第七章 电 化 学Word文档格式.docx
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B.t1>
t2;
C.t1<
D.无法比较
7)一定温度和浓度的水溶液中,Li+、Na+、K+、Rb+的摩尔电导率依次增大的原因是:
A.离子浓度依次减弱;
B.离子的水化作用依次减弱;
C.离子的迁移数依次减小;
D.电场强度的作用依次减弱
8)水溶液中H+和OH-的淌度特别大,其原因是()
A.发生电子传导;
B.发生质子传导;
C.离子荷质比大;
D.离子水化半径小
9)醌氢醌是醌与氢醌的等分子复合物,用它测定溶液的pH时,醌+2e⇔氢醌,随着电池反应的进行,醌的浓度()
A.上升;
B.下降;
D.不定
10)某电池反应可写成
(1)H2(p1)+Cl2(p2)=2HCl或
(2)1/2H2(p1)+1/2Cl2(p2)=HCl,这两种不同的表示式算出的E、E∅、∆rGm和K∅的关系是:
A.E1=E2, E1∅=E2∅,∆rGm,1=∆rGm,2, K1∅=K2∅;
B.E1=E2, E1∅=E2∅,∆rGm,1=2∆rGm,2, K1∅=(K2∅)2;
C.E1=2E2,E1∅=2E2∅,∆rGm,1=2∆rGm,2, K1∅=2K2∅;
D.E1=E2, E1∅=E2∅,∆rGm,1=(∆rGm,2)2,K1∅=(K2∅)2
11)如果规定标准氢电极的电势为1V,则可逆电池的E∅和可逆电极的ϕ∅值将有何变化?
A.E∅值增加1V,ϕ∅值增加1V;
B.E∅值减少1V,ϕ∅值减少1V;
C.E∅值不变,ϕ∅值不变;
D.E∅值不变,ϕ∅值增加1V
12)有下列电池:
A.Zn|ZnCl2(a)|Cl2(p∅)(Pt);
B.Zn|ZnCl2(a1)||KCl(a2)|AgCl(s),Ag;
C.Ag,AgCl|KCl(a)|Cl2(p∅)(Pt);
D.(Pt)H2(p∅)|HCl(a)|Cl2(p∅)(Pt)
电动势与Cl-离子的活度无关的是:
13)用补偿法测定可逆电池的电动势时,主要为了:
A.简便易行;
B.减少标准电池的损耗;
C.消除电极上的副反应;
D.在可逆情况下测定电池电动势
14)某一电池反应,若算得其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
15)下列电池中,那一个的电池反应为H++OH-=H2O()
A.(Pt)H2|H+(aq)||OH-|O2(Pt);
B.(Pt)H2|NaOH(aq)|O2(Pt);
C.(Pt)H2|NaOH(aq)||HCl(aq)|H2(Pt);
D.(Pt)H2(p1)|H2O(l)|H2(p2)(Pt)
16)当反应物和产物的活度都等于1时,要使该反应能在电池内自发进行,则:
A.E为负值;
B.E∅为负值;
C.E为零;
D.上述都不是
17)
A.原电池工作时越接近可逆过程,对外做电功的能力愈大;
B.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;
C.原电池反应的∆H=Qr;
D.原电池反应的∆H<
Qp
以上说法中,正确的是:
18)一个充满电的蓄电池以1.7V的输出电压放电,然后用2.3V电压充电使其恢复原来状态,则在充放电全过程中,若以电池为体系,则热和功的符号为:
()(提示:
∆U=Q-W)
A.W=0,Q=0;
B.W>
0,Q>
0;
C.W<
D.W<
0,Q<
19)一个可以重复使用的充电电池以1.8V的输出电压放电,然后用2.2V的电压充电使电池恢复原状,整个过程的功、热及体系的吉布斯自由能变化为:
A.W<
0,∆G=0;
B.W>
0,∆G<
C.W>
0,∆G<
D.W<
