大学物理化学8-电化学课后习题及答案[精品文档] 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/11/17 7:19:08星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

电化学课后习题

一、是非题

下列各题中的叙述是否正确?正确的在题后括号内画“√”,错误的画“×”:

1、用能斯特公式算得电池的电动势为负值,表示此电池反应的方向是朝正向进行。( )

2、电池Zn (s)| ZnCl2(b=0.002 mol·kg?1,??=1.0) | AgCl(s) | Ag(s),其反应为:

2AgCl(s)+Zn(s)===2Ag(s)+ ZnCl2(b=0.002 mol·kg?1,??=1.0) 所以,其电动势的计算

RTRTlna(ZnCl2) =EMF?ln(0.002×1.0) ( )。

2F2F3、标准电极电势的数据就是每个电极双电层的电势差。( )

4、电池反应的电动势EMF与指定电池反应计量方程式的书写无关,而电池反应的热力学函数变?rGm 等则与指定电池反应计量方程式的书写有关。

5、锌、银两金属片同时插入HCl水溶液中,所构成的电池是可逆电池。 公式为:EMF=EMF?

二、选择题

选择正确答案的编号,填在各题之后的括号内:

1、原电池在定温定压可逆的条件下放电时,其在过程中与环境交换的热量为:( )。 (A)?rHm; (B)零; (C)T?rSm; (D) ?rGm。 2、 电池Hg(l) | Zn(a1) | ZnSO4(a2) | Zn(a3) | Hg(l)的电动势:( )。 (A)仅与a1,a3有关,与a2无关;(B)仅与a1,a2有关,与a3无关; (C)仅与a2,a3有关,与a1无关;(D)与a1,a2,a3均无关。

3、在25℃时,电池Pb(Hg)(a1)|Pb(NO3)2(aq)|Pb(Hg) (a2)中a1? a2,则其电动势E:( )。 (A)?0; (B)?0; (C)=0; (D)无法确定

三、填空题

在以下各小题中的 处填上答案: 1、Ag(s)|AgNO3(b1=0.01 mol·kg?1, ??, 1=0.90)|| AgNO3(b2=0.01 mol·kg?1, ??, 2=0.72)|Ag(s)在25℃时的电动势EMF=???????????。

2、若已知某电池反应电动势的温度系数(?EMF)p?0,则该电池可逆放电时的反应热?TQr????????;?rSm?????????。(选择填入?0, ?0,或=0)

四、综合题

习题1

写出下列原电池的电极反应和电池反应: (i) Pt|H2(p?)|HCl(a)|AgCl(s)|Ag(s) (ii) Pt|H2(p?)|NaOH(a)|O2(p?)|Pt

习题2

将下列化学反应设计成原电池,并以电池图式表示: (i) Zn(s)+H2SO4(aq)H2(p)+ZnSO4(aq)

(ii) Pb(s)+HgO(s)Hg(l)+PbO(s) (iii) Ag+(a)+I-(a)AgI(s)

习题3

计算化学电池:Zn(s)|Zn

2+

(a=0.1)‖Cu

2+

(a=0.01)|Cu(s)在25℃时的电动势。

习题4

有一原电池Ag (s) | AgCl(s) | Cl-(a=1)||Cu2+(a=0.01)| Cu(s)。 (1)写出上述原电池的反应式;

(2)计算该原电池在25℃时的电动势EMF;

(3)25℃时,原电池反应的 吉布斯函数变(ΔrG m)和标准平衡常数K?各为多少? 已知:E ? (Cu2+|Cu) = 0.3402V,E? (AgCl (s) |Ag (s) |Cl-) =0.2223 V。

习题5

298.15K下,电池:Pt (s)| H2(g , p?) | HCl[b(HCl) =0.08 mol·kg-1,? ±=0.809]] | Hg2Cl2(s) | Hg(l)的标准电动势EMF?= 0.2680 V,计算电池电动势及甘汞电极的标准电极电势E? (Cl| Hg2Cl2|Hg)。

习题6

电池Zn(s)|ZnCl2(b=0.555 mol·kg-1)|AgCl(s)|Ag(s),测得25℃时电动势EMF=1.015V。已知:E? (Zn2+|Zn) =-0.763V,E? (Cl-|AgCl|Ag) = 0.2223 V。 (1)写出电极及电池反应(得失电子数为2); (2)求上述反应的标准平衡常数K?;

(3)求溶液ZnCl2的平均离子活度因子? ± 。

习题7

-1)|AgCl(s)|Ag(s)的电动势为0.3522V, 25℃时,电池 Pt(s)|H2(p?

