物理化学（黑白打印版）：电化学习题

1、 第七章第七章 电电 化化 学学 主要研究主要研究 电解质溶液的性质电解质溶液的性质 2.电能与化学能之间的转换规律电能与化学能之间的转换规律 基本要求及主要公式基本要求及主要公式 一、电解质溶液一、电解质溶液 1.法拉第定律法拉第定律 Q=znF 2.电导、电导率、摩尔电导率之间的关系电导、电导率、摩尔电导率之间的关系 1 G R G K m c 3.强电解质溶液摩尔电导率与浓度的关系强电解质溶液摩尔电导率与浓度的关系 4.无限稀电解质溶液的摩尔电导率无限稀电解质溶液的摩尔电导率离子独立离子独立 运动定律运动定律 mm A c mmm vv 5电导测定的应用电导测定的应用 （2）计算弱电解质

2、电离平衡常数）计算弱电解质电离平衡常数 m m 2 / 1 c c K （3）计算难溶盐溶解度）计算难溶盐溶解度 m c 盐 （4）电导滴定）电导滴定 （1）检验水的纯度）检验水的纯度 6.电解质溶液的平均活度及平均活度系数电解质溶液的平均活度及平均活度系数 vv aaa v aa vv v aaa vv v mmm vv v /amm 7.电解质溶液的离子强度及平均活度系数的估算电解质溶液的离子强度及平均活度系数的估算 (1) (2) 2 1 2 BB Imz + lg=-A zIz 二、可逆电池二、可逆电池 1可逆电池的条件可逆电池的条件 电池反应可逆 能量可逆 2可逆电池热力学可逆电池热

3、力学 rGzFE ()P E rHzFEzFT T () P E rSzF T ()P E QrzFT T 3电动势与浓度的关系电动势与浓度的关系 能斯特方程：能斯特方程： ln RT EEQ zF 电动势：电动势： E 若电极反应：氧化态若电极反应：氧化态+ne=还原态还原态 电极电势：电极电势： ln aRT zFa 氧化态 还原态 4电动势测定的应用电动势测定的应用 （1）电池反应的平衡常数）电池反应的平衡常数 ln zFE K RT （2）难溶盐的溶度积）难溶盐的溶度积 （3）求电解质溶液的平均活度系数）求电解质溶液的平均活度系数 （4）计算溶液的）计算溶液的pH 值值 ln zFE

4、K RT sp KK 或或 1 sp K K 练练 习习 题题 一、判断题一、判断题 1.电解池通过电解池通过1F电量时电量时,可以使可以使1mol物质电解。物质电解。 2.无限稀电解质溶液的摩尔电导率可以看成无限稀电解质溶液的摩尔电导率可以看成 是正、负离子无限稀摩尔电导率之和，这一规律是正、负离子无限稀摩尔电导率之和，这一规律 只适用于弱电解质。只适用于弱电解质。 3.电解质的无限稀摩尔电导率电解质的无限稀摩尔电导率 可以由可以由 对对 作图外推至作图外推至 =0得到。得到。 m m cc () () () 4.将锌和铜插入硫酸溶液中构成的电池是将锌和铜插入硫酸溶液中构成的电池是 可逆电池

5、。可逆电池。 5.恒温，恒压下恒温，恒压下G0的反应不能自发进行。的反应不能自发进行。 6.Zn2+2eZn （ （1） rGm （ （1） 1/2Zn2+e1/2Zn （ （2） rGm （ （2） （ （1）= （ （2） rGm（1） =rGm（2） () () () m rGzFE 二、选择题二、选择题 1.在相同温度下在相同温度下,下列诸溶液中哪个电导率较大下列诸溶液中哪个电导率较大 （1）0.01moldm-3的的CH3COOH （2）0.01moldm-3的的HCl （3）0.005moldm-3的的Na2SO4 （4）0.01moldm-3的的NaOH 2恒温下某强电解质溶液浓

6、度增大时，其摩恒温下某强电解质溶液浓度增大时，其摩 尔电导率尔电导率 （1）减小）减小 （2）增大）增大 （3）不变）不变 （4）不能确定）不能确定 (2) (1) 3已知已知HCl、NaAc、NaCl无限稀的极限摩尔无限稀的极限摩尔 电导率分别为电导率分别为42610-4，91.410-4，126 10-4Sm2mol-1，则，则HAc的极限摩尔电导率为的极限摩尔电导率为 （1）39110-4 Sm2mol-1 （2）643 10-4 Sm2mol-1 （3）552 10-4 Sm2mol-1 （4）128610-4 Sm2mol-1 (1) （1）a=4m4 4 （2）a=4m 4 （3）