0,∆G=0
20)298K时,ϕ∅(Au+,Au)=1.68V,ϕ∅(Au3+,Au)=1.50V,ϕ∅(Fe3+,Fe2+)=0.77V,则反应2Fe2++Au3+=2Fe3++Au+的平衡常数K∅为()
A.4.33×
1021;
B.2.99×
10-22;
C.6.61×
1010;
D.7.65×
10-23
21)已知电池
(1)Cu|Cu2+(a2)||Cu2+(a1)|Cu,电动势为E1
(2)(Pt)|Cu2+(a2),Cu+(a'
)||Cu2+(a1),Cu+(a'
)|(Pt),电动势为E2
则:
A.E1=1/2E2;
B.E1=2E2;
C.E1=E2;
D.E1>
E2
22)常用甘汞电极的电极反应Hg2Cl2(s)+2e⇔2Hg(l)+2Cl-(aq)若饱和甘汞电极,摩尔甘汞电极和0.1mol⋅dm-3甘汞电极的电极电势相对地为ϕ1、ϕ2、ϕ3,则298K时,三者的相对大小为:
A.ϕ1>
ϕ2>
ϕ3;
B.ϕ1<
ϕ2<
C.ϕ2>
ϕ1>
D.ϕ3>
ϕ1=ϕ2;
23)电池反应:
(1)H2(g)+1/2O2(g)→H2O(l), E1,K1
(2)2H2(g)+ O2(g)→2H2O(l), E2,K2
则E1、E2和平衡常数K1、K2的关系为:
A.E1=E2,K1=K2;
B.E1≠E2,K1=K2;
C.E1=E2,K1≠K2;
D.E1≠E2,K1≠K2;
24)下列物质的水溶液在一定浓度下已知正离子的迁移数为t+,选用哪种制作盐桥,可使液体接界电势减至最小()
A.BaCl2,t+=0.4253;
B.NaCl,t+=0.3854;
C.KNO3,t+=0.5103;
D.AgNO3,t+=0.4682;
25)298K时,浓度为0.1mol⋅kg-1和0.01mol⋅kg-1HCl溶液的液接电势为Ej
(1),浓度为0.1mol⋅kg-1和0.01mol⋅kg-1KCl溶液的液接电势Ej
(2),则()
A.Ej
(1)=Ej
(2);
B.Ej
(1)>
Ej
(2);
C.Ej
(1)<
D.Ej
(1)<
<
Ej
(2)
26)为求AgCl的活度积,应设计电池为()
A.Ag,AgCl|HCl(aq)|Cl2(p)(Pt);
B.(Pt)Cl2(p)|HCl(aq)||AgNO3(aq)|Ag;
C.Ag|AgNO3(aq)||HCl(aq)|AgCl,Ag;
D.Ag,AgCl|HCl(aq)|AgCl,Ag
27)发生极化时,两电极的电极电势将发生如下变化:
A.ϕ平,阳>
ϕ阳,ϕ平,阴>
ϕ阴;
B.ϕ平,阳<
C.ϕ平,阳<
ϕ阳,ϕ平,阴<
D.ϕ平,阳>
28)当电池的电压小于它的开路电动势时,则表示电池在:
A.放电;
B.充电;
C.没有工作;
D.交替地充放电
29)298K,0.1mol⋅dm-3的HCl溶液中氢电极的热力学电势为-0.06V,电解此溶液时,氢在铜电极上的析出电势ϕ(H2)()
A.大于-0.06V;
B.等于-0.06V;
C.小于-0.06V;
D.不能判定
30)电解金属盐的水溶液时,在阴极上()
A.还原电势愈正的粒子愈容易析出;
B.还原电势与其超电势之代数和愈正的粒子愈容易析出;
C.还原电势愈负的粒子愈容易析出;
D.还原电势与其超电势之和愈负的粒子愈容易析出
31)以石墨为阳极,电解0.01mol⋅kg-1NaCl溶液,在阳极上首先析出()
A.Cl2;
B.O2;
C.Cl2与O2混合气体;
D.无气体析出
(已知:
ϕ∅(Cl-,Cl2)=1.36V,η(Cl2)=0V,ϕ∅(OH-,O2)=0.401V,η(O2)=0.8V)
32)一贮水铁箱上被腐蚀了一个洞,今用一金属片焊接在洞外面以堵漏,为了延长铁箱的寿命,选用哪种金属片为好?
