物理化学电化学练习题及答案

第八、九、十章电化学习题一、选择题1.科尔劳乌施定律)1(cmm适用于（D）A.弱电解质B.强电解质C.无限稀释溶液D.强电解质稀溶液2.在质量摩尔浓度为b的MgSO4中，MgSO4的活度a为（A）A.22)/(bbB.22)/(2bbC.33)/(4bbD.44)/(8bb3.某电池的电池反应可写成:(C)（1）H2(g)+21O2(g)H2O(l)（2）2H2(g)+O2(g)2H2O(l)相应的电动势和化学反应平衡常数分别用E1，E2和K1，K2表示，则(C)A.E1=E2K1=K2B.E1≠E2K1=K2C.E1=E2K1≠K2D.E1≠E2K1≠K24.下列电池中，电动势E与Cl-的浓度无关的是（C）A.Ag|AgCl(s)|KCl(aq)|Cl2(g,100kPa)|PtB.Ag|Ag+(aq)||Cl-(aq)|Cl2(g,100kPa)|PtC.Ag|Ag+(aq)||Cl-(aq)|AgCl(s)|AgD.Ag|AgCl(s)|KCl(aq)|Hg2Cl2(s)|Hg5.电池在恒温恒压及可逆条件下放电，则系统与环境间的热交换Qr值是（B）A.ΔrHmB.TΔrSmC.ΔrHm-TΔrSmD.06.在电池Pt|H2(g,p)|HCl（1mol·kg-1）||CuSO4（0.01mol·kg-1）|Cu的阴极中加入下面四种溶液，使电池电动势增大的是（A）A.0.1mol·kg-1CuSO4B.0.1mol·kg-1Na2SO4C.0.1mol·kg-1Na2SD.0.1mol·kg-1氨水7.298K时，下列两电极反应的标准电极电势为:Fe3++3e-→FeEθ(Fe3+/Fe)=-0.036VFe2++2e-→FeEθ(Fe2+/Fe)=-0.439V则反应Fe3++e-→Fe2+的Eθ(Pt/Fe3+,Fe2+)等于(D)A.0.184VB.0.352VC.-0.184VD.0.770V8.298K时，KNO3水溶液的浓度由1mol·dm-3增大到2mol·dm-3,其摩尔电导率Λm将(B)A.增大B.减小C.不变D.不确定9.电解质分为强电解质和弱电解质，在于：(B)。(A)电解质为离子晶体和非离子晶体；(B)全解离和非全解离；(C)溶剂为水和非水；(D)离子间作用强和弱。10.在等温等压的电池反应中，当反应达到平衡时，电池的电动势等于：（A）。(A)零；(B)E；(C)不一定；(D)随温度、压力的数值而变。11.25℃时，电池Pt|H2(10kPa)|HCl(b)|H2(100kPa)|Pt的电动势E为：（D）。(A)2×0.059V；(B)0.059V；(C)0.0295V；(D)0.0295。12.正离子的迁移数与负离子的迁移数之和是：(B)。(A)大于1；(B)等于1；(C)小于1。13.已知25℃时，E(Fe3+|Fe2+)=0.77V，E(Sn4+|Sn2+)=0.15V。今有一电池，其电池反应为2Fe3++Sn2+===Sn4++2Fe2+，则该电池的标准电动势E(298K)为：（B）。(A)1.39V；(B)0.62V；(C)0.92V；(D)1.07V。14.电解质溶液的导电能力：（B）。(A)随温度升高而减小；(B)随温度升高而增大；(C)与温度无关；(D)因电解质溶液种类不同，有的随温度升高而减小，有的随温度升高而增大。15.已知298K，½CuSO4、CuCl2、NaCl的极限摩尔电导率Λ∞分别为a、b、c(单位为S·m2·mol-1)，那么Λ∞(Na2SO4)是：(B)(A)c+a-b；(B)2a-b+2c；(C)2c-2a+b；(D)2a-b+c。16.某温度下，纯水的电导率κ=3.8×10-6S·m-1，已知该温度下，H+、OH-的摩尔电导率分别为3.5×10-2与2.0×10-2S·m2·mol-1，那么该水的Kw是多少(单位是mol2·dm-6)：(C)?(A)6.9×10-8；(B)3.0×10-14；(C)4.77×10-15；(D)1.4×10-15。17.用同一电导池测定浓度为0.01和0.10mol·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)(A)1∶1；(B)2∶1；(C)5∶1；(D)10∶1。18.离子运动速度直接影响离子的迁移数，它们的关系是：(A)(A)离子运动速度越大，迁移电量越多，迁移数越大；(B)同种离子运动速度是一定的，故在不同电解质溶液中，其迁移数相同；(C)在某种电解质溶液中，离子运动速度越大，迁移数越大；(D)离子迁移数与离子本性无关，只决定于外电场强度。19.以下说法中正确的是：(C)(A)电解质的无限稀摩尔电导率Λm都可以由Λm与c1/2作图外推到c1/2=0得到；(B)德拜—休克尔公式适用于强电解质；(C)电解质溶液中各离子迁移数之和为1；(D)若a(CaF2)=0.5，则a(Ca2+)=0.5，a(F-)=1。20.以下说法中正确的是：(A)(A)电解质溶液中各离子迁移数之和为1；(B)电解池通过lF电量时，可以使1mol物质电解；(C)因离子在电场作用下可定向移动，所以测定电解质溶液的电导率时要用直流电桥；(D)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，这一规律只适用于强电解质。二、计算题1.某电导池中充入0.02mol·dm3的KCl溶液，在25℃时电阻为250，如改充入6×105mol·dm3NH3·H2O溶液，其电阻为105。已知0.02mol·dm3KCl溶液的电导率为0.227S·m1，而NH4+及OH的摩尔电导率分别为73.4×104S·m2·mol1，198.3S·m2·mol1。