电化学考试题库

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1、第九章 电化学一、是非题：下列各题中的叙述是否正确？正确的在题后括号内选选选“”，错误的选“”：1、 设ZnCl2水溶液的质量摩尔浓度为b,离子平均活度因子为，则其离子平均活度a = b /b。2、298K时，相同浓度（均为0.01molkg-1）的KCl，CaCl2和LaCl3三种电解质水溶液，离子平均活度系数最大的是LaCl3。3、0.005 molkg-1的BaCl2水溶液，其离子强度I = 0.03 molkg-1。4. AlCl3水溶液的质量摩尔浓度若为b，则其离子强度I等于6b。5离子迁移数t+ + t1.6离子独立运动定律只适用于无限稀释的强电解质溶液。7在一定的温度和较小的浓度

2、情况下，增大弱电解溶液的浓度，则该弱电解质的电导率增加，摩尔电导率减小。8对于电池Ag | AgNO3(b1) | AgNO3(b2) | Ag，b较小的一端为负极。9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。10、电池Zn (s)| ZnCl2(b=0.002 molkg-1，=1.0) | AgCl(s) | Ag(s)，其反应为：2AgCl(s)+Zn(s)=2Ag(s)+ ZnCl2(b=0.002 molkg-1，=1.0) 所以，其电动势的计算公式为：EMF=EMF-lna(ZnCl2) =EMF-ln(0.0021.0) 。11标准电极电势的数据就是每

3、个电极双电层的电势差。12、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DrGm 等则与指定电池反应计量方程式的书写有关。13、电解池中阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。14、用m对作图外推的方法，可以求得HAc的无限稀释摩尔电导率。15.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。一、是非题1、 2、 3、 4、 5、 6、7、8、()9.() 10.()11.() 12.() 13.()14 15.二、选择题：选择正确答案的编号，填在各题之后的括号内：1、电解质分为强电解质和弱电解质，在于： (A) 电解质为离子晶体和非离子晶体；(

4、B) 全解离和非全解离；(C) 溶剂为水和非水；(D) 离子间作用强和弱。（E）以上答案均不正确2、若下列电解质溶液的质量摩尔浓度都为0.01moldg-1，则离子平均活度因子最小的是：（A）ZnSO4； （B）CaCl2； （C）KCl。（D）以上答案均不正确3、0.001 molkg-1K3Fe（CN）6水溶液的离子强度为（单位：molkg-1）：（A）6.010-3； （B）5.010-3； （C）4.510-3； （D）3.010-3。（E）以上答案均不正确4、无限稀释的KCl溶液中，Cl离子的迁移数为0.505，该溶液中K+离子的迁移数为：(A) 0.505 ； (B) 0.495；

5、 (C) 67.5； (D) 64.3 。(E)以上答案均不正确5、通常，应用摩尔电导率这一概念时，就MgCl2溶液而言，正确的表述是：（1）m(MgCl2)=2m(MgCl2)；（B）2m(MgCl2)=m(MgCl2)；（C）m(MgCl2)=m(1/2MgCl2)。（D）以上答案均不正确6、科尔劳许离子独立运动定律适合于：（A）任意浓度的强电解质溶液；（B）任意浓度的弱电解质溶液；（C）无限稀释的强或弱电解质溶液。（D）以上答案均不正确7、CaCl2的无限稀释摩尔电导率与其离子的无限稀释摩尔电导率的关系为：（A）(CaCl2)= (Ca2+)+ (Cl)；（B） (CaCl2)=1/2

6、(Ca2+)+ (Cl)；（C） (CaCl2)= (Ca2+)+2 (Cl)；（D）以上答案均不正确8.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)DrHm； (B)零； (C)TDrSm； (D) DrGm (E)以上答案均不正确9.298K时，电池反应H2(g) + O2(g) =H2O(l) 所对应的电池标准电动势E MF1，反应2 H2O(l) = 2 H2(g) + O2(g) 所对应的电池标准电动势EMF2，EMF2和E MF1的关系为：(A)EMF2= -2E MF1； (B)EMF2=2 E MF1； (C)EMF2= -E MF1； (D)EMF

7、2= E MF110.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；11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, rS0 (B) rU0, rS0(C) rU0, rS0 (D) rU0, rS0 17.用对消法测量可逆电池的电动势时，如发现检流计光标总是朝一侧移动，而调不到指零位置，与此现象无关的因素是