A.铜片;
B.铁片;
C.镀锡铁片;
D.锌片
33)如铅蓄电池在10.0A电流下充电1.5小时,则PbSO4分解的量为()
(MPbSO4=303)
A.0.1196kg;
B.0.0848kg;
C.0.3392kg;
D.0.3564kg;
二、多选题:
1)下列两电池在温度相同时,哪几个说法不正确()
电池
(1)H2(g,p1)|H3PO4(a1)|O2(g,p2),E1;
电池
(2)H2(g,p1)|KOH(a2)|O2(g,p2),E2
A.因电解液不同,故E1≠E2;
B.虽对应电极的E∅值不等,但E1=E2;
C.因H2,O2的压力相等,故对应电极的ϕ值相等;
D.因对应电极反应相同,故两电池的反应亦相同
2)已知ϕ∅Fe2+,Fe=-0.4402V,ϕ∅Cd2+,Cd=-0.4029V,将金属铁粉和镉粉放入含Fe2+(0.1mol⋅kg-1)和Cd2+(0.01mol⋅kg-1)的溶液中,关于铁粉和镉粉能否溶解的判断哪些说法是不对的()
A.铁粉和镉粉都会溶解;
B.铁粉和镉粉都不会溶解;
C.铁粉溶解,镉粉不溶;
D.镉粉溶解,铁粉不溶;
3)电池反应中,当各反应物及产物达到平衡时,关于电池电动势E的判断,哪些是不对的()
A.E=E∅;
B.E=0;
C.E=(RT/nF)lnKa;
D.不一定
4)电池Cu|Cu+||Cu+,Cu2+|Pt和Cu|Cu2+||Cu+,Cu2+|Pt的反应均可简写为Cu+Cu2+=2Cu+,以下说法中哪些是不对的()
A.∆rGm∅相同, E∅不相同;
B.∆rGm∅、E∅都相同;
C.∆rGm∅不相同,E∅相同;
D.∆rGm∅、E∅均不相同
5)下列化合物中哪几种溶液的无限稀释摩尔电导率可以用Λm对C1/2作图外推至C→0求得?
A.HAc;
B.NaCl;
C.CuSO4;
D.NH3⋅H2O
三、是非题
1)因为电导率κ=Kcell/R,所以电导率κ与电导池常数Kcell成正比关系。
2)标准电极电势等于电极与周围活度为1的电解质之间的电势差。
3)Zn(s)和Ag(s)插在HCl溶液中所构成的原电池是不可逆电池。
4)在公式∆rHm=-zEF+zEF(dE/dT)p中,当(dE/dT)p<
0时,则∆rHm<
-2EF,即∆rHm一部分转变成电功,一部分以热的形式放出。
所以在相同的始终态下,化学反应∆rHm比安排成电池时的∆rHm大。
5)标准氢电极的电极电势ϕ∅H+,H2实际上为零,当H+的浓度不等于1时,ϕ∅H+,H2亦为零。
6)在标准还原电位表上,凡ϕ∅为正数的电极一定作原电池的正极,ϕ∅为负数的电极一定作负极。
7)盐桥能完全消除液界接触电势。
8)在测定可逆电池电动势时,要采用对消法测定。
9)设25℃恒温下,加一撮NaCl于丹尼尔电池(Zn|ZnSO4(aq)||CuSO4(aq)|Cu)的CuSO4溶液中,则E和E∅均发生变化。
10)在两个容器中,分别装入等量的浓硫酸铜和稀硫酸铜,各插入面积相同的两个铂电极,且这两电极的距离相等。
将此两电池串联,并通以直流电,则两溶液变热,且浓溶液比稀溶液变得更热些。
11)通电于HCl溶液,在阴极上H+放电电量等于通过溶液的总电量,所以H+迁移的电量就等于它在阴极上放电的电量。
四、计算题:
1)实验测得BaSO4饱和水溶液在25℃时的电导率为3.59×
10-6s⋅cm-1,配溶液所用水的电导率为0.618×
10-6s⋅cm-1。
已知Ba2+与SO42+的极限摩尔电导率
和
分别为127.28s⋅cm2⋅mol-1与160s⋅cm2⋅mol-1。
假定BaSO4在溶液中全部离解,计算BaSO4的溶度积(×
10-10)。
2)298K测得电池(Pt),H2(p∅)|HBr(m)|AgBr(s),Ag(s)的电动势E与HBr浓度的关系如下:
m/(mol⋅kg-1) 0.01 0.02 0.05 0.10
E/V 0.3127 0.2786 0.2340 0.2005
试计算:
(1)电极Br-|AgBr(s),Ag(s)的标准电极电势ϕ∅;
(2)0.1mol⋅kg-1的HBr溶液的离子平均活度系数r±
。
3)从饱和韦斯顿电池的电动势与温度的关系式,试求在298K,当电池产生2mol电子的电量时,电池反应的∆rGm(kJ⋅mol-1)、∆rSm(J⋅K-1)和∆rHm(kJ⋅mol-1)。
