物理化学5全解.ppt

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1、物理化学练习题五电化学部分电解质溶液、可逆电池、电极过程动力学一、选择题一、选择题 1. 在在Hittorff法测定迁移数实验中，用法测定迁移数实验中，用Pt电极电极电解电解AgNO3溶液，在溶液，在100g阳极部的溶液中含阳极部的溶液中含Ag+的物质的量在反应前后分别为的物质的量在反应前后分别为a和和b mol，在串联的铜库仑计中有在串联的铜库仑计中有c g 铜析出，则铜析出，则Ag+的的迁移数计算式为迁移数计算式为 （A）(a-b)/c63.6（B）c-(a-b)/31.8（C）31.8(a-b)/c（D）31.8(b-a)/c 2. 下面哪一个公式表示了离子独立移动定律：下面哪一个公式表

2、示了离子独立移动定律： （A）= m/ m （B） m，+ =t + m （C） m，+ = m - m，- （D） m =/c 3. 某一强电解质为某一强电解质为M +X -，则其平均活度则其平均活度a 与活与活度度aB之间的关系是之间的关系是 （A） a = aB （B） a =(aB)2 （C） a = (aB) （D）a = (aB)1/ 4. 某电解质溶液浓度某电解质溶液浓度m = 0.05molkg-1，其离子强度为其离子强度为0.15 molkg-1，该电解质是：该电解质是：（A）A+B-型（型（B）A+B2-型（型（C）A2+B2-型（型（D）AB型型 5.下列电池中，哪个电池

3、的电动势与下列电池中，哪个电池的电动势与Cl-离子的离子的活度无关？活度无关？（A）Zn ZnCl2(aq) Cl2(g) Pt（B）Zn ZnCl2(aq) KCl(aq) AgCl(s) Ag（C）Ag AgCl(s) KCl(aq) Cl2(g) Pt（D）Hg Hg2Cl2(s) KCl(aq) AgNO3(aq) Ag 6. 298K时，时， (Au+/Au)=1.68V, (Au3+/Au)=1.50V (Fe3+/Fe2+)=0.77V， 则反应则反应2Fe2+ + Au3+=2Fe3+ Au+的平衡常数的平衡常数K= （A）3.831021（B）2.2910-12 （C）6.6

4、11021（D）2.941012 方法是小题需方法是小题需 “大考虑大考虑”（下式会证明吗？）：（下式会证明吗？）： 3 (Au3+/Au) = 2 (Au3+/Au+) + (Au+/Au) 求出求出 (Au3+/Au+) ，再计算，再计算 E = (Au3+/Au+) - (Fe3+/Fe2+) 最后用最后用 rGm =-zF E = -RTln K 7. 如下说法中正确的是：如下说法中正确的是： (A)原电池反应的原电池反应的HQp (B)原电池反应的原电池反应的H = Qr (C)原电池反应体系的吉布斯自由能减少值等原电池反应体系的吉布斯自由能减少值等于它对外做的电功于它对外做的电功

5、(D)原电池工作时越接近可逆过程，对外做电原电池工作时越接近可逆过程，对外做电功的能力愈大功的能力愈大 . 8. 对于对于E=RT/(zF)lnK一式，正确的一式，正确的理解是理解是 （A)表示电池内各物都处于标准态表示电池内各物都处于标准态 （B）表示电池反应已达平衡表示电池反应已达平衡 （C）表示电池内部各物都处于标准态且表示电池内部各物都处于标准态且反应已达平衡反应已达平衡 （D）E与与K仅在数值上满足上述关系，仅在数值上满足上述关系，两者的物理意义并不相同两者的物理意义并不相同 9. 在在298K时有如下电池：时有如下电池： Pt H2(p) H+(=1) CuSO4(0.01molk

6、g-1) Cu(s) 若在右边加入若在右边加入0.1molkg-1的的CuSO4溶液，则电溶液，则电池的电动势将池的电动势将 （A）增加（增加（B）下降（下降（C）不变（不变（D）无法判无法判断断 10. 298K温度下，温度下，0.1 mol dm-3 和和0.01 mol dm-3的的NaCl溶液相接触，产生溶液相接触，产生Ej1的液体接界电势。的液体接界电势。如仅将如仅将NaCl换为换为HCl，产生，产生Ej2的液体接界电势。的液体接界电势。则二者的关系为：则二者的关系为： A) 符号相同，符号相同， Ej1 Ej2 B) 符号相同，符号相同， Ej1 Ej2 D) 符号相反，符号相反，

