工程化学习题(第4章)

工程化学习题 第四章 一 选择题 1 已知电极反应 ClO3 6H 6e Cl 3H2O 的 rGm 839 6KJ mol 1 则 E ClO3 Cl 的值为 A 1 45V B 0 73V C 2 90V D 1 45V 2 下列有关 Cu Zn 原电池的叙述中错误的是 A 盐桥中的电解质可以保持两个半电池中的电荷平衡 B 盐桥用于维持氧化还原反应的进行 C 盐桥中的电解质不能参与电池反应 D 电子通过盐桥流动 通常配制 FeSO4溶液时加入少量铁钉 其原因与下列反应无关的是 A O2 g 4H aq 4e H2O l B Fe3 aq e Fe2 aq C Fe s 2Fe3 aq 3Fe2 aq D Fe3 aq 3e Fe s 4 使下列电极反应中有关离子浓度减小一半 而 E 值增加的是 A Cu2 2e Cu B I2 2e 2I C 2H 2e H2 D Fe3 e Fe2 5 将下列反应设计成原电池时 不用惰性电极的是 A H2 Cl2 2HCl B 2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 C Ag Cl AgCl D 2Hg2 Sn2 Hg22 Sn4 6 下列氧化还原电对中 E值最大的是 A Ag Ag B AgCl Ag C AgBr Ag D AgI Ag 7 已知 EZn2 Zn 0 76V 下列愿电池反应的电动势为 0 46V 则氢电极溶液中的 PH为 Zn 2H a mol l Zn2 1 mol l H2 1 013 105Pa A 10 2 B 2 5 C 3 0 D 5 1 8 现有原电池 Pt Fe3 Fe2 Ce4 Ce3 Pt 该原电池放电时所发生的反应是 A Ce3 Fe3 Ce4 Fe2 B 3Ce4 Ce 4Ce3 C Ce4 Fe2 Ce3 Fe3 D 2Ce4 Fe 2Ce3 Fe2 9 某氧化还原反应的标准 Gibbs 自由能变为 rGm 平衡常数为 K 标准电动势为 E 则下列对 rGm K E的值的判断合理的一组是 A rGm 0 E 0 K0 E1 C rGm 0 E1 D rGm0 KK稳 Fe CN 64 则下面对 E Fe CN 63 Fe CN 64 与 E Fe3 Fe2 判断正确的是 A E Fe CN 63 Fe CN 64 E Fe3 Fe2 B E Fe CN 63 Fe CN 64 E Fe3 Fe2 C E Fe CN 63 Fe CN 64 E Fe3 Fe2 D 无法判断 12 将氢电极 P H2 100Kpa 插入纯水与标准氢电极组成的原电池 则 E为 A 0 414 v B 0 414 v C 0 D 0 828 v 二 填空题 1 电池 Pt H2 100Kpa H 1 10 3mol l H 1mol l H2 100Kpa Pt 该电池的 电动势为 V 电池反应为 2 将 Ag AgCl 电极 E AgCl Ag 0 2222V 与饱和甘汞电极 E 0 2415v 组成原电池 该原电池的电池符号为 正极反应 负极反应 电池反应 电池的平衡常数为 3 电池 Cu Cu Cu Cu2 Pt 和 Cu Cu2 Cu Cu2 Pt 的反 应均可写成 Cu Cu2 2Cu 则此二电池的 rGm E K 填 相同 或 不同 4 在 Fe3 e Fe2 的电极反应中 加入 Fe3 的配合剂 F 则使电极电势的数值 在 Cu2 e Cu 电极反应中 加入 Cu 的沉淀剂 I 可使其电极电势的数值 5 已知 Ag NH3 2 K 稳 1 1 107 AgCl Ksp 1 8 10 10 AgCrO4 Ksp 2 10 12 用 大于 或 小于 填空 1 E Ag NH3 2 Ag E AgCrO4 Ag 2 E AgCrO4 Ag E AgCl Ag 第四章选择和填空题答案 选择题 1 A 2 D 3 D 4 B 5 C 6 A 7 D 8 C 9 A 10 D 11 B 12 A 填空题 1 