的 We Wf Qr rUm rHm rSm rFm 和和 rGm 各为多少 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如果让电池短路 则在发生同样的反应时上述各函数值 又为多少 又为多少 24 乙胺乙胺 C2H5NH2 溶于水形成溶于水形成 C2H5NH3OH 今有今有 1 mol 乙胺溶于乙胺溶于 水制成水制成 16 dm3溶液 所生成的溶液 所生成的 C2H5NH3OH 是弱电解质 按下式解是弱电解质 按下式解 离 离 在 在 298 K 时测得该溶液的电导率时测得该溶液的电导率 253253 C H NH OHC H NHOH A 为为 0 1312 S m 1 又已知其无限稀释摩尔电导率 又已知其无限稀释摩尔电导率 试求 试求 124 m molmS10 6 232 1 上述条件下上述条件下 C2H5NH3OH 的解离度的解离度 2 溶液中溶液中 OH 浓度及解离平衡常数 浓度及解离平衡常数 四 问答题四 问答题 25 什么叫电化学位什么叫电化学位 它由哪几部分组成它由哪几部分组成 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 s Pb s 13 Ag s Ag aq SO aq Ag2SO4 s Ag s 4 2 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 RT 2F ln a Pb Hg a Pb2 Pb2 Pb Pb2 Pb RT 2F ln a Pb s a Pb2 不相同 相同 18 0 0175 V 19 0 0295 V 20 E1 E2 三 计算题 21 Ac H2O HAc OH 1 c c c Kh 水解常数 2 40 10 4 2 w 1 a Kc cK lg OH 0 51 0 01 89 0 OH 14 w 42 1 01 10 pH lg H lg lg 8 33 OH 2 40 10100 89 K a a 22 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 kJ min 1 可逆操作时 rG Wmax m nH2 6 kJ min 1 236 kJ mol 1 0 0254 mol min 1 V nRT p 6 21 10 4 m3 min 1 3 E rG zF 1 2228 V m 23 答 1 We p V i RT 1 24 kJ Wf zEF 14 658 kJ rHm fH AgI s fH I 6 44 kJ mol 1 m m rUm rH i RT 7 68 kJ mol 1 m rGm Wf rFm Wmax 15 898 kJ mol 1 rSm rHm rGm T 27 58 J K 1 mol 1 QR T rSm 8 218