(1)求反应H2(g, p?)+2AgCl(s)=2Ag+2H++2Cl- ,在25℃的标准平衡常数。(已知

-1 HCl的?=0.798); ±

-1 HCl溶液中产生H的平衡压力。(2)求金属银在(已知2

-1 HCl的? =0.809)E?[ Ag(s)|AgCl(s)|Cl]=0.2223V, 25℃时。 ±

习题8

原电池Pt | H2(p?) | H2SO4(b=0.01mol·kg-1) | O2(p?) | Pt在298.15K时的EMF=1.229 V,

液态水的ΔfH m? (298K) = -285.84 kJ·mol-1,求该电池电动势的温度系数及273.15K时的电动势(设在此温度范围内ΔrHm为常数)。

电化学课后习题

一、是非题

1、(×) 2、(×) 3、(×) 4、(√) 5、(×)

二、选择题

1、(C) 2、(A)3、(A)

三、填空题

1、 0.0535 V 2、 >0 ?0

四、综合题

习题1

++

(i)阳极(负极):1/2H2(p?)→H[a(H)]+e-(氧化,失电子)

--

阴极(正极):AgCl(s)+e-→Ag(s)+Cl[a(Cl)](还原,得电子)

++--

电池反应:1/2H2(p?)+AgCl(s)→Ag(s)+H[a(H)]+Cl[a(Cl)]

--

(ii)阳极(负极):H2(g,p?)+2OH[a(OH)]→2H2O+2e (氧化,失电子)

--

阴极(正极):1/2O2(g,p?)+H2O(l)+2e-→2OH[a(OH)电池反应:H2(g, p?)+1/2O2(g, p?)→H2O(l)

习题2

解:设计方法是将氧化反应的物质作为负极,放在原电池图式的左边;起还原反应的物质作为正极,放在原电池图式的右边。

(i)在该化学反应中发生氧化反应的是Zn(s)

2+-

Zn(s)→Zn(a)+2e

++-

而发生还原反应的是H,即2H(a)+2e→→H2(g)

Zn(s)|ZnSO4(aq)‖H2SO4(aq)|H2(g)|Pt

(ii)该反应中有关元素之价态有变化。HgO和Hg,PbO和Pb构成的电极均为难溶氧化物

--

电极,且均对OH离子可逆,可共用一个溶液。发生氧化反应的是Pb,即Pb(s)+2OH(a) →

---

PbO(s)+H2O(l)+2e发生还原反应的是HgO,即HgO(s)+H2O(l)+2 e→Hg(l)+2OH(a)

Pb(s)|PbO(s)|OH(aq)|HgO(s)|Hg(l)

(iii)该反应中有关元素的价态无变化。由产物中有AgI和反应物中有I来看,对应的电极

为Ag(s)|AgI(s)|I(a),电极反应为Ag(s)+I-(a)═AgI(s)+e。此电极反应与所给电池反应之差为:

+-

Ag(a)+I(a) →AgI

--

-) Ag+I→AgI+e

Ag+(a)→Ag-e +

即所对应的电极为Ag|Ag。此原电池图

-+

Ag(s)|AgI(s)|I(a)‖Ag(a)|Ag(s)

习题3

解 采用方法(ii)来计算,首先写出左、右两电极的还原反应:

2+-

左:Zn(a=0.1)+2e→Zn(s)

2+-

右:Cu(a=0.01)+2e→Cu(s) 由电极反应的能斯特方程有:

E(左极,还原)?E?(Zn2?Zn)?RT1ln ZFa(Zn2?)