普化无机试卷 应用电化学复习题 在其它条件不变时，电解质溶液的摩尔电导率随溶液浓度的增加而 ( ) (A) 增大 (B) 减小 (C) 先增后减 (D) 不变 在298K的含下列离子的无限稀释的溶液中，离子摩尔电导率最大的是 ( ) (a)A13+ (b)Mg2+ (c)H+ (d)K+ 298K时，有浓度均为0.001mol·kg-1的下列电解质溶液，其离子平均活度系数最大的是 ( ) (a) CuS04 (b) CaCl2 (c) LaCl3 (d) NaCl 298K时有相同浓度的NaOH(1)和NaCl(2)溶液，两个Na+的迁移数t1与t2之间的关系为( )离子迁移数与温度浓度及溶剂的性质有关 (a) t1 = t2 (b) t1 > t2 (c)t1 < t2 (d)无法比较 NaCl稀溶液的摩尔电导率Λm与Na+、、C1-的淌度U+、U-之间关系为 ( ) (a) Λm= U+ + U- (b) Λm=U+／F + U—／F (c) Λm= U+F + U-F (d) Λm= 2 (U+ + U-) Al2(S04)3的化学势μ与Al3+、SO42-的化学势μ+,、μ-之间的关系为 ( ) (a) μ = μ+ +μ- (b) μ =2μ+ +3μ- (c) μ =3μ+ +2μ- (d) μ = μ+ · μ- 298 K 时，在下列电池 Pt│H2(p)│H+(a=1)‖CuSO4(0.01 mol·kg-1)┃Cu(s)右边溶液中加入0.1 mol·kg-1 Na2SO4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 下列对原电池的描述哪个是不准确的: ( ) (A) 在阳极上发生氧化反应 (B) 电池内部由离子输送电荷 (C) 在电池外线路上电子从阴极流向阳极 (D) 当电动势为正值时电池反应是自发的 如下说法中，正确的是： ( ) (A) 原电池反应的 H < Qp (B) 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于它对外做的电功 (D) 原电池工作时越接近可逆过程，对外做电功的能力愈大 若算得电池反应的电池电动势为负值时，表示此电池反应是： ( ) (A) 正向进行 (B) 逆向进行 (C) 不可能进行 (D) 反应方向不确定 当电池的电动势E=0时，表示： （ ） 电池反应中，反应物的活度与产物活度相等 电池中各物质都处于标准态 正极与负极的电极电势相等 电池反应的平衡常数Ka=1 在电池中，当电池反应达到平衡时，电池的电动势等于： （ ） (A) 标准电动势 (B) (C) 零 (D) 不确定 等温下，电极-溶液界面处电位差主要决定于： （ ） 电极表面状态 溶液中相关离子浓度 电极的本性和溶液中相关离子活度 电极与溶液接触面积的大小 某电池反应为 2 Hg(l)＋O2＋2 H2O(l)＝2 Hg2+＋4 OH-,当电池反应达平衡时,电池的 E 必然是: ( ) (A) E >0 (B) E =E (C) E <0 (D) E =0 测定溶液的 pH 值的最常用的指示电极为玻璃电极, 它是： ( ) (A) 第一类电极 (B) 第二类电极 (C) 氧化还原电极 (D) 氢离子选择性电极 有三种电极表示式: (1) Pt,H2(p)│H+(a=1), (2)Cu│Pt,H2(p)│H+(a=1),(3) Cu│Hg(l)│Pt,H2(p)│H+(a=1)，则氢电极的电极电势彼此关系为 ： ( ) (A) 逐渐变大 (B) 逐渐变小 (C) 不能确定 (D) 彼此相等 对应电池Ag(s)|AgCl(s)|KCl(aq)|Hg2Cl2(s)|Hg(l)的化学反应是： （ ） 2Ag(s)+Hg22+(aq) = 2Hg(l) +2Ag+ 2Hg+2Ag+ = 2Ag +Hg22+ 2AgCl+2Hg = 2Ag +Hg2Cl2 2Ag+Hg2Cl2 = 2AgCl +2Hg 下列电池的电动势，哪个与Br -的活度无关： （ ） Ag(s)|AgBr(s)|KBr(aq)|Br2(l),Pt Zn(s)|ZnBr2(aq)|Br2(l),Pt