大学物理化学8-电化学课后习题及答案

1、电化学课后习题一、就是非题下列各题中得叙述就是否正确?正确得在题后括号内画“”，错误得画“”:1、用能斯特公式算得电池得电动势为负值，表示此电池反应得方向就是朝正向进行.（)、电池 Zn(） | Zn l 21=1 、0） AgCl(s) Ag（ s),（=0、 02 m lkg ,其反应为：2AgC (）+Zn( ） = g(s）+ Zn （ b 0、 02 ol g 1， =、 0）所以 ,其电动势得计算公式为：EM =E F lna（ ZnCl )= MF l （ 0、 0 2、 0 ）（)。3、标准电极电势得数据就就是每个电极双电层得电势差。(）、电池反应得电动势MF 与指定电池反应计

2、量方程式得书写无关,而电池反应得热力学函数变Gm 等则与指定电池反应计量方程式得书写有关。5、锌、银两金属片同时插入HCl水溶液中 ,所构成得电池就是可逆电池 .二、选择题选择正确答案得编号 ,填在各题之后得括号内:、原电池在定温定压可逆得条件下放电时,其在过程中与环境交换得热量为:（）。(A ） rHm;（B) 零 ;（ C)TSm；（）rG.2、 电池 Hg(） （ a ) | nSO（ a) Zn（ a ) H (l）得电动势 :（）。143（ A) 仅与 a1， a3 有关，与 2 无关； ( )仅与 a1,a2 有关 ,与 a3 无关 ;（ C)仅与 a2， 3 有关 ,与 1 无关

3、； (D) 与 a,a ， a3 均无关 .3、在时，电池Pb（ Hg ）（） |P ( O ）（ q) Pb（ g） （ a ）中 a321a ,则其电动势 E：（ ) 。2(A ） ；（ B);（） =；(D）无法确定三、填空题在以下各小题中得处填上答案 :、 g(s)|Ag O31、 mol kg1，, 132、01 olkg(b = 0、90) | AgNO （ b =0=、 2）（ s）在 25时得电动势=。,MF, 22、若已知某电池反应电动势得温度系数0，则该电池可逆放电时得反应热Qr； S。（选择填入0， 0，或）四、综合题习题 1写出下列原电池得电极反应与电池反应:(i) P

4、t H 2(p ） H l（ a） AgC （） A (s) (ii ） Pt （ p ） NaOH （ a） O2（ )习题 2将下列化学反应设计成原电池，并以电池图式表示：（ i) Z n（） +H 2S (a） H（ )+Zn O（ aq）(ii) P (s)+ gO（s）Hg(l ） +PbO(s）（iii ） Ag (a） +（） I(s ）习题 3计算化学电池： Z (s) Zn2 （ a=0、 1） Cu + （ a=、 01） C（ s)在25时得电动势。习题 4有一原电池 Ag（ s)| gCl( ） |Cl (a=1)| u+（ a=0、 1)| Cu(s).（ 1)写出上

5、述原电池得反应式;(）计算该原电池在25时得电动势EMF ；(3） 5时 ,原电池反应得吉布斯函数变 ( r ）与标准平衡常数K 各为多少？已知： E（ Cu+|C） =、 3 02， E(（ ) g （ s） Cl） =0、 2223 。习题 5298、1下 ,电池 :Pt （ s)|2（ g， ） HC （ Cl ） =、 mol|H 2Cl (s） | g(l)得标准电动势 E= 、 80 V,计算电池g, =0、 09M 电动势及甘汞电极得标准电极电势E（ C | H 2 l 2|Hg) 。习题电池 Z (s） |Zn l2( b=0 、 555 l g1) C（） |Ag(s） ,测

6、得 25时电动势 MF =1、 5V 。已知： E（ n2+|n) 0、 63， E(C| Cl|Ag) 0、2 2 V.(1）写出电极及电池反应（得失电子数为2）；(2）求上述反应得标准平衡常数K ;（ 3）求溶液 Zn l2 得平均离子活度因子 。习题 725时，电池Pt(s） |H2(p） HC (0、 1mol g1） gCl（ ) Ag( ）得电动势为 0、 522，（ 1）求反应 H2(g， ) 2A C（ s)=2A +2H 2Cl-，在 5得标准平衡常数。 (已知 0、1 olkg-HCl 得 =0、 798)；(2）求金属银在1 ol kg1 Cl 溶液中产生 H2 得平衡压

7、力。（已知 E g（ s)Ag l（ s)|Cl 0、 2 23，25时 1m l kg-1 Cl 得 =0、 8）。习题 8原电池 tH（ p) H 2SO4(b=0、 01m kg） | （) | Pt 在 98、2215时得 EMF =1、22，液态水得fH (298） = 285、84 J o 1,求该电池电动势得温度系数及2 3、 5时得电动势（设在此温度范围内rH 为常数）。电化学课后习题一、就是非题1、 (）2、（ )3、 (）、（ )、（ )二、选择题1、 (）2、（ A)3 、 (）三、填空题、 5 52、0四、综合题习题 1解（ i) 阳极 (负极 ): 2H 2( ) H

8、+ a(H+） +e (氧化，失电子 )阴极（正极 )： A C（ s）+e- g（ s)+C a(C ） ( 还原，得电子）电池反应： 1 2H2 (p ） +AgCl(s ） Ag(s ）+H + a（ + ） Cl a（Cl -) 2 （ i )阳极 (负极 )： H (g，p ） +2OH (OH ） H 2O+ e (氧化 ,失电子 )阴极（正极 ):1/2O 2（ g， p) HO( ） +2ea(OH ）（还原，得电子)电池反应： H (g， ） +1/2O (g, p ） H O（）习题 2解： 设计方法就是将氧化反应得物质作为负极,放在原电池图式得左边；起还原反应得物质作为正

