电化学基础与氧化还原平衡习题解答

电化学基础与氧化还原平衡习题解答1/291.依据反应式:2MnO4-+10Fe2++16H+=2Mn2++10Fe3++8H2O设计成原电池,其原电池表示式是……(C)(A)Fe|Fe2+,Fe3+||Mn2+,MnO4-,H+|Mn(B)Pt|MnO4-,Mn2+,H+||Fe2+,Fe3+|Pt(C)Pt|Fe2+,Fe3+||Mn2+,MnO4-,H+|Pt(D)Mn|MnO4-,Mn2+,H+||Fe2+，Fe3+|Mn一、选择题2/292.将以下反应设计成原电池时，不用惰性电极是 （C）（A）H2+Cl2=2HCl（B）2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+（C）Ag++Cl－=AgCl（D）2Hg2++Sn2+=Hg22++Sn4+3/293.以下叙述中，哪一说法不够正确……（C）（A）氧化还原反应标准上都可设计成原电池；（B）测定电池电动势总是正值；（C）电动势E若为正值，反应必发生；（D）得失电子数相同一类反应，Eө值越大，反应平衡常数越大。4/294.已知25℃时，电对MnO4-+8H++5e=Mn2++4H2OEθ＝1.5V,若此时[H＋]由1mol·L–1降低到10-4mol·L–1,则该电子正确电势改变值是……（C）（A）上升0.38V（B）上升0.047V（C）下降0.38V（D）下降0.047V5/295.已知电极反应ClO3-+6H++6e=Cl-+3H2O （A）（A）1.45V（B）0.73V（C）2.90V（D）-1.45V=-839.6kJ·mol-1，则Eθ(ClO3-/Cl-)值为6/296.用测定电池电动势方法不能求得以下数值是（B）（A）溶液pH；（B）反应速度常数；（C）酸碱电离常数；（D）溶度积常数。7.某氧化还原反应电动势Eθ是正值,这是指……（B）（A）

Gθ是正值，K>1（B）Gθ是负值，K>1（C）Gθ是正值，K<0（D）Gθ是负值，K<17/298.电极电势产生原因是……（D）(A)溶液中存在双电层结构；(B)金属电极表面存在自由电子；(C)溶液中存在金属离子；(D)以上都不正确。8/299.将氢电极[p(H2)=100kPa]插入纯水中与标准氢电极组成原电池，则E为……（A）(A)0.414V(B)-0.414V(C)0V(D)0.828V9/2910.已知以下反应原电池电动势为0.46V，且Zn2+/ZnEθ=－0.76V,则氢电极溶液中pH为（D）Zn(s)+2H+(xmol·L–1)

Zn2+(1mol·L–1)+H2(101.3kPa)(A)10.2(B)2.5(C)3(D)5.110/2911.以下氧化还原电对中，Eθ值最大是（D）（A）AgCl/Ag（B）AgBr/Ag（C）AgI/Ag（D）Ag+/Ag11/2912.298K时,在标准Ag-Cu原电池正极半电池中加入氨水，则……（D）（已知EθAg+/Ag=0.80V,EθCu2+/Cu=0.34V）(A)原电池电动势减小；(B)原电池电动势不变；(C)原电池电动势增大；(D)无法确定。12/2913.某电池（-）A|A2+(0.1mol·L-1)‖B2+1.0×10-2mol·L-1)|B(+)电动势E为0.27V，则该电池标准电动势Eθ为 （C）（A）0.24V （B）0.27V （C）0.30V （D）0.33V13/2914.通常配制FeSO4溶液时加入少许铁钉，其原因与以下哪种反应无关。……（D）(A)O2(g)+4H+(aq)+4e=2H2O(l)(B)Fe3+(aq)+e-=Fe2+(aq)(C)Fe(s)+2Fe3+(aq)=Fe2+(aq)(D)2Fe3+(aq)+3e=Fe(s)14/2915.使以下电极反应中相关离子浓度减小二分之一，而E值增加是 （B）（A）Cu2++2e=Cu （B）I2+2e=2I-（C）2H++2e=H2