试计算6×105mol·dm3NH3·H2O溶液的解离度。2.有一原电池Ag|AgCl(s)|Cl-（a=1）||Cu2+（a=0.01）|Cu。（1）写出上述原电池的反应式；（2）计算该原电池在25℃时的电动势E；（3）25℃时，原电池反应的吉布斯函数变（rGm）和平衡常数K各为多少？已知：E(Cu2+|Cu)=0.3402V，E(Cl-|AgCl|Ag)=0.2223V。3.25℃时，对电池Pt|Cl2(p)Cl-(a=1)||Fe3+(a=1)，Fe2+(a=1)Pt：（1）写出电池反应；（2）计算电池反应的rG及K值；（3）当Cl-的活度改变为a(Cl-)=0.1时，E值为多少？（已知E(Cl-|Cl2|Pt)=1.3583V，E(Fe3+，Fe2+|Pt)=0.771V。）4.下列电池：Pt，H2(pø)|H2SO4(aq)|O2(pø)，Pt298K时E=1.228V，已知液体水的生成热ΔfHmø(298K,H2O,l)=-2.851×105J·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273K～298K之间此反应的ΔrHm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，γ±=0.84)‖AgNO3|(0.10mol·kg-1，γ±=0.72)|Ag电动势E=0.4312V，试求AgCl的溶度积Ksp。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：E=68.04/mV+0.312×(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℃时该电池反应的ΔrGmθ，ΔrHmθ，ΔrSmθ。7.25℃时，将浓度为15.81mol•m-3的醋酸注入电导池，测得电阻为655Ω。已知电导池常数K=13.7m-1,Λm∞（H+）=349.82×10-4S·m2·mol-1，Λm∞（Ac-）=40.9×10-4S·m2·mol-1，求给定条件下醋酸的电离度和电离常数。电化学答案一、选择题1.D2.A3.C4.C5.B6.A7.D8.B9.B10.A11.D12.B13.B14.B15.B16.C17.A18.A19.C20.A二、计算题1.解：=RR121=(250105×0.277)S·m－1=69.3×10－5S·m－1m=/c=6931061010553.S·m2·mol－1=0.0115S·m2·mol－1m=(73.4+198.3)×10－4S·m2·mol－1=271.7×10－4S·m2·mol－1所以，=mm=001152717104..=0.4232.解：（1）2Ag+2Cl-(a=1)+Cu2+(a=0.01)====2AgCl(s)+Cu（2）E=[0.3402－0.2223－01.011lg205916.02]V=0.05875V（3）rGm=－zFE=[－2×96485×0.05875]J·mol-1=－11.337kJ·mol-1rG=－zFE=－RTlnKlnK=－zFE/RT=15.298314.8)2223.03402.0(964852=9.1782K=9.68×1033.解:（1）2Cl－(a=1)＋2Fe3+（a=1）===Cl2(p)+2Fe2+（a=1）（2）rG=[－2×96485×(0.771－1.3583)]J·mol-1=113331J·mol-1lgK=05916.0)3583.1771.0(2=－19.858K=1.387×10-20（3）E=E－)Cl(1lg205916.0-2a=[(0.771－1.3583)－2)1.0(1lg205916.0]V=(－0.5873－0.05916)V=－0.6465V4.解：(1)(-)H2→2H++2e(+)1/2O2+2H++2e→H2O(l)电池反应：H2(g)+1/2O2(g)→H2O(l)(2)ΔrGm=-nFE=-2×96500×1.228=-2.37×105(J·mol-1)根据ΔrHm==-Nfe+nFT(E/T)p-2.861×105=-2.37×105+2×96500×298×(E/T)p(E/T)p=-8.537×10-4(V·K-1)(3)根据ΔrHm=nF[E-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=Eø-RT/Fln[a(AgCl)/a(Ag+)a(Cl-)]∵a(AgCl)=1；∴Eø=E-RT/Fln[a(Ag+)a(Cl-)]=E-RT/Fln(γ±m/mø)=0.4321-(8.314×291/96500)ln(0.84×0.05)=0.5766VlnKø=nFEø/RT=22.9985；故Kø=9.73×109AgCl的溶度积Ksp=1/Kø=1.03×10-106.解:通过1F电量时，z=1电极反应:(-)Hg(l)+Br-(aq)→1/2Hg2Br2(s)+e-(+)AgBr(s)+e-→Ag(s)+Br-(aq)电池反应:Hg(l)+AgBr(s)→1/2Hg2Br2(s)+Ag(s)25℃,100kPa时,VmVE210804.604.68112565.610804.66.964841molkJmolJzFEGmr，1210312.0kVTEp则11113103.3010312.06.964841KmolJKmolJTEzFSpmr1121.2410103.3015.2986565molJmolJSTGHmrmrmr）（若通电量为2F，则电池所做电功为：112`13.1310084.66.964842molkJmolJzFEW7.解：121110092.26557.13