8、： ( D ) (A) 工作电源电压不足 (B) 工作电源电极接反 (C) 测量线路接触不良 (D) 检流计灵敏度较低 18. 电导池两极面积都为2.510-4m2，两极距离为410-2m，测得电阻为20。池中溶液的电导率(Sm-1) 为 ( C ) A 12； B 10； C 8； D 6三、填空题 在以下各小题中的 处填上答案：1、相同温度、相同浓度的NaCl，MgCl2，MgSO4的稀水溶液，其离子平均活度系数的大小是：（NaCl） （MgCl2） （MgSO4） （选填，）。2、 K2SO4水溶液质量摩尔浓度b=0.01molkg-1，=0.71，则a= 。3、电解质的离子强度定义为I

9、= ，1 molkg-1的CaCl2水溶液的 I = molkg-1。4、25时，AgCl饱和水溶液的电导率为3.4110-4Sm-1，所用水的电导率为1.6010-4Sm-1。则AgCl的电导率为 。5、 电池Pt(s)|Cl2（p1）|HCl（0.1 molkg-1）| Cl2（p2）|Pt(s)的负极反应 ，正极反应，电池反应，若p1p2，则此电池电动势 0(选填，0，则该电池可逆放电时的反应热Qr ；DrSm 。（选择填入0， 0，或=0）9.定温定压下原电池可逆放电时电池反应的焓变mDrH Qp。（选填）10、等量的0.05 molkg-1的LaCl3水溶液及0.05 molkg-1

10、的NaCl水溶液混合后，溶液的离子强度I= 。11.已知某一化学反应为ABC的H1、G1、K1（平衡常数）、E1（电池电动势），则反应2A2B2C的H2 ，G2 ，K2 ，E2 。12.原电池在恒温恒压可逆条件下放电时，_。13.以补偿法用电位差计测定可逆电池的电动势时，电位差计上的接触按钮键（其作用是使标准化或测量电路呈通路或断路）只能瞬间接通。若接通时间长将引起电极极化现象产生 _ ，其后果是 测定电池体系离开平衡状态，测得的电动势值不正确。 14、在298K时，电池Pt(s)|H2（p）|H2SO4（0.01 molkg-1）| O2（p）|Pt(s)的电池电动势E=1.228V，H2O

11、（l）的标准摩尔生成焓fHm=-285.83KJ/mol，则电池的温度系数为： 8.49*10-4 V*K-1 。15. 具有何种特性的电解质可用来作盐桥 正负离子迁移数相近 t + t - ，常用作盐桥的电解质有 _ KCl，KNO3_ 和 _ NH 4 NO3溶液_ 等。16. 内能是系统的 函数，按性质的分类，内能属于 性质。17.标准状态下由元素的 完全反应生成1mol纯物质的焓变叫做物质的 。18.电解池是把 能转变为 能的装置。19、二级反应的反应物浓度与时间 关系，其半衰期与初始反应物的浓度成 。20、丹尼尔电池表示为 。计算题1. 计算电解质混合溶液（0.025 molkg1

12、NaCl与0.025 molkg1 LaCl3）的离子强度2、把0.1 moldm3 KCl水溶液置于电导池中，在25 测得其电阻为24.36。已知该水溶液的电导率为1.164 Sm1，而纯水的电导率为7.5106 Sm1，若在上述电导池中改装入0.01 moldm3的HAc，在25时测得电阻为1982，试计算0.01 moldm3 HAc的水溶液在25时的摩尔电导率m。.题解 (KCl) =(溶液)(H2O) = 1.164 S m17.5106 S m1=1.164 S m1K(l/A) = (KCl) R (KCl)K(l/A) = (HAc) R (HAc )(HAc) =0.0143

13、 Sm1m(HAc) = =1.43103 S m2 mol1导引 电解质溶液的电导率应为溶质（电解质）和溶剂的电导率之和。由本题可以看出当电解质溶液的电导率远远大于纯水（溶剂）电导率时可忽略纯水（溶剂）的电导率，否则则不能忽略。3. 已知25，PbSO4（s）的溶度积=1.60108 。Pb2+ 和SO42无限稀释摩尔电导率分别为70104Sm2mol1和79.8104 Sm2mol1。配制此溶液所用水的电导率为1.60104 Sm2。试计算25PbSO4饱和溶液的电导率。.题解 PbSO4水溶液无限稀释的摩尔电导率：= (270+279.8)104 Sm2mol1= 299.6104 Sm

