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?PbO2(s) + Pb(s) + 4H++2SO2= 2PbSO4(s) +2H2O 4已知：?Pb2+|Pb= -0.1263V， Pb2++ 2e?Pb
?－
－?+2+
?PbO|Pb= +1.456V， PbO2(s)+4H+2e? Pb+ 2H2O
2PbSO4(s)在298K时的溶度积为：Ksp=1.58310
?8(浓度单位为mol·kg
?1)
9．某金属M的氯化物MCl2是一强电解质，设下列电池：
M(s) |MCl2(1mol·kg-1)|AgCl(s) |Ag(s)
的电动势与温度的关系为：
E/V=1.200+4.00×105(t/℃) +9.00×107(t/℃)2
－
－
25℃时的??(M2+|M)=－0.9636V，??(Cl|AgCl|Ag|)=0.2223V。F=96500C·mol1。
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(1) 写出电极反应与电池反应。
(2) 计算25℃时上述电池反应的E?，?rGm，?rHm，?rSm及QR。 10．25℃时，下列电池的电动势为1.227V，
Zn(s)|ZnCl2 (m=0.005mol·kg1)|Hg2Cl2(s)|Hg(l)
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请解决如下问题：
(1) 写出该电池的电极反应和电池反应； (2) 求电池的标准电动势； (3) 计算?rGm。
11．正丁烷在298.15K、100 kPa时完全氧化
C4H10(g) + 13/2 O2(g) ─→ 4CO2(g) + 5H2O(l) mol1，?rSm=－432.7 J· K1·moll ?rHm=－2877 kJ·
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假定可以利用此反应建立起一个完全有效的燃料电池，试解决如下问题： (1) 计算298.15K时最大的电功。 (2) 计算298.15K时最大的总功。
(3)把反应设计成电池，写出电极反应并计算电池的电动势。
12．将氢电极插入某溶液并与饱和甘汞电极组成电池：Pt|H2(p?)|H+‖饱和甘汞电极；298K
时，测得其电池反应：
1/2H2 + 1/2Hg2Cl2 → H+ + Cl+ Hg(l) ΔrHm= -6.35×104J·mol-1；
－
电池的温度系数为4.0×10-4V·K-1。求溶液的pH值。已知??(甘汞)=0.2444 V。
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13．291K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=0.4312 V，试求AgCl的溶度积Ksp。
14．下列电池：Pt|H2(p?)|H2SO4(aq)|O2(p?)|Pt，298K时E=1.228V，已知液体水的生成热
?(298K,H2O,l)= -2.851×105J·mol-1。 ?fHm （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?rHm为一常数，计算电池在273K时的电动势。 15．计算298K时：1/2H2(g) + AgCl(s)→Ag(s)+HCl(aq)反应的标准平衡常数。已知：??(Ag+
|Ag)=0.799V；Ksp(AgCl)=1.8×10-10。
16．下列电池在298K时的电动势为0.2860V，Cd|CdI2(溶液) |AgI(s)|Ag，求离子的平均活
2+?度，已知?I?= -0.1522V，(Cd | Cd)= -0.4029V。 ?-| AgI | Ag17．298K时，电池Cd|CdCl2 (0.01mol·kg-1)|AgCl(s)|Ag 的电动势为0.7588V，标准电动势
为0.5732V。试计算CdCl2溶液中的平均活度系数。 电解与极化作用
1．电流密度j=0.01A·cm-2时，H2在Zn电极上的超电势η(H2)=0.76 V，若电解液中Zn2+的
活度为0.01，要使Zn2+在阴极上析出，而不使氢析出，求溶液的pH值应控制在什么范围(298K时??(Zn2+ | Zn) = -0.763V)。
2．实验测得酸性溶液（pH=1.0）中氢在铁上析出的极化曲线符合Tafel公式，得到a=0.7V, b=128mV，(电流密度的单位是A·cm-2)。试求外电流为1.0×10-4mA·m-2时氢在铁上析出的阴极超电势(?阴)，实际析出电势(?阴)，及交换电流密度(j0)。 3．298.2K、p?时，用铂做两电极电解浓度为1mol2dm-3的NaOH溶液： （1）两极产物是什么？写出电极反应方程式。 （2）电解时理论分解电压是多少?
