电化学第八、九、十章习题及参考答案

1、电化学第八、九、十章习题及参考答案一、选择题1 .下列溶液中哪个溶液的摩尔电导最大：（）a. 0.1 mol dm?3 kcl 水溶液b. 0.001 mol dm?3 hcl 水溶液c. 0.001 mol dm?3 koh水溶液d. 0.001 mol dm?3 kcl 水溶液2 .在一定温度和较小的浓度情况下，增大强电解质溶液的浓度，则溶液的电导率k与摩尔电导am变化为：（）a.大增大，am 增大b.大增大，am 减少c.减减少，am 增大d.少减少，am 减少3.分别将 cuso4 h2so4 hcl、nacl从0.1 mol dm?3降低到 0.01 mol dm?3 则 am 变化

2、最大的是：（）a. cuso4b. h2so4c. nacld. hcl4.用同一电导池测定浓度为0.01和0.10 mol dm?3的同一电解质溶液的电阻，前者是后者的10倍，则两种浓度溶液的摩尔电导率之比为：（）a. 1 : 1b. 2 : 1c. 5 : 1d. 10 : 1e. 在hittorff法测迁移数的实验中，用ag电极电解agno3溶液，测出在阳极部 agno3的浓度增力口了 xmol,而串联在电路中 的ag库仑计上有y mol的ag析出，则ag+s子迁移数为：（）a. x/y b. y/x c. （x-y）/x d. （y-x）/yf. 用同一电导池分别测定浓度为 0.01

3、mol/kg 和0.1 mol/kg 的 两个电解质溶液，其电阻分别为1000。和500 q,则它们依次 的摩尔电导率之比为：（）a. 1 : 5b. 5 : 1c. 10 : 5d. 5 : 107.在10 cm3浓度为1 mol dm?3的koh溶液中加入10 cm3水, 其电导率将：（）a.增加b.减小c.不变d.不能确定8.下列电解质水溶液中摩尔电导率最大的是：（a. 0.001 mol/kg hacb. 0.001 mol/kg kclc. 0.001 mol/kg kohd. 0.001 mol/kg hcl 9.浓度均为 m的不同价型电解质，设 1-3 价型电解质的离子强度为i1

4、,2-2价型电解质的离子强度为i2, 则：()a. i1 i2b. i1 = i2c. i1= 1.5i2d.无法比较i1和i2大小10.在25c, 0.002 mol/kg的cacl2溶液的离子平均活度系数(丫 )1 , 0.02 mol/kg caso4溶液的离子平均活度系数(丫 )2 , 那么：()a. (y)1 ( y)2c. ( y)1 = ( y)2d.无法比较大小11.下列电解质溶液中，离子平均活度系数最大的是：()a. 0.01 mol/kg naclb. 0.01 mol/kg cacl2c. 0.01 mol/kg lacl3d. 0.01 mol/kg cuso412.

5、0.001 mol/kg k2so4和 0.003 mol/kg的na2so4溶液在298 k时的离子强度是：()a. 0.001 mol/kgb. 0.003 mol/kgc. 0.002 mol/kgd. 0.012 mol/kg13 .下列说法不属于可逆电池特性的是：()a.电池放电与充电过程电流无限小b.电池的工作过程肯定为热力学可逆过程c.电池内的化学反应在正逆方向彼此相反d.电池所对应的化学反应a rgm = 014 .下列电池中，哪个电池的电动势与 cl?离子的活度无关？()a. zn | zncl2(aq) | cl2(g) | ptb. zn i zncl2(aq) | kc

6、l(aq) | agcl(s) | agc. ag | agcl(s) | kcl(aq) | cl2(g) | ptd. hg | hg2cl2(s) | kcl(aq) | agno3(aq) | ag15 .下列电池中，哪个电池反应不可逆：()a. zn|zn2+|cu2+| cub. zn|h2so4| cuc. pt,h2(g)|hcl(aq)|agcl,agd. pb,pbso41h2so4|pbso4,pbo216 .下列反应 agcl(s) + i? 一agi(s)+ cl?其可逆电池表达式a. agi(s) |i?| cl?| agcl(s)b. agi(s) | i?| c

