电化学考试题库

1、第九章 电化学一、是非题：下列各题中的叙述是否正确？正确的在题后括号内选选选“”，错误的选“”：1、 设zncl2水溶液的质量摩尔浓度为b,离子平均活度因子为，则其离子平均活度a = b /b。2、298k时，相同浓度（均为0.01molkg-1）的kcl，cacl2和lacl3三种电解质水溶液，离子平均活度系数最大的是lacl3。3、0.005 molkg-1的bacl2水溶液，其离子强度i = 0.03 molkg-1。4. alcl3水溶液的质量摩尔浓度若为b，则其离子强度i等于6b。5离子迁移数t+ + t1.6离子独立运动定律只适用于无限稀释的强电解质溶液。7在一定的温度和较小的浓度

2、情况下，增大弱电解溶液的浓度，则该弱电解质的电导率增加，摩尔电导率减小。8对于电池ag | agno3(b1) | agno3(b2) | ag，b较小的一端为负极。9用能斯特公式算得电池的电动势为负值，表示此电池反应的方向是朝正向进行。10、电池zn (s)| zncl2(b=0.002 molkg-1，=1.0) | agcl(s) | ag(s)，其反应为：2agcl(s)+zn(s)=2ag(s)+ zncl2(b=0.002 molkg-1，=1.0) 所以，其电动势的计算公式为：emf=emf-lna(zncl2) =emf-ln(0.0021.0) 。11标准电极电势的数据就是每

3、个电极双电层的电势差。12、电池反应的电动势emf与指定电池反应计量方程式的书写无关，而电池反应的热力学函数变drgm 等则与指定电池反应计量方程式的书写有关。13、电解池中阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。14、用m对作图外推的方法，可以求得hac的无限稀释摩尔电导率。15.锌、银两金属片同时插入hcl水溶液中，所构成的电池是可逆电池。一、是非题1、 2、 3、 4、 5、 6、7、8、()9.() 10.()11.() 12.() 13.()14 15.二、选择题：选择正确答案的编号，填在各题之后的括号内：1、电解质分为强电解质和弱电解质，在于： (a) 电解质为离子晶体和非离子晶体；(

4、b) 全解离和非全解离；(c) 溶剂为水和非水；(d) 离子间作用强和弱。（e）以上答案均不正确2、若下列电解质溶液的质量摩尔浓度都为0.01moldg-1，则离子平均活度因子最小的是：（a）znso4； （b）cacl2； （c）kcl。（d）以上答案均不正确3、0.001 molkg-1k3fe（cn）6水溶液的离子强度为（单位：molkg-1）：（a）6.010-3； （b）5.010-3； （c）4.510-3； （d）3.010-3。（e）以上答案均不正确4、无限稀释的kcl溶液中，cl离子的迁移数为0.505，该溶液中k+离子的迁移数为：(a) 0.505 ； (b) 0.495；

5、 (c) 67.5； (d) 64.3 。(e)以上答案均不正确5、通常，应用摩尔电导率这一概念时，就mgcl2溶液而言，正确的表述是：（1）m(mgcl2)=2m(mgcl2)；（b）2m(mgcl2)=m(mgcl2)；（c）m(mgcl2)=m(1/2mgcl2)。（d）以上答案均不正确6、科尔劳许离子独立运动定律适合于：（a）任意浓度的强电解质溶液；（b）任意浓度的弱电解质溶液；（c）无限稀释的强或弱电解质溶液。（d）以上答案均不正确7、cacl2的无限稀释摩尔电导率与其离子的无限稀释摩尔电导率的关系为：（a）(cacl2)= (ca2+)+ (cl)；（b） (cacl2)=1/2