??已知?O=0.401V，?Na= -2.714V +|H+,HO|Na224．298.2K，以铜为电极电解0.05 mol2dm-3CuSO4和0.001mol2dm-3H2SO4的混合溶液，H2在铜上的超电势为-0.23V，若H2气体压力为100kPa，求H2在铜上的析出电势。 5．溶液中Ni2+，Cu2+的活度均为1.00mol kg -1，298.15K电解时
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（1）在阴极上何种离子先析出来？
（2）第二种离子析出时，先析出离子的浓度为多少？
??已知?Cu?0.337，?Ni??0.25V。 2+2+|Cu|Ni6．Pt电极电解H2SO4(0.1 mol·kg-1，γ±=0.265)反应温度为298K，压力是101325Pa。若电
解过程中，将Pb电极与另一甘汞电极相联，测得E=1.0685V，求H2在Pb电极上的超电势。已知??(甘汞)=0.2801V。
7．298K，101325Pa时，以Pt为阴极，石墨为阳极，电解含有FeCl2(0.01mol·kg-1)和CuCl2(0.02 mol·kg-1)的水溶液，若电解过程中不断搅拌，并设超电势均可忽略不计，活度系数为1。问（1）何种金属先析出？（2）第二种金属析出时，至少需加多少电压？（3）第二种金属离子析出时，第一种金属离子在溶液中的浓度为若干？(??(Fe2+|Fe)= -0.44021V；?? (O2|H+,H2O)=1.229V； ??(Cu2+|Cu)=0.337V；??(Cl2|Cl)=1.360V)
－
8．某溶液在298K下，经分析知a(H+)=1，a(Zn2+)=1，如以锌做阴极进行电解，要使Zn2+
全部析出（只允许Zn2+在溶液中的浓度约为10-7mol·kg-1），需控制溶液的pH值为若干？已知H+在Zn电极上的η(H+)=0.7V，Zn2+在锌电极上的η(Zn2+)=0。
9．在Zn2+和Cd2+浓度各为1mol·kg-1，pH=3的溶液中进行电解，问哪种离子先析出？当
第二种离子析出时，溶液中第一种离子的浓度为若干？在氢析出前，第二种离子的浓度为若干？假定氢在第二种金属上的超电势为0.72V，离子活度系数均为1。 10．25℃时，用铂电极电解1mol·kg-1H2SO4水溶液，当电流密度为50A?m-2时，η(H2) = η(O2)
= 0.487V，求此H2SO4水溶液的分解电压。
11．在某一溶液中NiCl2的浓度为0.2mol2dm-3，NaCl的浓度为0.1mol2dm-3，已
?Ni?2+|Ni+???0.25V，?Na??2.714V，??(Cl2|Cl)=1.360V，??(O2|H,H2O)=1.229V，+|Na－
在镍上η(H2)= -0.42V，η(O2)= 0.1V，η(Cl2)= 0，若在298.2K、p?时以镍为电极，电解此溶液，通过计算说明两极首先发生什么反应? (活度系数均为1)。 12．在298.2K、p?时 外加电压使下述电解池发生电解作用
Pt(s)|CdCl2(1mol2dm-3)+NiSO4(1mol2dm-3)|Pt(s)
（1）当外加电压逐渐增大时，两极上首先发生什么反应？此时外加电压至少为多少?(假
设不考虑超电势，且各电解质溶液的??=1)。已知如下数据：
?Cd?2+|Cd?? ??0.403V，?Ni??0.25V，?O?0.401V。??(Cl2|Cl)=1.3595V，2+|Ni|OH-,HO－
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（2）若H2在Pt上的超电势是-0.07V，O2在Pt上的超电势是0.85V，则电解产物是什
么?开始电解时分解电压是多少?
化学动力学基础(一)
1．一级化学反应A→B的半衰期是10min，1h后A遗留的百分数是多少？
2．某人工放射性元素放出α粒子是一级反应，半衰期为1.5min，让试样分解80%，需要
多少时间？
3．在300K时，某一级反应完成20％需时12.6min，在340K时，需时3.20min，试计算其
活化能。
4．某一级反应的半衰期在300K时是5000s，在310K时是1000s，求此反应的活化能。 5．某二级反应2A→P，10分钟后，A反应掉20%，试求半衰期。
6．对于均相反应bB→W+Z，测得速率常数k与温度T的关系是lgk = -3800/T+13，同时测
得298K时的以下数据。
初始浓度cB,0(mol·dm-3) 半衰期t1/2(s) 0.58 8 0.38 12
(1) 确定反应级数；(2) 求指前因子和反应活化能。
7．某一级反应在温度T1和T2时的速率常数分别为0.038 s-1和0.105s-1，已知在T1时，反
应20s，其转化率为80%，计算在T2时转化率达到80%所需的时间。
8．某气相反应2A→P 的速率常数为1.0267×10-7Pa-1·s-1，半衰期为97.4秒，（1）求初始
压力；（2）反应至200秒时，反应物的分压；（3）200秒时的速率。
9．有两个反应，其活化能分别为E1=41.84kJ·mol-1，E2=167.4kJ·mol-1，在0℃时若使反应
速率常数加倍，计算每个反应需升高的温度。
10．醋酸酐分解反应的活化能为144.348kJ·mol-1，在284℃时反应半衰期为21秒，且与反
应物起始浓度无关。计算：（1）300℃时的速率常数；（2）若控制反应在10分钟内转化率达到90%，反应温度应为若干?
11．某二级反应2A→P，设cA,0=0.005mol·dm-3，500℃和510℃时，经300秒后分别有27.6%
和35.8%的反应物分解。计算（1）两个不同温度时的速率常数；（2）反应的活化能。 12．已知某反应的活化能为144.35kJ·mol-1，反应的指前因子A=2.91731011s-1。试求500K
时反应的半衰期。 表面物理化学
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