（D）Fe3++e=Fe2+15/29二.填空题1.在氧化还原反应中，氧化剂氧化数(降低),

是(得)电子,是(还原)反应；还原剂氧化数(升高),(失)电子,是(氧化)反应。

16/292.将Ag-AgCl电极[Eθ(AgCl/Ag)=0.2222V，与标准氢电极[Eθ(H+/H2)=0.000V]组成原电池，该原电池电池符号为

1

；正级反应

2

；负极反应

3

；电池反应

4

；电池反应平衡常数为

5

。17/29(－)PtH2(1.013×105Pa)H+(1molL-1)||Cl-1(1molL-1)|AgCl(s),Ag(s)(＋)2.AgCl(s)+e=Ag(s)+Cl-13.2H++2e=H2(g)4.2AgCl(s)+H2(g)=2Ag(s)+2H+5.lgKθ==7.51,Kθ=3.212×1072FEθRT1.18/293.电池（－）Cu︱Cu+‖Cu+，Cu2+︱Pt（+）和（－）Cu︱Cu2+、‖Cu+，Cu2+︱Pt（+）反应均可写成Cu+Cu2+=2Cu+，则此二电池相同

，Eθ

不一样

，Kθ相同（填“相同”或“不一样”）。19/294.在Fe3++e=Fe2+电极反应中，加入Fe3+配位剂F－，则使电极电势数值

减小

；在Cu2++e

=Cu+电极反应中，加入Cu+沉淀剂I－可使其电极电势数值

升高

。20/295.已知，Ag(NH3)2+：K稳=1.1×107；AgCl：Kspθ=1.8×10－10；Ag2CrO4：Kspθ=2×10－12。用“大于”或“小于”填写。（1）Eθ[Ag(NH3)2+/Ag]

<

Eθ(Ag2CrO4/Ag)（2）Eθ(Ag2CrO4/Ag)

>

Eθ(AgCl/Ag)21/29三、计算题1.将下面电池反应用电池符号表示之，Cu(s)+2H+(0.01mol·L-1)=Cu2+(0.1mol·L-1)+H2(0.9×1.013×105Pa)并求电池：（1）标准电动势E池θ标准自由能改变值△rGθ以及反应平衡常数。（2）分别依据E池和△rG判断反应从左向右能否自发进行。已知22/29解：(1)电池符号(-)Cu(s)|Cu2+(1mol·L-1)||H+(1mol·L-1)|H2(1.013×105Pa)|Pt(+)

E池θ=EθH2/H+-EθCu2+/Cu

=-0.34v<0。

ΔrGmθ=-nFE池=6.56×104J·mol-1>0。故，在标准情况下，反应正向非自发θKө=2.98×10-1223/29(2)∆rG=-nFE=-2×96.5×(-0.43)

=82.7kJ∙mol-1>0所以，反应不能自发从左向右进行。24/292.有一原电池，其电池符号为：

Pt|H2(50.0kP)|H+(0.50mol·L–1)||Sn4+(0.70mol·L–1),Sn2+(0.50mol·L–1)|Pt（1）写出半电池反应；（2）写出电池反应；（3）计算原电池电动势；（4）当E=0时，在保持p(H2)和c(H+)不变情况下，

c(Sn2+)/c(Sn4+)等于多少？25/29解：（1）(+)Sn4++2e=Sn2+

(-)H2-2e=2H+(2)Sn4++H2=Sn2++2H+

(3)查表EθSn4+/Sn2+=0.151vESn4+/Sn2+=0.151+(0.0592/2)lg(0.7/0.5)=0.155vE2H+/H2

=0+(0.0592/2)lg[0.52/(50/100)]=-0.009E池=ESn4+/Sn2+-E2H+/H2=0.0155–(-0.009)=0.164v26/29(4)当E=0时，ESn4+/Sn2+=EθSn4+/Sn2++（0.059/2）lg[Sn4+]/[Sn2+]-0.009=0.151+(0.0592/2)lg[Sn4+]/[Sn2+][Sn4+]/[Sn2+]=3.77×10-6,[Sn2+]/[Sn4+]=2.6×10527/293.已知Eθ(Ag+/Ag)=0.799V，Ag2C2O4溶度积常数为3.5×10－11。求Ag2C2O4+2e2Ag+C2O42－Eθ=?

28/29

[Ag+]=()1/2

[Cr2O42-]Ksp