Pt,H2(g)|HBr(aq)|Br2(l),Pt Hg(l)|Hg2Br2(s)|KBr(aq)||AgNO3(aq)|Ag(s) 298 K 时, 在下列电池 Pt│H2(p)│H+(a=1)‖CuSO4(0.01 mol·kg-1)│Cu(s)右边溶液中通入 NH3, 电池电动势将： ( ) (A) 升高 (B) 下降 (C) 不变 (D) 无法比较 如果规定标准氢电极的电极电势为1V，则可逆电极的电极电势Ф0值和电池的电动势E0值将有何变化 ( ) (a)E0，Ф0各增加1V (b)E0和Ф0各减小1V (c)E0不变，Ф0增加1V (d)E0不变，Ф0减小1V 下列电池中，电动势与Cl-的活度无关的是 ( ) (a).Zn(s)|ZnCl2(a)|Cl2(p0)|Pt (b).Zn(s)|ZnCl2(a1)||KCI(a2)|AgCI(s)|Ag (c).Ag(s)|AgCI|KCI(a)|CI2(p0)|Pt(d).Pt|H2(p0)|HCI(a)|Cl2(p0)|Pt 某电池反应为2Hg(1)+02+2H2O(1)＝2Hg2++40H-，当电池反应达平衡时，电池的E必然是 (a)E>0 (b)E=E0 (c)E<0 (d)E=0 金属与溶液间电势差的大小和符号主要取决于 ( ) (a)金属的表面性质 (b)溶液中金属离子的浓度 (c)金属与溶液的接触面积 (d)金属的本性和溶液中原有的金属离子浓度 不能用于测定溶液pH值的电极是 ( ) (a)氢电极 (b)醌氢醌电极 (c)玻璃电极 (d)CI-|AgCI(s)|Ag电极 下列4组组成不同的混合溶液，当Pb(s)插入各组溶液时，金属Sn有可能被置换出来的是(已知Ф0 (Sn2+，Sn)=-0.136VФ0 (Pb2+，Pb)＝- 0.126V ( ) (a)a(Sn2+)=1.0，a(Pb2+)＝1.0 (b)a(Sn2+)=0.1，a(Pb2+)=1.0 (c)a(Sn2+)＝l.0，a(Pb2+)=0.1 (d)a(Sn2+)＝0.5，a(Pb2+)＝0.5 常见的燃料电池为: Pt,H2(p1)|NaOH(aq)|O2(p2),Pt，设其电动势为E1，如有另一电池可以表示为：Cu(s)|Pt|H2(p)|NaOH(aq)|O2(p)|Pt|Cu(s)，其电动势为E2，若保持各物质的活度相同，则E1与E2的关系为： （ ） E1>E2 (B) E1
设计
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成电池，已知E(Cl2|Cl-)=1.360 V, E(Br2|Br -)=1.065 V，该反应的平衡常数为 （ ） 25℃时， (Fe3+,Fe2+) = 0.771 V， (Sn4+,Sn2+) = 0.150 V，反应 2Fe3+(a=1) + Sn2+(a=1) ＝ Sn4+(a=1) + 2Fe2+(a=1) 的rG 为 以 2Fe3+ + Sn2+ = Sn4+ + 2Fe2+ 反应组成原电池，其标准电动势 E 值为： （已知 (Fe3+/Fe2+) = 0.77 V , (Sn4+/Sn2+) = 0.15 V） 电极 Tl3+,Tl+/Pt 的电势为 ＝1.250 V,电极 Tl+/Tl 的电势 ＝-0.336 V则电极 Tl3+/Tl 的电势 为: 某电池在298K，p0压力下，可逆放电的热效应为QR＝ -100J，则该电池反应的ΔrHm值应为 电池 Ag,AgCl(s)│CuCl2(m)│Cu(s) 的电池反应是_________________________, 电池 Ag(s)│Ag+(aq)‖CuCl2(aq)│Cu(s) 的电池反应是________________________。 将反应Hg(l) + 2KOH(aq) → HgO(s) + H2O(l) + 2K(Hg)(aam)设计成电池的表示式为： ___________________________________________________________________。 