7、l?| agcl(s)c. ag(s),agcl(s) | cl?|i?| agi(s),ag(s)d. ag(s),agi(s) | i?| cl?| agcl(s),ag(s)17.电池电动势与温度的关系为：e/v=1.01845?4.05 x 10-5(t/ c -20)?9.5 xl0-7(t/ c-20)2,298 k 时电池可逆放电，则：()a. q 0b. q 0c. q = 0d.不能确定18.某燃料电池的反应为：h2(g) + 02(g) 一 h2o(g)在400 k 时的ar h m和ar s m分别为？251.6 kj/mol和？50 j/(k mol),则该电池的电动势

8、为：()a. 1.2 vb. 2.4 vc. 1.4 vd. 2.8 v19 .若某电池反应的热效应是负值，那么此电池进行可逆工作时，与环境交换的热：()a.放热b.吸热c.无热d.无法确定20 .某电池在标准状况下，放电过程中，当 qr = ?200 j时，其焰变ah为：()a. ah=?200jb. ah ?200 j21 .有两个电池，电动势分别为e1和e2:h2(p) | koh(0.1 mol/kg) | o2(p) e1h2(p) |h2so4(0.0l mol/kg) | o2(p) e2 比较其电动势大小：()a. e1e2c. e1=e2d.不能确定22 .在恒温恒压条件下，

9、以实际工作电压 e放电过程中，电池的反应热q等于：()a. ah ?zfeb. ah + zfec. tasd. ta s ?zfe23.已知：(1) cu| cu2+(a2) | cu2+(a1) | cu 电动势为 e1(2) pt | cu2+(a2),cu+(a) ii cu2+(a1),cu+(a) | pt 电动势为e2,则：()a. e1= e2b. e1 = 2 e2c. e1 e224.在298 k将两个zn(s)极分别浸入zn2+离子活度为0.02和0.2的溶液中，这样组成的浓差电池的电动势为：()a. 0.059 vb. 0.0295 vc. ?0.059 vd. (0.

10、0591g0.004)v25.巳知下列两个电极反应的标准还原电势为：cu2+ 2e -cu,w= 0.337 vcu+e -cu, w= 0.521 v,由此求算得 cu2+ e -cu+的勺w 等于：()a. 0.184 vb. ?0.184 vc. 0.352 vd. 0.153 v26 .电池 pb(hg)(a1) i pb2+(aq) | pb(hg)(a2) 要使电动势 e0, 则两个汞齐活度关系为：()a. a1a2b. a1 = a2 c. a127 .下列电池中，液体接界电位不能被忽略的是：()a. pt,h2(p1)|hcl(m1)|h2(p2),ptb. pt,h2(p1)

11、|hcl(m1)|hcl(m2)|h2(p2), ptc. pt,h2(p1)|hcl(m1)|hcl(m2)|h2(p2),ptd. pt,h2(p1)|hcl(m1)|agcl,ag?ag,agcl|hcl(m2)|h2(p2),pt28 .测定左液的p h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29 .已知298 k时，w(ag+,ag) =0.799 v,下列电池的 e为 0.627 v,pt, h21 h2so4(aq) | ag2so4(s) | ag(s) 则 ag2so4 的活度积 为：()a. 3.8x10?7

12、b. 1.2x10?3c. 2.98 x10?3d. 1.52x10?630 .当电池的电压小于它的开路电动势时，则表示电池在：()a.放电b.充电c.没有工作d.交替地充放电31 .下列两图的四条极化曲线中分别代表原电池的阴极极化曲线和电解池的阳极极化曲线的是：（）a. 1、4b. 1、3c. 2、3d. 2、432 .在电解硝酸银溶液的电解池中，随着通过的电流加大，那么：（）a.阴极的电势向负方向变化b.阴极附近银离子浓度增加c.电解池电阻减小d.两极之间的电势差减少33 .电极电势e的改变可以改变电极反应的速度，其直接的原 因是改变了 ：（）a.反应的活化能b.电极过程的超电势c.电极与

