第七章 电化学

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第七章 电 化 学 一、选择题:

1)无限稀释时HCl、KCl和NaCl三种溶液在相同温度、相同浓度、相同电位梯度下,三种溶液中Cl-的运动速度和迁移数:( )

A.运动速度和迁移数都相同; B.运动速度相同,迁移数不同; C.运动速度不同,迁移数相同; D.不能确定

2)在KOH水溶液中,使用二个铂电极进行水的电解,当析出1mol氢气和0.5mol氧气时,需要通过的电量是(法拉第):( )

A. 1; B. 1.5; C. 2; D. 4

3)有一含HCl的浓度为10-3mol×dm-3和含KCl的浓度为1.0mol×dm-3的混合电解质溶液,已知U(K+)=6.0×10-16m2×s-1×V-1,U(H+)=30×10-16m2×s-1×V-1。由此得到tH+/tK-为: ( ) A. 1; B. 5×10-2; C. 5×10-3; D. 5×10-4

4)若向摩尔电导率为1.4×10-2s×m2×mol-1的CuSO4溶液中,加入1m3的纯水,这时CuSO4摩尔电导率为:( )

A. 降低; B. 增高; C. 不变; D. 不能确定

5)下列电解质溶液的浓度都为0.01mol×kg-1。离子平均活度系数最小的是:( ) A. ZnSO4; B. CaCl2; C. KCl; D. LaCl2

6)电解质溶液中离子迁移数(ti)与离子淌度(Ui)成正比,当温度与溶液浓度一定时,离子淌度是一定的,则25℃时,0.1mol×dm-3NaOH中Na+的迁移数(t1)与0.1mol×dm-3NaCl溶液中Na+的迁移数(t2),两者之间的关系为:( )

A. 相等; B. t1 > t2 ; C. t1 < t2 ; D. 无法比较

7)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?、DrGm和K? 的关系是:( )

A. E1=E2, E1?=E2?, DrGm,1=DrGm,2, K1?=K2?; B. E1=E2, E1?=E2?, DrGm,1=2DrGm,2, K1?=(K2?)2; C. E1=2E2, E1?=2E2?,DrGm,1=2DrGm,2, K1?=2K2?; D. E1=E2, E1?=E2?, DrGm,1=(DrGm,2)2,K1?=(K2?)2 8)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:( )

9)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

10)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

11) 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)

12)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 13) 以下说法中,正确的是:( )

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DH=Qr; D. 原电池反应的DH

14)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:DU=Q-W) A. W=0,Q=0; B. W >0,Q >0; C. W <0,Q >0; D. W <0,Q <0

15)298K时,j?(Au+,Au)=1.68V,j?(Au3+,Au)=1.50V,j?(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 16)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

17)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 j1、j2、j3,则298 K时,三者的相对大小为:( ) A. j1 > j2 > j3 ; B. j1 < j2 < j3 ; C. j2 > j1 > j3 ; D. j3 > j1 = j2 ; 18) 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 1 E2,K1=K2 ; C. E1=E2,K11 K2 ; D. E1 1 E2,K11 K2 ;

19)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;

20)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)

A. j平,阳 > j阳,j平,阴 > j阴 ; B. j平,阳 < j阳,j平,阴 > j阴 ; C. j平,阳 < j阳,j平,阴 < j阴 ; D. j平,阳 > j阳,j平,阴 < j阴 ;

22)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j(H2)( )

A. 大于-0.06V; B. 等于-0.06V; C. 小于-0.06V; D. 不能判定 23)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

24)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:j?(Cl-,Cl2)=1.36V,η(Cl2)=0V,j?(OH-,O2)=0.401V,η(O2)=0.8V)

25)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 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E11E2;

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j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j?Fe2+,Fe=-0.4402V,j?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.DrGm?相同, E?不相同; B.DrGm?、E?都相同; C.DrGm?不相同,E?相同; D.DrGm?、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Lm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k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DrHm=-zEF+zEF(dE/dT)p中,当(dE/dT)p<0时,则DrHm<-2EF,即DrHm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DrHm比安排成电池时的DrHm大。( ) 5) 标准氢电极的电极电势j?H+,H2实际上为零,当H+的浓度不等于1时,j?H+,H2亦为零。( ) 6) 在标准还原电位表上,凡j?为正数的电极一定作原电池的正极,j?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j? ; (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DrGm(kJ×mol-1)、DrSm(J×K-1)和DrHm(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:j?S2O82-,SO42-=2.050V,j?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j?Fe2+,Fe=0.799V,j?Fe2+,Fe=0.440V。

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