6、(ca2+)+ (cl)；（c） (cacl2)= (ca2+)+2 (cl)；（d）以上答案均不正确8.原电池在定温定压可逆的条件下放电时，其在过程中与环境交换的热量为：(a)drhm； (b)零； (c)tdrsm； (d) drgm (e)以上答案均不正确9.298k时，电池反应h2(g) + o2(g) =h2o(l) 所对应的电池标准电动势e mf1，反应2 h2o(l) = 2 h2(g) + o2(g) 所对应的电池标准电动势emf2，emf2和e mf1的关系为：(a)emf2= -2e mf1； (b)emf2=2 e mf1； (c)emf2= -e mf1； (d)emf

7、2= e mf110.电池hg(l) | zn(a1) | znso4(a2) | zn(a3) | hg(l)的电动势：(a)仅与a1，a3有关，与a2无关；(b)仅与a1，a2有关，与a3无关；(c)仅与a2，a3有关，与a1无关；(d)与a1，a2，a3均无关；11在25时，电池pb(hg)(a1)|pb(no3)2(aq)|pb(hg) (a2)中a1 a2，则其电动势e：(a)0； (b)0, rs0 (b) ru0, rs0(c) ru0, rs0 (d) ru0, rs0 17.用对消法测量可逆电池的电动势时，如发现检流计光标总是朝一侧移动，而调不到指零位置，与此现象无关的因素是

8、： ( d ) (a) 工作电源电压不足 (b) 工作电源电极接反 (c) 测量线路接触不良 (d) 检流计灵敏度较低 18. 电导池两极面积都为2.510-4m2，两极距离为410-2m，测得电阻为20。池中溶液的电导率(sm-1) 为 ( c ) a 12； b 10； c 8； d 6三、填空题 在以下各小题中的 处填上答案：1、相同温度、相同浓度的nacl，mgcl2，mgso4的稀水溶液，其离子平均活度系数的大小是：（nacl） （mgcl2） （mgso4） （选填，）。2、 k2so4水溶液质量摩尔浓度b=0.01molkg-1，=0.71，则a= 。3、电解质的离子强度定义为i

9、= ，1 molkg-1的cacl2水溶液的 i = molkg-1。4、25时，agcl饱和水溶液的电导率为3.4110-4sm-1，所用水的电导率为1.6010-4sm-1。则agcl的电导率为 。5、 电池pt(s)|cl2（p1）|hcl（0.1 molkg-1）| cl2（p2）|pt(s)的负极反应 ，正极反应，电池反应，若p1p2，则此电池电动势 0(选填，0，则该电池可逆放电时的反应热qr ；drsm 。（选择填入0， 0，或=0）9.定温定压下原电池可逆放电时电池反应的焓变mdrh qp。（选填）10、等量的0.05 molkg-1的lacl3水溶液及0.05 molkg-1

10、的nacl水溶液混合后，溶液的离子强度i= 。11.已知某一化学反应为abc的h1、g1、k1（平衡常数）、e1（电池电动势），则反应2a2b2c的h2 ，g2 ，k2 ，e2 。12.原电池在恒温恒压可逆条件下放电时，_。13.以补偿法用电位差计测定可逆电池的电动势时，电位差计上的接触按钮键（其作用是使标准化或测量电路呈通路或断路）只能瞬间接通。若接通时间长将引起电极极化现象产生 _ ，其后果是 测定电池体系离开平衡状态，测得的电动势值不正确。 14、在298k时，电池pt(s)|h2（p）|h2so4（0.01 molkg-1）| o2（p）|pt(s)的电池电动势e=1.228v，h2o

11、（l）的标准摩尔生成焓fhm=-285.83kj/mol，则电池的温度系数为： 8.49*10-4 v*k-1 。15. 具有何种特性的电解质可用来作盐桥 正负离子迁移数相近 t + t - ，常用作盐桥的电解质有 _ kcl，kno3_ 和 _ nh 4 no3溶液_ 等。16. 内能是系统的 函数，按性质的分类，内能属于 性质。17.标准状态下由元素的 完全反应生成1mol纯物质的焓变叫做物质的 。18.电解池是把 能转变为 能的装置。19、二级反应的反应物浓度与时间 关系，其半衰期与初始反应物的浓度成 。20、丹尼尔电池表示为 。计算题1. 计算电解质混合溶液（0.025 molkg1

