物理化学第八章模拟试卷C

物理化学第八章模拟试卷C一、选择题(共10题20分)1.已知：(1)Cu│Cu2+(a2)‖Cu2+(a1)│Cu电动势为E1(2)(2)Pt│Cu2+(a2),Cu+(a')‖Cu2+(a1),Cu+(a')│Pt电动势为E2，则：()(A)E1=12E2(B)E1=2E2(C)E1=E2(D)E1≥E22.298K时,已知(Fe3+,Fe2+)＝0.77V,(Sn4+,Sn2+)＝0.15V,当这两个电极组成自发电池时,E为：()(A)1.39V(B)0.62V(C)0.92V(D)1.07V3.某电池电动势与温度的关系为：E/V=1.01845-4.05×10-5(t/℃-20)-9.5×10-7(t/℃-20)2298K时，电池可逆放电，则：()(A)Q0(B)Q0(C)Q=0(D)不能确定4.在电极─溶液界面处形成双电层,其中扩散层的厚度与溶液中相关离子浓度m的大小关系是：()(A)m增大,增大(B)m增大,变小(C)两者无关(D)两者关系不确定5.已知E1(Fe3+|Fe)=-0.036V，E2(Fe3+|Fe2+)=0.771V，则E3(Fe2+|Fe)值为：（）(A)-0.807V(B)-0.4395V(C)-0.879V(D)0.807V6.有两个电池，电动势分别为E1和E2：H2(p)│KOH(0.1mol·kg-1)│O2(p)E1H2(p)│H2SO4(0.0lmol·kg-1)│O2(p)E2比较其电动势大小：()(A)E1E2(B)E1E2(C)E1=E2(D)不能确定7.下列电池不属于浓差电池的是：（）(A)Tl(Hg)(a1)|Tl+(aq)|Tl(Hg)(a2)(B)Na(Hg)(a)|NaCl(m1)||NaCl(m2)|Na(Hg)(a)(C)Na(Hg)(a)|NaCl(m1)|AgCl(s)|Ag(s)—Ag(s)|AgCl(s)|NaCl(m2)|Na(Hg)(a)(D)Ag(s)|AgCl(s)|NaCl(aq)|Na(Hg)(a)|NaCl(CH3CN溶液)|Na(s)8.298K时,电池反应为Zn(s)＋Ni2+(a1=1)＝Zn2+(a2)＋Ni(s)的电池的电动势为0.54V,已知(Zn2+,Zn)＝－0.763V,(Ni2+,Ni)＝－0.250V,则Zn2+的活度a2为：()(A)0.08(B)0.06(C)0.12(D)0.049.某电池在等温、等压、可逆情况下放电,其热效应为QR,则:()(A)QR＝0(B)QR＝H(C)QR＝TS(D)QR＝U*.298K时，在下列电池Pt│H2(p)│H+(a=1)‖CuSO4(0.01mol·kg-1)┃Cu(s)右边溶液中加入0.1mol·kg-1Na2SO4溶液时(不考虑稀释效应),则电池的电动势将：()(A)上升(B)下降(C)基本不变(D)无法判断二、填空题(共9题18分)11.下列两个反应：Pb(Hg)─→Pb2+(a)+2e-+Hg(l)Pb─→Pb2+(a)+2e-其电极电势公式分别为及，这两个反应相应的及是否相同？12.将反应Cl-(a1)→Cl-(a2)设计成电池的表示式为：_______________________________。13.测定电动势必须在______=0条件下进行，因此采用_______法。14.将反应Hg22++SO42-→Hg2SO4(s)设计成电池的表示式为：____________________________________________________________________。15.已知可逆电池Tl(Hg)│TlCl(s)│KCl(aq,c)│Hg2Cl2(s)│Hg(l)在25℃时，电池反应的rSm为72.375J·K-1，H为–48780J，则电池可逆工作时吸收的热量为_____________。16.写出25℃时，电池Sb(s)│Sb2O3(s)│KOH(m),KCl(m')│H2(g,p)，Pt的负极反应_____________________________，正极反应________________________，以及电池的总反应______________________________________________________。17.已知Hg2++2e-→Hg(l)的标准电极电势为E1(Hg2+|Hg)，Hg2++e-→12Hg22+的标准电极电势为E2(Hg2+|Hg22+)，则12Hg22++e-→Hg(l)的电极电势表示式应为E3=________________。18.将反应Hg(l)+Cl–(aCl-=1)+Fe3+=2212HgCl(s)+Fe2+设计成电池的表示式为：________________________________________________________________。19.将反应Ag2SO4(s)＝2Ag+＋SO42设计成电池,其书面表示式为：。三、计算题(共5题40分)20.298K时，可逆电池Pt│H2(p)│H2SO4(极稀)│O2(p)│Pt的E=1.23V，并已知fHm$,[H2O(l)]=-285.90kJ·mol-1，求下述单位反应：2H2(g,p)+O2(g,p)──→2H2O(l,p下)，按以下两种途径进行的rUm、rHm、rSm、rGm值，并判断过程的自发方向及过程的性质。(1)将氢和氧直接接触在烧杯中进行(2)组成电池进行反应，并已知该单位反应时外作电功为374.78kJ·mol-121.298K时，有如下两个反应：(a)2Hg(l)+O2(g)+2H2O(l)=2Hg2++4OH–(b)2Hg(l)+O2(水中溶解态)+2H2O(l)=2Hg2++4OH–将反应(a)设计成电池，其E=-0.453V。