已知:
E/V=1.01845-4.05×
10-5(T/K-293.15)-9.7×
10-7(T/K-293.15)2。
4)有一化学电池为:
Pb,PbSO4(s)|SO42-(m=1,r±
=0.131)||SO42-(m=1,r±
=0.131),S2O82-(a=1)|Pt
已知:
ϕ∅S2O82-,SO42-=2.050V,ϕ∅PbSO4,Pb=0.351V,S∅Pb=64.89J⋅K-1⋅mol-1,
S∅S2O82-=146.44J⋅K-1⋅mol-1,S∅PbSO4=147.28J⋅K-1⋅mol-1,
S∅SO42-=17.15J⋅K-1⋅mol-1。
计算25℃时,
(1)电池的电动势(V);
(2)电池反应的平衡常数(×
1081);
(3)可逆电池的热效应Qr(kJ⋅mol-1);
(4)电池以2V放电时的热效应Qi(kJ⋅mol-1)。
5)
(1)(Pt),H2(p∅)|HCl(a±
)1|HCl(a±
)2|H2(p∅),(Pt)
(2)Ag,AgCl|Cl(a±
)2|HCl(a±
)1|AgCl,Ag已知298K时,(a±
)1=0.01,(a±
)2=0.02,
tH+=0.830.推导并计算上述有液接界的浓差电池.单位
(1)(×
10-3V)
(2)(×
10-2V)
6)(该题仅供参考,不判断答案!
)某溶液含有Ag+(a=0.05),Fe2+(a=0.01)和H+(a=0.001),已知H2在Ag,Fe上的过电位分别为0.20和0.18V,25℃时当外电压从
零开始逐渐增加时,在阴极上发生什么变化?
已知ϕ∅Fe2+,Fe=0.799V,ϕ∅Fe2+,Fe=0.440V。
五、填空题
1)用同一电导池分别测定浓度为0.01mol⋅kg-1(Λm,1)和0.10mol⋅kg-1(Λm,2)的两个电解质溶液,其电阻分别为1000Ω和500Ω,则它们的摩尔电导率之比Λm,1/Λm,2=___。
2)CaCl2的摩尔电导率
与其离子的摩尔电导率
,
的关系是
_____
_____2
。
3)质量摩尔浓度为m的K3PO4溶液,平均活度系数为γ±
,则K3PO4的活度a=___γ±
4(m/m∅)4
4)有一电导池,其电极的有效面积为2cm2,电极之间有效距离为10cm,在池中充以1-1价型的盐MX的溶液,浓度为0.03mol⋅dm-3,用电位差为3V,强度为0.003A的电流通电。
已知M+离子的迁移数为0.4,则MX的摩尔电导率为___×
10-2s⋅m2⋅mol-1;
M+和X-单个离子的摩尔电导率为___×
10-3s⋅m2⋅mol-1和___×
在这种实验条件下,M+的移动速度为____×
10-6m⋅s-1。
5)已知浓度为0.001mol⋅dm-3的Na2SO4溶液的电导率κ(Na2SO4)为2.6×
10-2s⋅m-1,当该溶液饱和了CaSO4以后,电导率上升为0.07s⋅m-1。
CaSO4的电导率κ(CaSO4)为_____s⋅m-1。
又知道λm(Na+)=5.0×
10-3s⋅m2⋅mol-1,λm(1/2Ca+)=6.0×
10-3s⋅m2⋅mol-1,则Na2SO4的摩尔电导率Λm(Na2SO4)为_________s⋅m2⋅mol-1,SO42-的摩尔电导率λm(SO42-)为_____s⋅m2⋅mol-1,CaSO4的摩尔电导率Λm(CaSO4)为_____s⋅m2⋅mol-1,CaSO4的溶解度c(CaSO4)为______mol⋅m-3。
设温度系数为1,则CaSO4的活度积Kap为_____×
10-6。
6)298K时,某浓度的KCl溶液的电导率κ(KCl)=0.141s⋅m-1,将其装入电导池,测得电阻为525Ω,则电导池常数Kcell为______m-1。
在该电导池中装入0.1mol⋅dm-3的NH4OH溶液,测出电阻为2030Ω。
NH4OH的电导率κ(NH4OH)为___×
10-2s⋅m-1,此NH4OH溶液的摩尔电导率Λm(NH4OH)为___×
10-4s⋅m2⋅mol-1.查数据表已知
(NH4+)=73.4×
10-4s⋅m2⋅mol-1,
(OH-)=198.0×
10-4s⋅m2⋅mol-1。
则此NH4OH溶液的电离度α为__×
10-2,电离平衡常数为__×