7、 Ej1 Ej2 11. 两半电池之间使用盐桥测得电动势为两半电池之间使用盐桥测得电动势为0.059V，当盐桥拿走，使两溶液接触，当盐桥拿走，使两溶液接触，这时测得电动势为这时测得电动势为0.048V，该液接电势该液接电势为：为： （A）-0.011V（B）0.011V（C）0.107V（D）-0.107V 12. 通过电动势的测定，可以求难溶盐的活通过电动势的测定，可以求难溶盐的活度积，今欲求度积，今欲求AgCl的活度积，则应设计的电的活度积，则应设计的电池为：池为：（A）AgAgClHCl(aq)Cl2(p)Pt（B）PtCl2(p)HCl(aq)AgNO3(aq)Ag（C）AgAgNO3

8、(aq) HCl(aq)AgClAg（D）AgAgClHCl(aq)AgClAg 二.填空题 1. 291K，直径为直径为0.02cm玻管中放入玻管中放入0.1moldm-3的的NaCl水溶液，管两端置电极水溶液，管两端置电极.两极相距两极相距0.200cm，两两极电位差为极电位差为50V，已知已知Na+与与Cl-在此溶液中的淌度各在此溶液中的淌度各为为3.73 10-8及及5.78 10-8m2s-1V-1。30分钟内通过管分钟内通过管中任一横截面的物质的量为中任一横截面的物质的量为n(Na+)为（为（ ）,n(Cl-)为（为（ ）,t(Na+)（迁移数）（迁移数）（ ）。）。 又需又需 “

9、小题大考虑小题大考虑”了：了： n(Na+) = A u(Na+) c(Na+) t = (1 10-4m)2 ( 3.73 10-8m2s-1V-1 50V /0.002m) 100 molm-3 1800s = 5.27 10-6 mol n(Cl-) = ? t(Na+) =U(Na+)/ U(Na+)+U(Cl+) 2. 有下列溶液：有下列溶液： (A) 0.001molkg-1KCl (B) 0.001molkg-1KOH (C) 0.001molkg-1HCl (D) 1.0molkg-1KCl 其中摩尔电导率最大的是（其中摩尔电导率最大的是（ ）；最小的）；最小的是（是（ ）。）

10、。 3. 欲测量下列电池的电动势，与电位差计欲测量下列电池的电动势，与电位差计（-）端相连的是该电池的）端相连的是该电池的p1端还是端还是p2端。端。 PtH2(p1=0.1p)HCl(aq)H2(p2=p) 4. 将将“反应反应” Ag(s)Ag-Au (合金，合金，a（Ag）=0.120) 设计成电池（设计成电池（ ）,其在其在298K的电动势为（的电动势为（ ）。）。 5. 生物电化学中，膜电势的存在意味着每个生物电化学中，膜电势的存在意味着每个细胞上都有一个（细胞上都有一个（ ）存在，相当于一）存在，相当于一些（些（ ）分布在细胞表面，根据电池电动势）分布在细胞表面，根据电池电动势的计

11、算公式的计算公式E=右右-左左，则对，则对K+细胞膜电势公细胞膜电势公式可表示为（式可表示为（ ）。）。 6. 从能量的利用上看超电势的存在有其从能量的利用上看超电势的存在有其不利的方面。但在工业及分析等方面超不利的方面。但在工业及分析等方面超电势的现象也被广泛应用，试举出两个电势的现象也被广泛应用，试举出两个利用超电势的例子（利用超电势的例子（ ），），（ ）。）。 7. 电化学中电极的反应速度以（电化学中电极的反应速度以（ ）表）表示，极化是（示，极化是（ ）的现象，它可分为）的现象，它可分为（ ）（）（ ）（）（ )。超电势是。超电势是（ ）。）。 8. 铜板上有一些铁的铆钉，长期暴露在