7、a=27m 4 （4）a=27m4 4 4.质量摩尔浓度为质量摩尔浓度为m的的Na3PO4溶液，平均活度系溶液，平均活度系 数为数为 ，则溶液的活度为，则溶液的活度为 (4) 34 4 (3 )27mm mm 444 ()27amm 5计算电池反应的电池电动势为负值，计算电池反应的电池电动势为负值， 表示此电池反应是表示此电池反应是 （1）正向进行）正向进行 （2）逆向进行）逆向进行 （3）不可能进行）不可能进行 （4）反应方向不确定）反应方向不确定 (2) 6.在下列电池中，哪个电池的电动势与氯离子的在下列电池中，哪个电池的电动势与氯离子的 活度无关活度无关 （1）ZnZnCl2（aq）Cl

8、2（g）Pt （2）ZnZnCl2(aq)KCl(aq)AgCl(s)Ag （3）AgAgCl(s)KCl(aq)Cl2(g)Pt （4）HgHg2Cl(s)KCl(aq)AgNO3(aq)Ag (3) 2 2 2ZnClZnCl 2 222ZnAgClZnAgCl 2 1 2 AgClAgCl 22 2222HgAgClHg ClAg 7描述电极上通过的电量与已发生电极反应的描述电极上通过的电量与已发生电极反应的 物质量之间关系是物质量之间关系是 （1）欧姆定律）欧姆定律 （2）离子独立运动定律）离子独立运动定律 （3）法拉第定律）法拉第定律 （4）能斯特方程）能斯特方程 8.298K时时,

9、电池反应电池反应Ag+ Hg2Cl2=AgCl+Hg所对所对 应的应的S为为32.9 JK-1，则该电池电动势的温度，则该电池电动势的温度 系数系数 为为()P E T 1 2 （1）1.70 10-4VK-1 （2）1.1 10-6 VK-1 （3）1.0110-1VK-1 （4）3.410-4 VK-1 (3) (4) ()P ErS TzF 三、填空题三、填空题 1用阴、阳、正、负极填入电池用阴、阳、正、负极填入电池 ZnZnSO4CuSO4Cu电池对外放电时锌极电池对外放电时锌极 是（是（ ）极（）极（ ）极，铜极是（）极，铜极是（ ） （ ）极。）极。 负极负极:(氧化氧化) 阳极阳

10、极:(氧化氧化) 正极正极:(还原还原) 阴极阴极:(还原还原) 负负 阳阳正正 阴阴 2用同一电导池测得浓度为用同一电导池测得浓度为0.01mol.dm-3的的A 溶液和浓度为溶液和浓度为0.1moldm-3的的B溶液的电阻分别溶液的电阻分别 为为1000和和500，则它们的摩尔电导率之比，则它们的摩尔电导率之比 m,A/m,B=（ ）。）。 K KG R 1/1000 1/500 /:0.1:0.02 0.010.1 mAmB 5:1 m K ccR 3.25时某溶液中时某溶液中HCl的浓度的浓度0.001mol.kg-1， FeCl3的浓度为的浓度为0.02molkg-1，则溶液中，则溶

11、液中HCl的的 = （ ），），FeCl3的的 =（ ）。）。 222 1 (0.001 10.02 30.061 1 )0.121 2 I 0.665 0.294 + lg=-A zIz 4Ag+1/2Cl2=AgCl反应在反应在25，100kPa下进下进 行放热行放热127.07kJ mol-1，若设计成可逆电池，在，若设计成可逆电池，在 可逆电池中进行，则放热可逆电池中进行，则放热32.998 kJ mol-1。该反。该反 应的应的 rH m （298K）=（ （ ），）， rSm （298K）=（ （ ）。）。 32998 298 R m Q rS T -127kJ.mol-1 -11

12、0.68J.mol-1 5.25时，时， （Ag+/Ag）=0.7996V， ，AgCl的的 KSP=1.7510-10，则，则25时标准时标准 （Cl-AgCl（s）Ag）=（ ）。）。 0.222V / / 0.059lg0.059lg sp AgCl Ag AgAgAgAg K Ag Cl 10 / / 0.059lg0.7990.059lg1.75 10 AgCl AgSP AgAg K 6已知已知 Cu2+2eCu 1=0.337V Cu+eCu 2=0.521V 则则Cu2+eCu+的的3 =（ （ ）。）。 3 32 2 2nn CuCuCu n11 3=(n11-n22)/n3