12、nacl与0.025 molkg1 lacl3）的离子强度2、把0.1 moldm3 kcl水溶液置于电导池中，在25 测得其电阻为24.36。已知该水溶液的电导率为1.164 sm1，而纯水的电导率为7.5106 sm1，若在上述电导池中改装入0.01 moldm3的hac，在25时测得电阻为1982，试计算0.01 moldm3 hac的水溶液在25时的摩尔电导率m。.题解 (kcl) =(溶液)(h2o) = 1.164 s m17.5106 s m1=1.164 s m1k(l/a) = (kcl) r (kcl)k(l/a) = (hac) r (hac )(hac) =0.0143

13、 sm1m(hac) = =1.43103 s m2 mol1导引 电解质溶液的电导率应为溶质（电解质）和溶剂的电导率之和。由本题可以看出当电解质溶液的电导率远远大于纯水（溶剂）电导率时可忽略纯水（溶剂）的电导率，否则则不能忽略。3. 已知25，pbso4（s）的溶度积=1.60108 。pb2+ 和so42无限稀释摩尔电导率分别为70104sm2mol1和79.8104 sm2mol1。配制此溶液所用水的电导率为1.60104 sm2。试计算25pbso4饱和溶液的电导率。.题解 pbso4水溶液无限稀释的摩尔电导率：= (270+279.8)104 sm2mol1= 299.6104 sm

14、2mol1 由 求得pbso4的溶解度：c = c (pb2+) =c (so42)= = 1.26104 moldm3则pbso4的电导率： =299.61041.26104103 sm1饱和溶液的电导率：(溶液) =(pbso4) +(h2o) = (37.9+1.6)104 sm1=39.5104 sm1导引 本题是把离子独立运动定律、活度积、摩尔电导率等基本概念综合在一起的题目。首先搞清楚基本概念，然后理顺解题思路。4.使用能斯特方程计算在cuzn原电池中，当a(zn2+)与a(cu2+)的比值达到多大时，电池才停止工作？已知25时，y(zn2+| zn)=0.7628v，y(cu2+

15、| cu)=0.3402 v。.解：原电池：zn(s)|zn2+（a1）|cu2+（a2）|cu(s)电池反应：zn(s) + cu2+（a2）= zn2+（a1）+ cu(s)电动势：emf=emf 当电池停止工作时，化学反应达到平衡，rg m=zfemf=0所以emf=0，此时，emf = 。=37.29所以， =1.99410375.试将电极cd2+|cd和fe2+|fe组成电池。已知它们在25时的标准电极电势为：y(cd2+|cd)= -0.4026 v，y(fe2+|fe)= -0.4402 v。（1）在25时，当二电极均处于标准状态下，问何者为正极？何者为负极？并写出该原电池的符号

16、，计算其电动势。（2）在25时，当a(cd2+) = 0.0001，a(fe2+) = 0.1时，电池的正负极又如何？他们组成原电池时，其电池符号和电动势又怎样？.解：（1）在标准状态下，e (fe2+|fe) e(cd2+|cd)，故cd为负极，fe为正极。电池图式为：cd(s) | cd2+（a=0.0001）| fe2+（a=0.1）| fe(s)电动势：emf=-0.4698-（-0.5209）v=0.0511v6.镉甘汞电池反应式为 cd(s)+ hg2cl2(s) = cd2+2cl+2hg(l)如果各物质均处在标准状态下，其原电池电动势与温度的关系式为:emfy/ v = 0.6

17、71.0210-4（t/k298）2.410-6(t/k298)2（1）写出原电池图式 ；（2）计算上述电池反应在40时的drg my，drhmy和drsmy各为多少？解：（1）cd |cd2+(a=1)| cl-1(a=1) |hg2cl2(s) |?/spanhg(l)（2）e y(313.15k)=0.671.0210-4(313.15298.15)2.410-4(313.15298.15)2v=0.6679vrg my=(2964850.6679)jmol-1=128.885 kjmol-1=1.0210-422.410-6(313.15298.15)vk-1=1.7410-4 vk-