13、溶液界面双电层的厚度d.溶液的电阻34.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35. 25c日t h2 在锌上的超电势为 0.7 v, w(zn2+/zn) = ?0.763v,电解一含有zn2+(a=0.01)的溶液，为了不使 h2析出，溶液的p h值至少 应控制在()a. ph2.06b. ph2.72c. ph7.10d. ph8.0236.通电于含有相同浓度的fe2+, ca2+, zn2+, cu2+勺电解质溶液，已知：w(fe2+/fe) = ?0.440 v, w(ca2+/ca) = ?2.866 v, w(zn2+

14、/zn) =?0.7628 v,w(cu2+/cu) = 0.337 v当不考虑超电势时，在电极上金属析出的次序是：()a. cu - fe 一zn 一cab. ca 一zn 一fe 一cuc. ca -fe 一zn 一cud. ca -cu 一zn 一fe37.用pt电极电解cdso4溶液时，决定在阴极上是否发生浓差 极化的是：()a.在电极上的反应速率(若不存在浓差极化现象)b. cd2啾溶液本体迁移到电极附近的速率c.氧气从so42密液本体到电极附近的速率d. oh秋电极附近扩散到本体溶液中的速率.38. 298 k、0.1mol/dm3的hcl溶液中，氢电极的热力学电势为？0.06 v

15、,电解 此溶液时，氢在铜电极上的析出电势 e(h2)为：()a.大于？0.06 vb.等于？0.06 vc.小于？0.06 vd.不能判定 参考答案 1.b2.b3 .a4 .a5 .d6.b7.b8 .d9 .c 10.b 11.a12.d 13.d 14.c 15.b 16.d 17.b 18.a 19.d 20.b 21.c22.b 23.a 24.b 25.d 26.a 27.b 28.d 29.d 30.a 31.b32.a 33.a 34.d 35.a 36.a 37.d 38.c、计算题:1 .某电导池中充入 0.02 mol dm-3的kcl溶液，在25c时电 阻为250 q,

16、如改充入 6x10-5mol dm-3nh3h2o溶液，具电阻为105 q。已知0.02 mol dm-3kcl溶液的电导率为 0.227 sm-1,而 nh4吸 oh的 摩尔电导率分别为73.4 x 10-4 s m2- mol-1 , 198.3 x 10-4s - m2- mol-1。试计算6 x10-5 mol dm-3 nh3 h2o溶液的解离度。2 .有一原电池 ag | agcl(s) | cl- (a=1) |cu2+ (a=0.01) | cll(1)写出上述原电池的反应式；(2)计算该原电池在 25c时的电动势e;(3) 25c时，原电池反应白吉布斯函数变(？rgn)和平衡

17、常数k各为多少？已知：小(cu2+|cu) = 0.3402v,小(cl-|agcl|ag) =0.2223 v。3. 25c 时，对电池 pt |cl2(p)?cl-(a=1)| fe3+(a=1),fe2+(a=1) ?pt：(1)写出电池反应；ee m(2)计算电池反应的r g及k值；(3)当cl-的活度改变为a(cl-) = 0.1时，e值为多少？(已知。(cl-|cl2|pt)=1.3583 v,(fe3+, fe2+ | pt)0.771v。)4.下列电池：pt, h2(p?)|h2so4(aq)|o2(p?) , pt298k时 e=1.228v,已知液体水白生成热 a f h

18、m?(298k,h2o,l)=-2.851 x105j mol-1。(1)写出电极反应和电池反应；(2)计算此电池电动势的温度系数；(3)假定273k298k之间此反应的ar hm为一常数，计算电 池在273k时的电动势。5. 291k时下述电池：ag , agcl|kcl(0.05mol kg-1 , 丫 =0.84)|agno3|(0.10mol kg-1 , 丫 =0.72)|ag电动势e=0.4312 v 试求agcl的溶度积k sp。6 .电池 hg|hg2br2(s)| br-(aq)|agbr(s)|ag ,在标准压力下，电池电动势与温度的关系是：小 6 =68.04/mv+0.