14、2mol1 由 求得PbSO4的溶解度：c = c (Pb2+) =c (SO42)= = 1.26104 moldm3则PbSO4的电导率： =299.61041.26104103 Sm1=37.9010-4 S饱和溶液的电导率：(溶液) =(PbSO4) +(H2O) = (37.9+1.6)104 Sm1=39.5104 Sm1导引 本题是把离子独立运动定律、活度积、摩尔电导率等基本概念综合在一起的题目。首先搞清楚基本概念，然后理顺解题思路。4.使用能斯特方程计算在CuZn原电池中，当a(Zn2+)与a(Cu2+)的比值达到多大时，电池才停止工作？已知25时，y(Zn2+| Zn)=0.

15、7628V，y(Cu2+| Cu)=0.3402 V。.解：原电池：Zn(s)|Zn2+（a1）|Cu2+（a2）|Cu(s)电池反应：Zn(s) + Cu2+（a2）= Zn2+（a1）+ Cu(s)电动势：EMF=EMF 当电池停止工作时，化学反应达到平衡，rG m=zFEMF=0所以EMF=0，此时，EMF = 。=37.29所以， =1.99410375.试将电极Cd2+|Cd和Fe2+|Fe组成电池。已知它们在25时的标准电极电势为：y(Cd2+|Cd)= -0.4026 V，y(Fe2+|Fe)= -0.4402 V。（1）在25时，当二电极均处于标准状态下，问何者为正极？何者为负

16、极？并写出该原电池的符号，计算其电动势。（2）在25时，当a(Cd2+) = 0.0001，a(Fe2+) = 0.1时，电池的正负极又如何？他们组成原电池时，其电池符号和电动势又怎样？.解：（1）在标准状态下，E (Fe2+|Fe) E(Cd2+|Cd)，故Cd为负极，Fe为正极。电池图式为：Cd(s) | Cd2+（a=0.0001）| Fe2+（a=0.1）| Fe(s)电动势：EMF=-0.4698-（-0.5209）V=0.0511V6.镉甘汞电池反应式为 Cd(s)+ Hg2Cl2(s) = Cd2+2Cl+2Hg(l)如果各物质均处在标准状态下，其原电池电动势与温度的关系式为:E

17、MFy/ V = 0.671.0210-4（T/K298）2.410-6(T/K298)2（1）写出原电池图式 ；（2）计算上述电池反应在40时的DrG my，DrHmy和DrSmy各为多少？解：（1）Cd |Cd2+(a=1)| Cl-1(a=1) |Hg2Cl2(s) |?/spanHg(l)（2）E y(313.15K)=0.671.0210-4(313.15298.15)2.410-4(313.15298.15)2V=0.6679VrG my=(2964850.6679)Jmol-1=128.885 kJmol-1=1.0210-422.410-6(313.15298.15)VK-1=

18、1.7410-4 VK-1rS my=296485(1.7410-4) JK-1mol-1=33.58 JK-1mol-1rH my=rG my(313K)+TrS y（313K）=128885+313(33.58)Jmol-1=139.4kJmol-17.在25及py的条件下，将一可逆电池短路，使有1F（即96500 Cmol-1）的电量通过，电池此时放出的热量恰为该电池可逆操作时所吸收的热量的43倍。在此条件下，该电池电动势的温度系数为1.410-4 VK-1。（1）求该电池反应的DrSm，DrHm ，DrGm和Qr；（2）求该电池在25，Py条件下的电动势。 解：（1）可逆电池短路，相当

19、于化学反应直接进行QrrHrSm=zF =（1964851.410-4）JK-1mol-1=13.5 JK-1mol-1Qr=TrSm= (29813.5V)Jmol-1= 4.026 Jmol-1rHm=43Qr=434026Jmol-1=173.118 Jmol-1rGm=rHmTrSm=（1731184026）Jmol-1=177.144kJmol-1（2）EMF (25) = = V=1.836 V8. 在25， py条件下，以Pt作阴极，石墨为阳极,电解含有FeCl2(b=0.01 molkg1)和CuCl2(b=0.020 molkg1)的水溶液。若电解过程不搅拌溶液，并假设超电势