0 177 H 1mol l H 1 10 3mol l 2 Ag AgCl Cl 1mol l KCl 饱和 Hg2Cl2 Hg Hg2Cl2 2e 2 Hg 2 Cl Ag Cl AgCl e Hg2Cl2 2 Ag 2 Hg 2 AgCl K 4 5 3 相同 不同 相同 4 减小 增大 5 1 小于 2 大于 三 习题选解 1 计算 25 p O2 100kPa 时在中性溶液中的 E O2 OH 解 查得 E O2 OH 0 401 V O2 g 2H2O l 4e 4OH aq E O2 OH E O2 OH lg 4 V0592 0 p O p c OH c 2 4 0 401 V lg 0 815 V 4 V0592 0 100 100 100 1 4 7 2 已知下列电极电势 Hg2Cl2 s 2e 2Hg l 2Cl aq E 0 268 V Hg2Cl2 s 2e 2Hg l 2Cl aq E 0 327 V 求 Cl KCl 的浓度 解 两个电极反应相同 若组成原电池 则是一个浓差电池 其电极电势之差是由 于 c Cl 不同所致 因此可用电极反应的 Nernst 方程来计算 Hg2Cl2 s 2e 2Hg l 2Cl aq E Hg2Cl2 Hg E Hg2Cl2 Hg lg 2 V0592 0 2 Cl cc 0 327 V 0 268 V 0 0592 V lg cc Cl c Cl 0 10mol L 1 即 KCl 的浓度为 0 10 mol L 1 无机化学 194 页 3 有一原电池 Zn s Zn2 aq MnO4 aq Mn2 aq Pt 若 pH 2 00 c MnO4 0 12mol L 1 c Mn2 0 0010mol L 1 c Zn2 0 015mol L 1 T 298K 1 计算两电极的电极电势 2 计算该电池的电动势 解 1 正极为 MnO4 Mn2 负极为 Zn2 Zn 相应的电极反应为 MnO4 aq 8H aq 5e Mn2 aq 4H2O l Zn2 aq 2 e Zn s 查附表六 298K 时 E MnO4 Mn2 1 512V E Zn2 Zn 0 762 1V pH 2 00 c H 1 0 10 2mol L 1 正极 E MnO4 Mn2 E MnO4 Mn2 lg z V0592 0 4 2 cHccMnOc cMnc 1 512V lg 1 347 V 5 0592 0 V 82 100 1 12 0 0010 0 负极 E Zn2 Zn E Zn2 Zn lg z V0592 0 cZnc 1 0 762 1V lg 0 816 V 2 0592 0 V 015 0 1 2 EMF E E E MnO4 Mn2 E Zn2 Zn 1 347 V 0 816 V 2 163 V 4 试估计反应 Zn s Cu2 aq Zn 2 aq Cu s 在 298K 下进行的限度 解 化学反应的限度可以由它的标准平衡常数来评价 Zn s Cu2 aq Zn 2 aq Cu s E Cu2 Cu E Zn2 Zn MFE 0 339 4 V 0 762 1 V 1 1015 V z 2 lg 37 212 8 K V zEMF 0592 0 V V 0592 0 1015 1 2 1 63 1037 K 值很大 说明反应向右进行的很完全 K 5 丙烷燃料电池的电极反应为 C3H8 g 6H2O l 3CO2 g 20H aq 20e 5O2 g 20H aq 20e 10H2O l 1 指出正极反应和负极反应 2 写出电极反应方程式 3 计算 25 下丙烷燃料电池的标准电动势 1 83fMF molkJ 5 23g HC GE m 解 1 丙烷燃料电池的氧化剂是氧气 所以正极反应为 5O2 g 20H aq 20e 10H2O l 燃料是丙烷 故负极反应为 C3H8 g 6H2O l 3CO2 g 20H aq 20e 2 电池反应方程式为 C3H8 g 5O2 g 3CO2 g 4H2O l 3