物理化学第八章模拟试卷C及答案

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11. 2 分

[答] ?(Pb2+/Pb(Hg)) = ? ? (Pb2+/Pb) - RT/2F×ln[a(Pb(Hg))/a(Pb2+)] ?(Pb2+/Pb) = ? ? (Pb2+/Pb) - RT/2F×ln[a(Pb(s))/a(Pb2+)]

? 不相同, ? ?相同

12. 2 分

??

[答] Pt,Cl2(p)|Cl -(a1)||Cl -(a2)|Cl2(p),Pt (2分)

13. 2 分

[答] E, 对消 (2分)

14. 2 分

[答] Hg(l)|Hg2SO4(s)|SO42-(aq)||Hg22+(a)|Hg(l)

15. 2 分

[答] Qr= T?S = 21.57 kJ·mol-1

16. 2 分

[答] - 2Sb(s) + 6OH(m) = Sb2O3(s) + 3H2O + 6e- 6H2O + 6e- = 3H2(g,p?) + 6OH- (m) 2Sb(s) + 3H2O = Sb2O3(s) + 3H2(g,p?)

17. 2 分

[答] E??- E?

3=2E1 2

18. 2 分

[答]

摩尔甘汞电极||Fe3+,Fe2+|Pt 或 Hg(l)|Hg2Cl2(s)|Cl –(aCl?=1)||Fe3+,Fe2+|Pt

19. 2 分

[答] Ag(s)│Ag+

(aq)‖SO2?4(aq)│Ag2SO4(s),Ag(s)

三、计算题 ( 共 5题 40分 ) 20. 10 分

[答] (1) ?$rGm= ?rGm= -zE?F = -474.8 kJ·mol-1 ?$rHm= 2?fHm(298 K) = -571.8 kJ·mol-1 ?rUm= Q - W = ?rHm- ∑?RT = -564.4 kJ·mol-1 ?rSm= (?rHm- ?rGm)/T = -325.6 kJ·mol-1 因 ?rGm< 0 过程 (1) 为自发过程,又 ∵ W= 0 -?rGm- Wf> 0 过程为不可逆过程 (2) 始、终态与 (1) 相同,故 ?rGm、?rHm、?rUm、?rSm

与 (1) 相同 因Wf = 374.78 kJ·mol-1 则 -?rGm- Wf = 100.0 kJ·mol-1 此过程仍为不可逆过程

21. 10 分

(2分) (2分) (2分)

(1分) (1分) (1分) (1分)

(2分) (2分) (2分)

[答]

⑴ Hg(l)|Hg2+||OH -|O2(g),Pt ⑵

E?E$

?7

)4

(4分) (4分)

?RT4F$ln(10?5)(100.212?0.099 V?0?7,能自发进行。

0.21⑶

2+-2 -12+

[Hg]=2.09×10mol·kg Hg浓度大于此值时不再反应。

E?0?E?RT4Fln[Hg2?](102)4 (2分)

22. 10 分

解:电池反应: Cd(s)+2H+(0.01 mol·kg-1 NaOH中)─→Cd2++H2(p?) E=E?-RT/(2F)×ln{a(Cd2+)·f(H2)/[a2(H+)·a(Cd,s)]

f(H2)=1, a(Cd,s)=1 0=0.40 V-0.0296×lg{a(Cd2+)a2(OH-)/[a2(H+)·a2(OH-)]}

=0.40-0.0296lg(Ksp/Kw2)

Ksp=3.266×10-14

23. 5 分

[答] Sn + 2e ─→ Sn ?G= -2F?

112+4+4+

$3---

$$ Sn + 2e ─→Sn ?G= -2F?2

22+

$$ Sn + 4e ─→ Sn ?G= -4F?3

3$$ ?G= ?G1+ ?G2= -4F?3

求得: ?3= 0.005 V (3分) Sn│SnCl4(aq)│HCl(aq)│H2,Pt (2分)

24. 5 分

解: ? ? (Cl2,Cl-)=E1=1.3595 V (1分) ? ? (AgCl,Ag,Cl-)=E2+E1=0.2225 V (1分) E3=? ? (Cl2,Cl-)-? ? (AgCl,Ag,Cl-)=1.1370 V (3分)

四、问答题 ( 共 3题 20分 ) 25. 10 分

2$$?$$$$$ [答](1) Cd-Hg(12%Cd)│CdSO4·23H2O(饱和)│Hg2SO4(s)│Hg(l) (3分) (2) 反应: Cd-Hg齐+Hg2SO4(s)=Cd2++SO4+2Hg(l) (3分) (3) 12%的Cd-Hg齐处在 ab线上, 虽含 Cd量略有变化, 但 Cd-Hg齐液相中的组成(a点)保持不变。所以 E 稳定。 (4分)

2?

26. 5 分

[答] (1) pH= -(2分)

lgaH+

(Es?Ex)F(2) pHx=pHs+RTln10

Ex,pHx是未知物的电动势和pH值,Es,pHs是标准缓冲液的电动势和pH值。目前

国际上有五个公认的标准缓冲溶液。 (3分)

27. 5 分

[答] [?(?rGm/T)/?T]p = -?rHm/T2 (2分) zF

$$T2T1T2T1?d(E/T)$m=

??rHm/T?dT$m$2

zFE1??rH

T1$?zFE??Hr2T2$ (2分)

即 ?rSm(1) = ?rSm(2)

即 (?E1/?T1)p= (?E2/?T2)p (1分)

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