19、312x(t/k-298.15)/ mv,写出通过 1f 电量时 的电极反应与电池反应,计算 25 c时该电池反应的a r g m8 , ar h m6 , ar s m。7 . 25c时，将浓度为15.81mol?m-3的醋酸注入电导池，测得电 阻为655qo已知电导池常数k=13.7m-1, armo (h+) =349.82 x 10-4s m2-mol-1 , am (ac-)= 40.9 x10-4s m2- mol-1 ,求给定条件下醋酸的电离度和电离 常数。8、设计一个电池使其发生下列变化2agbr(s) + h2 ( p=1atm)=2ag(s) + 2hbr (a 士 =0.

20、1)并求此反应在25oc时的：(1)电动势(2) ag (3) ka(4)判断该反应能否自发进行(5)若上述反应为下式时，计算其电动势agb) +1/2 h2 ( p = 1atm) = ag(s) + hbr (a =0.1)。已知：( oagbr = 0.0711v9.电池 pt,h2( p )|hbr(a = 1)|agbr(s),ag 的 e 与温度 t 的 关系式为：e = 0.07150 - 4.186 x 10?7t(t - 298)。(1)写出电极反应与电池反应；(2)求 t = 298 k 时正极 e 与 agbr 的 ksp,巳知w (ag+/ag)= 0.7991 v;(

21、3)求t = 298 k电池反应的平衡常数(可逆放电2f);(4)此电池在298k下可逆放电2f时，放热还是吸热？是多少？10.对于电池：pt,cl2(0.5p)|hcl(0.1m)|agcl(s),ag,巳知af h m(agcl) = -127.035 kj mol?1, s m (ag) = 42.702j k?1 mol?1, s m(agcl) =96.106 j - k?1 mol ?1, s m(cl2)=222.94 j k?1 mol?1o求：(1) t = 298k时电池电动势；(2)与环境交换的热；(3)电池电动势的温度系数；(4) agcl(s)的分解压力。11.电池

22、pt|h 2(100 kpa)|h 2so4(0.5 mol/kg) hg 2so4 + hg(l)|pt 在298 k时的电动势为 0.6960 v ,已知该电池的标 准电动势为 e =0.615 v。(1)写出正极、负极和电池的反应式；(2)计算298 k时该反应的平衡常数 k以及摩尔反应吉布斯自 由能a r gm；(3)计算298 k时，h 2so4 (0.5 mol kg ?1)水溶液的活度 a (h 2so4)、离子平均活度a 以及离子平均活度系数丫 ;(4)试根据德拜休克尔极限公式计算上述h2so4(0.5mol kg ?1)水溶液的离子平均活度系数丫 ,并与(3)问中结果比较并分

23、析a =0.509 (mol - kg ?1)?1/2。 习题答案：1.解：k=rr 121k =(250105x0.277) s m 1=69.3x10 5 s , m 1am =k /c = 6931061010553.?- s m 2 mol -1=0.0115 s m 2 mol -1 amoo=(73.4 + 198.3) x 10-4 s m 2 mol 1=271.7x10 4 s m 2 - mol 1所以， 民=aam ms= 001152717 104.?-=0.423 2.解： (1) 2ag+2cl-(a =1) + cu2+(a =0.01)= 2agcl(s) +

24、cu(2) e =0.3402 0.222301.0111g205916.02? v = 0.05875 v (3) ?r gm= zfe =-2x96485x 0.05875 j mol -1= 11.337 kj mol -1?r g =-zfe =- rt ln krln k =-zfe /rt =15.298314.8)2223.03402.0(964852?-?=9.1782k =9.68x1033 .解：(1) 2 cl -(a =1) +2 fe 3+ (a =1) = cl 2(p )+2 fe 2+(a =1)(2) ?r g=2x96485x (0.771 -1.3583)