10-5。
7)已知298K时AgCl的活度积Kap为1.7×
10-10,计算:
AgCl在纯水中的溶解度为______×
10-6,在0.01mol⋅kg-1的NaCl溶液中的溶解度为______×
10-9,在0.01mol⋅kg-1的NaNO3溶液中的溶解度为______×
8)实验测得BaSO4饱和水溶液在25℃时的电导率为3.59×
已知Ba2+与SO42-的极限摩尔电导率
(Ba2+)和
(SO42-)分别为127.28s⋅cm2⋅mol-1与160s⋅cm2⋅mol-1。
假定BaSO4在溶液中全部离解,则κ(BaSO4)=______×
10-6s⋅cm-1,Λm(BaSO4)=____s⋅cm2⋅mol-1,25℃时BaSO4的溶度积Ksp=______×
10-10。
9)在标准状态下,阳极析出22.4dm3氧气(电效是100%),则通过电池的电量为_____库仑。
10)离子迁移数ti与温度、浓度都有关,对BaCl2水溶液来说,随着溶液浓度的增大,t(Ba2+)应___,t(Cl-)应___;
当温度升高时,t(Ba2+)应___,t(Cl-)应___。
(用大写字母回答,A--增大,B--减小)
11)用同一电导池分别测定浓度为0.01mol⋅dm-3和0.1mol⋅dm-3的不同电解质溶液,其电阻分别为1000Ω和500Ω,则它们的摩尔电导率比为______。
12)下列溶液中摩尔电导率最大的是___;
最小的是___。
(大写字母回答)
A.0.001mol⋅kg-1KCl;
B.0.001mol⋅kg-1KOH;
C.0.001mol⋅kg-1HCl;
D.1.0mol⋅kg-1 KCl
13)一容器的相对两壁相距1×
10-2dm,用Pt制成并充当电极,在容器中放入0.01dm3浓度为1mol⋅dm-3的KOH溶液;
若再加入0.01dm3H2O,电导将____;
若不加入H2O,改为加入0.01dm3浓度为1mol⋅dm-3的HCl溶液,电导将____;
如果在原KOH溶液中加入0.01dm3浓度为1mol⋅dm-3的HCl溶液,电导将____。
(用大写字母回答,A---增大,B---减小)
14)定温下,比较H+(A)、1/3La3+(B),OH-(C),1/2SO42-(D)这四种离子在无限稀释水溶液条件下的摩尔电导率最大的是____;
在相同温度下,各种不同钠盐的水溶液中,钠离子的迁移数是否相等____。
(用大写字母回答,Y---相等,N---不相等)
15)已知18℃时Ba(OH)2,BaCl2,NH4Cl溶液的极限摩尔电导率分别为2.88×
10-2,1.203×
10-2,1.298×
10-2s⋅m2⋅mol-1,那么18℃NH4OH的Λm∞为__×
10-2s⋅m2⋅mol-1。
16)浓度为m的Al2(SO4)3溶液,其正负离子的活度系数分别用γ+和γ-表示,则其γ±
=___(γ+2γ-3)1/5;
a±
=()1/5(γ+2γ-3)1/5。
17)25℃,0.02mol⋅kg-1CaCl2和0.002mol⋅kg-1ZnSO4混合液的离子强度为__mol⋅kg-1,混合液中Zn2+的活度系数为_____。
18)0.001mol⋅kg-1KCl和0.001mol⋅kg-1K4Fe(CN)6混合水溶液的离子强度I为_____mol⋅kg-1,25℃时,已知A=0.509(mol⋅kg-1)-1/2,则该溶液中KCl的γ±
为______。
19)下列电解质溶液中,平均活度系数最大的是_____;
最小的是_____。
(用大写字母回答)
A.0.01mol⋅kg-1KCl;
B.0.01mol⋅kg-1CaCl2;
C.0.01mol⋅kg-1LaCl3;
D.0.001mol⋅kg-1KCl;
20)已知298K时,
(1)H2(p∅)+1/2O2(p∅)=H2O(l),∆rGm∅
(1)=-237.23kJ⋅mol-1,
(2)H2O(l)=H+(aH+=1)+OH-(aOH-=1),∆rGm∅
(2)=79.505kJ⋅mol-1。
电池Pt,H2(p∅)|H+(aH+)||OH-(aOH-=1)|O2(p∅),Pt的标准电动势E
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