电池: Pt│H2(p)‖HCl(,m)│Hg2Cl2 │Hg│Pt 根据能斯特公式其电动势 E = _______________ ，得到 lg= _____________ 。 2 分 (4153) 将反应Ag2O(s) = 2Ag(s) + O2(g)设计成电池的表示式为：________________________________。 2 分 (4192) 已知E1(Fe3+|Fe)= - 0.036 V，E2(Fe3+|Fe2+)=0.771 V，则E3(Fe2+|Fe)=________________________。 超电势测量采用的是三电极体系, 即研究电极、辅助电极和参比电极, 其中辅助 电极的作用是____________________, 参比电极的作用是____________________。 反应 Zn(s) + 2HCl(a1) ＝ ZnCl2(a2) + H2(g)，已知 25℃， fG (Zn2+)值为 -147.19 kJ·mol-1，(m= 1 mol·kg-1)，利用电化学方法判断25℃，当p = 101325 Pa，a = 10-8，a(Zn2+)= 105的条件下，反应的方向为 。（写出基本公式，然后判断） 298 K时，电池Pt,H2(0.1p)|HCl(a=1)|H2(p), Pt的电动势为：___________________。 酸性介质的氢-氧燃料电池, 其正极反应为________________________________, 负极反应为_____________________________________。 298 K 时，电池反应 Ag(s)＋ Hg2Cl2(s)＝AgCl(s)＋Hg(l) 所对应的 rSm＝32.9 J·K-1·mol-1,电池电动势为0.0193 V,则相同反应进度时rHm＝ ， (E/T)p＝______________。 将一 Pb 酸蓄电池在 10.0 A 电流下充电 1.5 h，则 PbSO4分解的质量为 。 （已知 M(PbSO4)= 303 g·mol-1 ） 某化学反应在等温、等压下进行 (298 K，p), 测得其热效应为Q1，若将此反应组成可逆电池在同样温度、压力下可逆放电（反应的物质量与上面相同），测得热效应为 Q2(n 为已知)。以上两过程功的差值为 _________________ ，电池的温度系数 (E/T )p= 。 在恒温、恒压下，金属 Cd 与盐酸的反应为放热反应，其反应热效应绝对值为 Q1，若在相同 T,p 条件下，将上述反应组成可逆电池，亦为放热，热效应绝对值为 Q2，若两者始终态相同，则 Q1与 Q2 的大小关系是 _________ 。 将反应Hg22+ + SO42- → Hg2SO4(s)设计成电池的表示式为： ___________________________________________________________________ 2 分 (4815) 电解HNO3, H2SO4, NaOH, NH3·H2O, 其理论分解电压均为1.23 V。其原因是 _________________________________________________________。 电池放电时，随电流密度增加阳极电位变 ________，阴极电位变 ________，正极变 ________ ，负极变_____。 碱性锌-锰电池, 其正极反应为________________________________, 负极反应为_____________________________________。 三、计算题 ( 共 5题 40分 ) 298 K时, 以Pt为阳极, Fe为阴极, 电解浓度为1 mol·kg-1的NaCl水溶液(活度系数为 0.66)。 设电极表面有H2(g)不断逸出时的电流密度为0.1A·cm-2, Pt上逸出Cl2(g)的超电势可近似看作零。 若Tafel公式为 =a+blg(j/1A·cm-2), 且Tafel常数 a=0.73 V, b=0.11V, (Cl2/Cl-)=1.36 V，请计算实际的分解电压。 