18、1rs my=296485(1.7410-4) jk-1mol-1=33.58 jk-1mol-1rh my=rg my(313k)+trs y（313k）=128885+313(33.58)jmol-1=139.4kjmol-17.在25及py的条件下，将一可逆电池短路，使有1f（即96500 cmol-1）的电量通过，电池此时放出的热量恰为该电池可逆操作时所吸收的热量的43倍。在此条件下，该电池电动势的温度系数为1.410-4 vk-1。（1）求该电池反应的drsm，drhm ，drgm和qr；（2）求该电池在25，py条件下的电动势。 解：（1）可逆电池短路，相当于化学反应直接进行qrr

19、hrsm=zf =（1964851.410-4）jk-1mol-1=13.5 jk-1mol-1qr=trsm= (29813.5v)jmol-1= 4.026 jmol-1rhm=43qr=434026jmol-1=173.118 jmol-1rgm=rhmtrsm=（1731184026）jmol-1=177.144kjmol-1（2）emf (25) = = v=1.836 v8. 在25， py条件下，以pt作阴极，石墨为阳极,电解含有fecl2(b=0.01 molkg1)和cucl2(b=0.020 molkg1)的水溶液。若电解过程不搅拌溶液，并假设超电势均可忽略不计，问：(1)

20、何种金属离子先析出？(2)第二种离子析出时，外加电压至少为多少?已知y(fe2+|fe)=0.440 v，y(cu2+|cu)=0.337 v，y(h+|o2|pt)=1.229 v。题解 （1）e(fe2+|fe)= (0.44 )v =(0.44 0.0592)v= 0.4992 ve(cu2+|cu)= (0.337 ) v =(0.3370.0503) v= 0.2867由于 e(cu2+|cu) e(fe2+|fe)，所以cu先析出。（2）当在阴极上析出第二种离子fe2+时，在阳极上将有o2气析出，即h2o（l）=o2（py）+h+ ee(阳极) = ey(h+ | o2 | pt)

21、 =（1.229 0.05916ph）v=（1.2290.059167）v = 0.815 v所以至少需加的外加电压e（外）：(外)=e+e= e(阳极) e(阴极) = e(h+ | o2 | pt)e(fe2+ | fe)=0.815（0.4992）v=1.3142 v导引 电解时，离子的析出顺序在不考虑超电势的情况下，主要决定于电极电势的大小，这是本章的重要基本概念，也是考研试题热点之一。9. 在298.15 k 、py压力时，以用电解沉积法分离混合溶液中的cd2+、zn2+，已知cd2+和zn2+的质量摩尔浓度均为0.1 molkg1(设活度因子均为1), h2(g)在cd(s)和zn

22、(s)上的超电势分别为0.48 v和0.70 v, 设电解质溶液的ph保持为7.0。试问：（1）阴极上首先析出何种金属？（2）第二种金属析出时，第一种析出的离子的残留浓度为多少？已知y(zn2+|zn) =0.763 v，ey(cd2+|cd) =0.403 v。 解 (1)e(cd2+|cd)=ey (cd2+|cd) +lna(cd2+)=0.403 v +ln0.1 = 0.433 ve (zn2+|zn)= ey (zn2+|zn)+ lna(zn2+)=0.763 v +ln0.1 = 0.793v电解质溶液为中性，故e(h+|h2)=0.02596vln(1/107)=0.414v则其在cd电极上析出电压为e(在cd析出)（0.4140.48）v0.894v在zn电极上析出电压为e(在zn析出)（0.4140.70）v1.414v故阴极上首先析出cd 。（2）zn(s)开始析出时：e(zn2+|zn) = e(cd2+|cd) = ey(cd2+|cd) + lna(cd2+)0.793 v = 0.403 v +l