工业排放的废汞，可与水中溶解氧发生如(b)所示的反应，设废液呈中性，在液面上O2(g)分压为0.21×p，活度系数均为1。⑴写出反应(a)的电池表示式。⑵当废液中的[Hg2+]为1×10-5mol·kg-1时，反应(b)能否自发进行？⑶[Hg2+]在废液中浓度为多少时，不再与溶解O2反应？22.电池Cd│Cd(OH)2(s)│NaOH(0.01mol·kg-1)│H2(p)│Pt298K时E=0V,(Cd2+/Cd)＝0.40V。求298K时Ksp(Cd(OH)2)的值。23.体系Sn4+/Sn2+和Sn2+/Sn的标准电极电位分别为(Sn4+/Sn2+)=0.15V(Sn2+/Sn)=-0.14V计算(Sn4+/Sn)，并设计电池。24.在298K时,已知下列两电池的电动势：(1)Pt│H2(p)│HCl(a=1)│Cl2(p)│PtE1$＝1.3595V(2)Pt│Cl2(p)│HCl(a=1)│AgCl(s)│Ag(s)E2$＝－1.137V求下列电池的电动势E3$:(3)Ag(s)│AgCl(s)│HCl(a=1)│Cl2(p)│Pt四、问答题(共3题20分)25.为什么韦斯顿标准电池一般采用含Cd12.5％的Cd-Hg齐?请写出韦斯顿电池的表达式、电池反应和画出相应的相图来加以说明。26.(1)写出pH的通用定义式；(2)写出pH的操作定义式，并注明各符号所代表的物理量含义。27.定压下，如果原电池的电池反应的rHm在某一温度范围内是不变的，则在该温度范围内电动势与温度成线性关系。为什么？参考答案一、选择题(共10题20分)1.(A)2.(B)3.(B)4.(B)5(B)6.(C)7.(D)8.(C)9.(C)*.(C)二、填空题(共9题18分)11.(Pb2+/Pb(Hg))=(Pb2+/Pb)-RT/2F×ln[a(Pb(Hg))/a(Pb2+)](Pb2+/Pb)=(Pb2+/Pb)-RT/2F×ln[a(Pb(s))/a(Pb2+)]不相同，相同12.Pt,Cl2(p)|Cl-(a1)||Cl-(a2)|Cl2(p),Pt13.E,对消14.Hg(l)|Hg2SO4(s)|SO42-(aq)||Hg22+(a)|Hg(l)15.Qr=TS=21.57kJ·mol-116.2Sb(s)+6OH-(m)=Sb2O3(s)+3H2O+6e-6H2O+6e-=3H2(g,p)+6OH-(m)2Sb(s)+3H2O=Sb2O3(s)+3H2(g,p)17.E3=2E1-E218.摩尔甘汞电极||Fe3+，Fe2+|Pt或Hg(l)|Hg2Cl2(s)|Cl–(Cl=1a)||Fe3+，Fe2+|Pt19.]Ag(s)│Ag+(aq)‖SO42(aq)│Ag2SO4(s),Ag(s)三、计算题(共5题40分)20.(1)rGm=rGm$=-zEF=-474.8kJ·mol-1rHm=2fHm$(298K)=-571.8kJ·mol-1rUm=Q-W=rHm-∑RT=-564.4kJ·mol-1rSm=(rHm-rGm)/T=-325.6kJ·mol-1因rGm0过程(1)为自发过程，又∵W=0-rGm-Wf0过程为不可逆过程(2)始、终态与(1)相同，故rGm、rHm、rUm、rSm与(1)相同因Wf=374.78kJ·mol-1则-rGm-Wf=100.0kJ·mol-1此过程仍为不可逆过程21.⑴Hg(l)|Hg2+||OH-|O2(g),Pt⑵5274(10)(10)ln0.099V040.21RTEEF$，能自发进行。⑶2274[Hg](10)0ln40.21RTEEF$[Hg2+]=2.09×10-2mol·kg-1Hg2+浓度大于此值时不再反应。22.解:电池反应:Cd(s)＋2H+(0.01mol·kg-1NaOH中)─→Cd2+＋H2(p)E＝E－RT/(2F)×ln{a(Cd2+)·f(H2)/[a2(H+)·a(Cd,s)]f(H2)＝1,a(Cd,s)＝10＝0.40V－0.0296×lg{a(Cd2+)a2(OH-)/[a2(H+)·a2(OH-)]}＝0.40－0.0296lg(Ksp/Kw2)Ksp＝3.266×10-1423.Sn2++2e-─→SnG1$=-2F1$Sn4++2e-─→Sn2+G2$=-2F2$Sn4++4e-─→SnG3$=-4F3$G3$=G1+G2$=-4F3$求得：3$=0.005VSn│SnCl4(aq)│HCl(aq)│H2,Pt24.解:(Cl2,Cl-)＝E1$＝1.3595V25.(AgCl,Ag,Cl-)＝E2$＋E1$＝0.2225VE3$＝(Cl2,Cl-)－(AgCl,Ag,Cl-)＝1.1370V四、问答题(共3题20分)25.(1)Cd-Hg(12％Cd)│CdSO4·223H2O(饱和)│Hg2SO4(s)│Hg(l)(2)反应:Cd-Hg齐＋Hg2SO4(s)＝Cd2+＋SO42＋2Hg(l)(3)12％的Cd-Hg齐处在ab线上,虽含Cd量略有变化,但Cd-Hg齐液相中的组成(a点)保持不变。所以E稳定。26.(1)pH=-+Hlga；(2)pHx=pHs+()ln10sxEEFRTEx，pHx是未知物的电动势和pH值，Es，pHs是标准缓冲液的电动势和pH值。目前国际上有五个公认的标准缓冲溶液。27.[(rGm$/T)/T]p=-rHm$/T2zFd(/)ETTT12=212rm/dTTHTT$1rm2rm12zFEHzFEHTT$$即rSm$(1)=rSm$(2)即(E1/T1)p=(E2/T2)p