13、 0.153V 725时，电池时，电池PtCu2+，Cu+Cu+Cu的的 E =0.363V，下列反应，下列反应2Cu+Cu+Cu2+在在25 时的时的K 为（为（ ）。）。 2 CueCu CueCu 2 2CuCuCu ln zFE K RT 1.37X106 825时，时，PtH2(p )HI(a)AuI(s)Au的电的电 池电动势池电动势E=0.543V，已知，已知 （I-AuI(s)Au）=0.497V，则 ，则HI的活度的活度a= （ ），离子的平均活度（），离子的平均活度（ ）。）。 2 1 2 HeH AuIeAuI 2 1 2 HAuIAuHI 0.059lg0.059 2l

14、g HI EEaaEa 2 aa 0.409 0.167 9电池电池:若该电池的电动势若该电池的电动势E0， PtH2（p ） ）H+（a1） H+（a2） H2 （p ） ）Pt，25时，则时，则a1（ ）a2。 21 1 ( )() 2 HeHa 22 1 ( )() 2 HaeH 21 ()()HaHa 2 21 1 (ln)(ln)ln aRTRTRT Eaa zFzFzFa 0E 21 aa 10电池电池ZnZnCl2（aq）AgCl（s）Ag 的标准电池电动势的标准电池电动势E 0，则反应，则反应 2Ag+ZnCl2Zn+2AgCl的的K （ （ ）1。 ln zFE K RT 反

15、应为电池反应的逆反应反应为电池反应的逆反应 四、计算四、计算 1.0.1moldm-3NaOH溶液的电导率是溶液的电导率是2.21Sm-1， 若加入等体积的若加入等体积的0.1moldm-3HCl溶液，则电导率溶液，则电导率 变为变为0.56 Sm-1，在上述溶液中加入等体积（第，在上述溶液中加入等体积（第 一次加入一次加入HCl溶液的体积）的溶液的体积）的HCl溶液，则电导溶液，则电导 率变为率变为1.751Sm-1。计算。计算 （1）NaOH的摩尔电导率的摩尔电导率 （2）NaCl的摩尔电导率的摩尔电导率 （3）HCl的摩尔电导率的摩尔电导率 （4）H+OH-的摩尔电导率的摩尔电导率 42

16、1 3 2.21 221 10 0.1 10 NaOH mNaOH NaOH S m mol c 421 3 0.56 112 10 1 0.1 10 2 NaCl mNaCl NaCl S m mol c 解解: （1）NaOH的摩尔电导率的摩尔电导率 （2）NaCl的摩尔电导率的摩尔电导率 341 1 1.7510.1 10112 101.327 3 S m HClaqNaClaqNaClmNaCl c （3）HCl的摩尔电导率的摩尔电导率 421 3 1.327 398 10 1 0.1 10 3 HCl mHCl HCl S m mol c mHClmNaOHmNaCl mHmOH 4

17、421 (398 221 112) 10507 10 S m mol （4）H+OH-的摩尔电导率的摩尔电导率 2某一化学反应若在等温等压下（某一化学反应若在等温等压下（298.15K， p ）进行，放热 ）进行，放热40.0kJ，若使该反应通过可逆，若使该反应通过可逆 电池来完成，则吸热电池来完成，则吸热4.0 kJ。 （1）计算该化学反应的）计算该化学反应的rSm （2）当反应自发进行时（即不做电功）求环）当反应自发进行时（即不做电功）求环 境的熵变和总熵变境的熵变和总熵变 （3）计算体系可能做的最大功。）计算体系可能做的最大功。 解解: 11 4000 13.42 298.15 R Q

18、SJ Kmol T 体 11 147.6SSSJ Kmol 环孤体 11 40000 134.2 298.15 Q rSJ Kmol T 环 环 （1）计算该化学反应的）计算该化学反应的rSm （2）当反应自发进行时（即不做电功）求环）当反应自发进行时（即不做电功）求环 境的熵变和总熵变境的熵变和总熵变 40000400044000J max 44000GWJ （3）计算体系可能做的最大功。）计算体系可能做的最大功。 R GHT SHQ 325 Ag+/Ag =0.7994V，反应 ，反应 的的K =8 10-23求求 A g (S) (a)Ag+ (a)Ag(a)在在25的的 标准电动势标准电动势E 和 和 电极的标准电极电势电极的标准电极电势. 2 3 ()3Ag CNAgCN 2 3 ()A gC N 2 3 () /Ag CNAg 解：电池反应解：电池反应 Ag -2- 3 （-）Ag-e+3CN（CN） Ag + （+）Ag +e Ag +-2- 3 Ag +3CN（CN