20、均可忽略不计，问：(1)何种金属离子先析出？(2)第二种离子析出时，外加电压至少为多少?已知y(Fe2+|Fe)=0.440 V，y(Cu2+|Cu)=0.337 V，y(H+|O2|Pt)=1.229 V。题解 （1）E(Fe2+|Fe)= (0.44 )V =(0.44 0.0592)V= 0.4992 VE(Cu2+|Cu)= (0.337 ) V =(0.3370.0503) V= 0.2867由于 E(Cu2+|Cu) E(Fe2+|Fe)，所以Cu先析出。（2）当在阴极上析出第二种离子Fe2+时，在阳极上将有O2气析出，即H2O（l）=O2（py）+H+ eE(阳极) = Ey(H

21、+ | O2 | Pt) =（1.229 0.05916pH）V=（1.2290.059167）V = 0.815 V所以至少需加的外加电压E（外）：(外)=E+E= E(阳极) E(阴极) = E(H+ | O2 | Pt)E(Fe2+ | Fe)=0.815（0.4992）V=1.3142 V导引 电解时，离子的析出顺序在不考虑超电势的情况下，主要决定于电极电势的大小，这是本章的重要基本概念，也是考研试题热点之一。9. 在298.15 K 、py压力时，以用电解沉积法分离混合溶液中的Cd2+、Zn2+，已知Cd2+和Zn2+的质量摩尔浓度均为0.1 molkg1(设活度因子均为1), H2

22、(g)在Cd(s)和Zn(s)上的超电势分别为0.48 V和0.70 V, 设电解质溶液的pH保持为7.0。试问：（1）阴极上首先析出何种金属？（2）第二种金属析出时，第一种析出的离子的残留浓度为多少？已知y(Zn2+|Zn) =0.763 V，Ey(Cd2+|Cd) =0.403 V。 解 (1)E(Cd2+|Cd)=Ey (Cd2+|Cd) +lna(Cd2+)=0.403 V +ln0.1 = 0.433 VE (Zn2+|Zn)= Ey (Zn2+|Zn)+ lna(Zn2+)=0.763 V +ln0.1 = 0.793V电解质溶液为中性，故E(H+|H2)=0.02596Vln(1

23、/107)=0.414V则其在Cd电极上析出电压为E(在Cd析出)（0.4140.48）V0.894V在Zn电极上析出电压为E(在Zn析出)（0.4140.70）V1.414V故阴极上首先析出Cd 。（2）Zn(s)开始析出时：E(Zn2+|Zn) = E(Cd2+|Cd) = Ey(Cd2+|Cd) + lna(Cd2+)0.793 V = 0.403 V +lna(Cd2+)得a(Cd2+) = 6.5 1014 ； b(Cd2+) = 6.5 1014 molkg1导引解题时要考虑到因是水溶液，有可能有H2析出，但H2在金属上均有较大的超电势，考虑超电势后，将H2的析出电势与金属离子析出

24、电势比较，可以看出H2不会优先于金属离子析出。10.利用德拜休克尔极限公式，计算298 K时，含有0.002 molkg1 NaCl和0.001 mol kg1 La(NO3)3的水溶液中Na+和La3+的活度因子。【题解】 12（0.002120.0021230.001120.00132）0.008 molkg1由则lng（Na+）=1.171mol1/2 kg1/2|11|g（Na+）=0.90ln g（La3+）=1.171mol1/2 kg1/2|33|g（La3+）=0.389导引 本题是德拜休克尔极限公式近似应用于计算g及g；并注意离子强度应为混全溶液的总离子强度。11已知电极(1

25、)Ag(s)、AgI(s)|I；(2)I2(s)|I。25，101.325Kpa下，并且两者构成原电池电动势的温度系数为：1.0010-4VK-1，请回答：(1)写出电池符号、电极反应和电池反应；(2)求25下该电池的标准电动势，假设该电池短路放电289500C时，放热为190.26KJ；(3)若在上述温度和压力下电池实际工作电压是其电动势的80%，向通入1F电量时电池放热多少？解：解 (1)Ag，AgI(s)|KI(ag)|I2(s)，(2)(3)12.原电池pt|H2(p )|HCl（m=0.1）|AgCl(s)|Ag在25时E=0.3524V，E =0.2223V，求m=0.1molkg-1的HCl平均活度a，平均离子活度系数为r及溶液PH值。解：电池反应11