12、铜板上有一些铁的铆钉，长期暴露在潮湿的的空气中，在（潮湿的的空气中，在（ ）部）部位特别容易生锈。位特别容易生锈。三、计算题 1. 为电解食盐水溶液制取为电解食盐水溶液制取NaOH，通过一定时间的电通过一定时间的电流后，得到含流后，得到含NaOH1moldm-3的溶液的溶液0.6dm-3。同时同时在与之串联的铜库仑计上析出在与之串联的铜库仑计上析出30.4g Cu。试问得到的试问得到的NaOH是理论值的百分之几？是理论值的百分之几？ （解剖这只小麻雀）：（解剖这只小麻雀）：首先要明白这是需应用法拉第定首先要明白这是需应用法拉第定律才能解决的问题，然后写出反应方程式，律才能解决的问题，然后写出反

13、应方程式，NaCl(aq) + H2O = NaOH(aq) + 1/2H2 + 1/2Cl2，为方便求，为方便求库仑计阴极上析出的库仑计阴极上析出的1/2Cu的物质的量：的物质的量：2 30.4/63.9 mol据法拉第定律，工作电解池阴极区生成的据法拉第定律，工作电解池阴极区生成的NaOH的物质的物质的量也应是的量也应是2 30.4/63.9 mol。因副反应等因素的影响：。因副反应等因素的影响： = 1moldm-3 0.6dm-3/(2 30.4/63.9 mol) 100% = 63.0% 2. 291K时，已知时，已知KCl和和NaCl的无限稀释摩尔电导率的无限稀释摩尔电导率分别为

14、分别为 m (KCl)= 129.6510-4Sm2mol-1， m (NaCl)=108.6010-4Sm2mol-1,K+和和Na+的迁移的迁移数分别为数分别为0.4986和和0.397，精确求出在，精确求出在291K和无限稀和无限稀释时（甲）释时（甲）KCl溶液中溶液中K+和和Cl-的离子摩尔电导率的离子摩尔电导率（乙）（乙）NaCl溶液中溶液中Na+和和Cl-的离子摩尔电导率的离子摩尔电导率 太简单，只要复习了极限摩尔电导率、极限离子迁太简单，只要复习了极限摩尔电导率、极限离子迁移率和迁移数间的关系就会做。见我的讲课课件，移率和迁移数间的关系就会做。见我的讲课课件，电解质溶液中一张片子

15、（电解质溶液中一张片子（几个有用的关系式）。）。 3. 25时，时，AgCl在水中饱和溶液的浓度为在水中饱和溶液的浓度为1.2710-5m o l k g- 1, 根 据 德 拜根 据 德 拜 - 休 格 尔 理 论 计 算 反 应休 格 尔 理 论 计 算 反 应AgCl=Ag+(aq)+Cl-(aq)的标准吉布斯自由能变化的标准吉布斯自由能变化，并计并计算算AgCl在在KNO3溶液溶液中的饱和溶液的浓度。已知混合溶中的饱和溶液的浓度。已知混合溶液的离子强度为液的离子强度为I=0.010molkg-1，A= 0.509(molkg-1)-1/2 解法：解法：1-1型电解质，离子强度型电解质，

16、离子强度 I = m =1.27 10-5 molkg-1, 离子平均活度因子为离子平均活度因子为 = -Az+z-(I/m)1/2 Kap = 2 (m+m-/m2 2)-Az+z-(I/m)1/2 4. 将下列反应设计成可逆电池，并计算将下列反应设计成可逆电池，并计算318K时反应时反应进度为进度为1mol的可逆热效应。的可逆热效应。 Cd(s)+Hg2SO4(s)=Cd2+(aq)+2Hg(l)+SO42- (aq) 已知已知E/V=0.6708-1.0210-4(T/K-298)-2.410-5(T/K-298)2 5. 已知已知(Fe3+/Fe)=-0.036V,(Fe3+/Fe2+) =0.771V，试求：试求： （1）(Fe2+/Fe) （2）Fe+2Fe3+=3Fe2+的平的平衡常数。衡常数。 6. 从下列从下列298.15K，p下的数据，求下的数据，求Pt S2O32-,S4O62-的电极电势。的电极电势。1molNa2S2O35H2O溶于大量水中，吸热溶于大量水中，吸热46.735kJmol-1；1molNa2S2O35H2O溶于过量溶于过量I3-的溶液中，吸热的溶