在 0.01 mol·dm-3的 NaCl 溶液中，施加 10000 V·m-1 的电位梯度，已知 Na+ 和 Cl- 在该浓度下的摩尔电导率分别为 50.1×10-4 S·m2·mol-1 及 76.4×10-4 S·m2·mol-1，计算 Na+及 Cl-的速率。 [答]U = m(Na+)/F = 5.19×10-8 m2·V-1·s-1 (2分) U(Cl-) = m(Cl-)/F = 7.92×10-8 m2·V-1·s-1 (以下各1分) r = U × dE/dl = 5.19×10-4 m·s-1 r(Cl-) = U(Cl-) dE/dl = 7.92×10-4 m·s-1 用 Pt 为电极，通电于稀 CuSO4溶液, 指出阴极部、中部、阳极部中溶液的颜色在通电过程中有何变化？若都改用 Cu 作电极，三个部分溶液颜色变化又将如何？ [答](1) 以 Pt 为电极：阴极部变浅，中部不变，阳极部变浅 (2) 以 Cu 为电极：阴极部变浅，中部不变，阳极部变深 298 K时, 用Pb为电极来电解0.100 mol·dm-3 H2SO4( =0.265)。 在电解过程中,把Pb阴极与另一摩尔甘汞电极相联接， 当Pb阴极上氢开始析出时, 测得E分解=1.0685 V,试求H2在Pb电极上的超电势(H2SO4只考虑一级电离), 已知摩尔甘汞电极的氢标电势甘汞=0.2800 V 。 [答] 氢刚在Pb极上析出时, 阴极电势为 (H2)= (甘汞)-E(分解) =0.2800 V-1.0685 V= -0.7885 V 而氢电极的平衡电势为 (H+/H2) =-0.05915lg 0.05915lg (H+) =-0.0933 V ∴阴= (H+/H2, 平) - (H2) =0.6952 V 氢气逸出, 其压力 p(H2)≥p. 电流密度为0.1 A·cm-2时, H2和O2在Ag电极上的超电势分别为0.90 V和0.98 V。 今将两个Ag电极插入0.01 mol·kg-1的NaOH溶液中, 通电(0.1A·cm-2)发生电解反应, 电极上首先发生什么反应? 此时外加电压为多少? 已知： (OH-/O2) =0.401V, (OH-/H2) = -0.828 V。 [答] 阴: 2H2O +2e- ──→ H2 +2OH- 阳: 2OH- -2e- ──→ H2O + O2 E=阳-阴 + (O2)+ (H2) = (阳)- (阴)+ (O2)+ (H2) =0.401V -(-0.828 V)+0.98 V+0.90 V =3.11V 电池： Ag│AgCl(s)│KCl(aq)│Hg2Cl2(s)│Hg(l) 在 298 K 时的电动势 E = 0.0455 V，(E/T )p= 3.38×10-4 V·K-1，写出该电池的反应，并求出 rHm，rSm 及可逆放电时的热效应Qr。 将下列化学反应设计成原电池，写出原电池的表示式： (a) Fe2++ Ag+ ─→Fe3+ + Ag(s) (b) H++ OH- ─→ H2O(l) (c) Ni(s) + H2O(l) ─→ NiO(s) + H2(g) 有多种答案，仅各举一例如下； (a) Pt│Fe3+,Fe2+‖Ag+│Ag(s) (b) Pt│H2(g)│OH-‖H+│H2(g)│Pt 或 Pt│O2(g)│OH-‖H+│O2(g)│Pt (c) Ni│NiO(s)│OH-│H2(g)│Pt 或 Ni│NiO(s)│H+│H2(g)│Pt 10 分 熔盐电解制备铝的反应为 2Al2O3 + 3C = 4Al + 3CO2，此反应自由能变化为1.360kJ/mol-1；请回答下列问题。（1）理论分解电压是多少？（2）制造2吨铝，理论上需要多少碳？（3）每吨铝电能消耗为13500kWh·t-1时，能量效率为多少？ 11-2-7 已知25℃，PbSO4（s）的溶度积为1.60×108 。 Pb2+和SO42－无限稀释摩尔电导率分别为70×104Sm2 mol1和79.8×104S m2 mol1。配制此溶液所用水的电导率为1.60×104S m1。试计算25℃PbSO4饱和溶液的电导率。 11-2-7 12-2-2；12-2-2；12-2-4；12-1-2；12-1-1
浙公网安备 33021202002483