25、 j - mol -1 =113331j - mol -1lg k =05916.0)3583.1771.0(2-= -19.858ek =1.387x10-20e(3) e = e -)cl (1lg 2e05916.0-2a =(0.771 -1.3583) -2)1.0(1lg205916.0v=(0.58730.05916)v=-0.6465 v4 .解：(1) (-) h 22h +2e(+)1/20 2+2h +2-h 2o(l) 电池反应：h 2(g)+1/2o 2(g) 一h 20(1)(2) ar gm=-nfe=-2x96500x 1.228=-2.37 x105 (j m

26、ol -1) 根据 ar h m =-nfe+nft(?e/?t)p-2.861 x105=-2.37 x105+2x 96500x 298x (?e/?t)p(?e/?t)p =-8.537 x10-4 (v k -1)(3) 根据 arh m =nfe-t(?e/?t)p; 得 e = 1.25(v)5 .解：负极：ag + cl - - e - - agcl(s)正极：ag + + e - - ag电池反应：ag + + cl - agcl(s) e =e ?-rt /f lna (agcl)/a (ag +)a (cl -)va (agcl)=1 ;e ?=e -rt /f lna (

27、ag +)a (cl -)=e -rt /f ln( 丫 m /m ?)=0.4321-(8.314 x 291/96500)ln(0.84 x 0.05)=0.5766 vln k?=nfe?/rt =22.9985;故 k?=9.73x109agcl 的溶度积 ksp =1/k ?=1.03x 10-106 .解：通过1f电量时，z=1电极反应：(-)hg(l)+ br -(aq) 一 1/2hg 2br 2(s) + e -(十)agbr(s) + e -ag(s) + br -(aq)电池反应：hg(l)+ agbr(s)-1/2 hg 2br 2(s)+ ag(s)25 c ,100

28、kpa 时，v mve 210804.604.68-?= 8112565.610804.66.964841-?-=?-=-=?mol kj mol j zfe gmr e e , 1210312.0-?=? ?k vt e p则 11113103.3010312.06.964841 -?=?=?=?kmol j k mol j t e zf s pm r 6 1121.2410103.3015.2986565-?=?+-=?+?=?mol j moljstghmrmrmr) ( 6 6 6 若通电量为2f ,则电池 所做电功为：11213.1310084.66.964842-?=?=mol k

29、j mol j zfe w7 .解： 121110092.26557.13- -?= q?=m s m r k cell k 1231221032.181.1510092.2-?=?= amol m s mol m s c m k12410)9.4082.349()()()(-oo+oooo ?+=a + a = a molmsach hac m m m 1221091.3-?=mol ms 223 1038.31091.31032.1- oo?=?=a a=m m a 5222210 87.11038.31)1038.3(181.151 -?=?-?=-=8、 (pt ) h 2 (g )

30、hbr (a = 0.1) agbr-ag(1 ) eo = wo agbr wo h2/h+ = 0.0711 - 0 = 0.0711v e=eo - rt/nfln a 2hbr = 0.0711 - 8.314 x298/2 x96500ln0.14 = 0.1894v ( 2 ) ag = - nfe = - 2 x 96500 x0.1894 = - 36.554 kj (2 分)(3 ) ago = - nfeo =-rtlnk a ka = 254(4 ) ag ) = e= 0.07150 vve(a2braa) + 0.059151即：0.0*150 = 0.7991 -

31、0.059151g k叩，kp = 5.0 乂 10-lj(3) ag= -rtlnk = -nfehi nfeirt 2，96500 0,07150/(8314 298) = 5.5640,所以 k2.62 10,(4) (j5e/ct)p = -4486 10-7x 2t+ 4.186 x 107 x 298=-8372 x 10-7r+ 124.76 io6t=298k 时,(ce ct)f = -124,76 10 2h+：ij.电池反应：h：(g) + 2agbi(s) - 2ag(s) + 2hbr (a = 1)10.解:解:(1)阳极:cr(0.im) - e - l/2cl2(g.o.5p)阴极: agcl(s) 己9 ag(s) + cr(0jm)电池反应:agcl(5) -ag(s) + l/2cb(g o5p)所以有 e = 口- 0.059151g(p(ch) p)12.而