9、极，放在原电池图式得右边.（ i）在该化学反应中发生氧化反应得就是n(s），即Zn（） Z2+(a） +而发生还原反应得就是 H，即 2 + (a） +2e （ g)根据上述规定 ,此原电池图式为：Zn（ s)| n (aq） H SO（ )| （ g） Pt422( i) 该反应中有关元素之价态有变化。 O与 H ,Pb与 Pb构成得电极均为难溶氧化物电极 ,且均对 OH 离子可逆 ,可共用一个溶液。 发生氧化反应得就是Pb，即 Pb（）+2OH -(a）发生还原反应得就是 HP O（ s)+H 2（） +2eH O,即 HgO(s ） +H2 （ ) e（ l) 2OH -(a)根据上述规

10、定，此原电池图式为:P (s） PbO(s） O （ q) g (s）|Hg （ l)(iii ）该反应中有关元素得价态无变化。由产物中有 AgI 与反应物中有 I- 来瞧，对应得电极为 Ag （ )|AgI （ s） (） ,电极反应为 g（ s)+I （ a） gI（ s)+e.此电极反应与所给电池反应之差为:g (a）+I （ ） AgI-)Ag+ A I+ A +（ a） Ag e即所对应得电极为Ag| g+。此原电池图式为：A (s） AgI （ s）(a）（ )| g（ )习题 3解采用方法（ ii) 来计算，首先写出左、右两电极得还原反应:左： Zn (a 0、 1)+2e- n

11、()右 :Cu +（ a=、 01） Cu(s)由电极反应得能斯特方程有:由表 10 4 查得 E（ Zn n） = 0.7 V, E（ 2+ u)=0 、 3402V ，代入已知数据，可算得 :E(左极，还原）0、 92E（右极，还原 )=0、 281V因此 ,EM =E( 右极 ,还原） E（左极，还原） =、 81V ( 0、79 V)=1 、07V采用方法 ( )可算得同样得结果 .习题 4题解（ )电池及电极反应 :2Ag(s ）+2 l -(a 1) =2A Cl(s) 2e u2+(a=0、 01)=Cu（ s）+ e2 g+ Cl (a） Cu +（=0 、 01）= 2AgC

12、l （ s) + Cu(） E（3) = zEMF -2 9 48 0、 05 5 o 1=11、33 Jm l -1ln K296485(0.34020.2223)zFEMF /RT8.3149.1782298.15K9.68 103导引 (）写出电池得电极反应与电池反应就是该题求解首要步骤，它得正确与否将直接影响下一步得计算，因此必须熟练掌握各类电极及电池反应式得写法.（ ii ） 能斯特方程就是本章得重点内容之一 ,也就是考研试题得热点之一，就是必须掌握得内容。习题 5题解 电极及电池反应 :负极 :H 2(g） 2H +2 -正极： Hg2Cl 2(s） +2e-2 Hg（ )+ Cl

13、电池反应 :H2( )+ Hg Cl 2（s） =2HCl+2 Hg(l ）（ 0、 68-0、 05916lga( Cl ） )V （ HCl ） a= （/ )2 = (、 0、 809)2 4、 887 13 =、 4087VEMF= E ( l l2| g)- E (H+H|Pt)| Hg2= E（ Cl Hg ）| 2E(Cl Hg Cl 2|） 、 26导引解本题得几个关键点就是:(i) 正确写出电极反应及电池反应式；(ii) 列出电池反应得能斯特方程 ;(iii)知道 p(H） p = (H2 ）/p =1,aH （ l ） = ;2） 2(iv)Hl 为 1 型电解质 ,a(H

14、Cl) a=（b b;(v) 应用 EF = （右 ,还原 )- E (左，还原）；(vi)E +（ a=1） |H2（ p ） =0。习题题解(1）(+） n（s） Zn2+() (） 2AgCl （） 2e A （ )+2Cl Zn(s) + gCl( ）= Z Cl 2（ b=、 55 m l k -)+2 g(s)(2)lg KzFEMF2 0.2223(0.763 )2.303 RT0.0591633.3153K2.0671033(3)EMF EMF RT ln a(ZnCl 2 )EMFRT ln4(b ) 3 3 2 F2 FbEMF0.05916lg 4( b )3 3lgEM

15、F0.02958lg 4( b )3 3lg 2bb1b3EMFEMF1lg4 0.55530.9853 1.015lg4()33 0.029583b3 0.029583 0.029580.380.4077导引 应用电池电动势M 得测定求取电解质得离子平均活度就是电池电动势测E定得重要应用之一 ,也就是本章重点内容 .本题得关键就是掌握电解质得活度与离子平均活度因子及质量摩尔浓度得关系，即。习题 7 题解RT ln a H 2 a Cl 2RT ln2(1） EMFEMFEb 0、 352V2 FFb= E 0、05 16lg(0 、1、 79） =0、 2223V 0V= 、 22 V nK z E MF F/（ ）= 7、306 =3、 28 107（ )K a（ H+)2 a ( l-) 2 / （ H2） = () p(H 2) /即、107 = （ 1 0、 8 9） 4 (H 2） / pp（ H） 1、3 0- k a导引 本题（ 2）得关键就是掌握 K 得表达式 ,即 = a(+) 2a(C ） 2 / p（ H2) p 习题 8题解电池反应 : 2（p)（ /2） O2（ p ） = 2O（l ） rG m=（ 2 96485、 229） Jm l 1=2371 0J mo 1 rm= f