第九章-电化学习题解答--物理化学-第3版-主编王淑兰

1、School of Metallurgy & Resource, AHUT Chapter 8 Electrochemistry第九章 电化学1解：电量Q = It ，通过的电子的摩尔数 n = Q/F = (1×1×3600)/96500 = 0.0373 mol （1）CuSO4溶液（含H2SO4），0.0373×0.5×63.5 = 1.184 g（2）CuCl溶液（含NaCl），0.0373×63.5 = 2.368 g（3）KCu(CN)2溶液（含KCN），铜离子的价态与（2）相同，故析出的铜的质量也相同。3Q=250

2、5;0.1×25×60=37500C37500C/F=0.3886mol=65.38/2×0.3886=12.7（g）=0.0127kg0.0127/7150=0.1×=0.0127/（7150×0.1）=17.8×m=17.86解：电导计算公式为，因为两种溶液用的是同一个电导池，而且体积相等，所以两种溶液的电导之比0.436，0.109 ，又c (CaCl2) = 0.005 mol·L-1 /2 0.0109 7 解：因为SrSO4的饱和水溶液可视为强电解质极稀溶液，所以对于SrSO4的饱和水溶液有 故， SrSO4的饱

3、和水溶液的电导率包含了水的电导率， 又， 故mol·L-1 8HAC + C() C C=k=10解：由析出的铜可以计算通过的电量， = 0.00944 mol阳极区溶质减少的量为 = 0.00316 mol11解：因为 ， ，所以得 同理 ，得 = = 1213解：（1）负极，正极，电池;（2）负极，正极，电池；（3）负极，正极，电池；（4）负极，正极，电池；14根据下列反应写出电池构造：（1）解：电解质溶液可以有多种选择，或（2）解：，或（3）解：，惰性电极可以是Pt，或石墨等。（4）解：16答：不论加入的物质是什么， E总是不变化的，因为它是标准状态下的值，与实际条件无关。但是

4、电动势E则可能发生变化。对于电池（1）而言，由于加入Na2SO4，引入了SO2-4离子，从公式也可以看出，当SO2-4离子浓度增加，活度升高时，降低，同时不变，故电池E也降低。但是对于电池（2）而言，由于SO2-4离子不参与反应，且增加的量比较少，故可以认为对E没有影响。17求下列电池的电动势（25）：（1）解：电池反应为，可以认为Cd、Cu的活度为1，则， 0.01 10.522 ( -0.4026)0.9246 V，E = 0.9246 (-0.05912) = 0.9837 V（2）解：计算过程与上题相似。电池反应为0.01，压力商p(H2)1，压力商p(Cl2)11.358301.35

5、83 V，故= 1.3583 ( -0.1182) = 1.4765 V18 (1) (2) (2) （3）=（2）+（1）19（1）电池。已知25时1.359V。写出电池反应，求25时电池反应的吉布斯自由能变化。此反应是否自发？【分析】要求Gm先求电池的E，然后根据求出 Gm ，在根据Gm判断反应是否自发。解：电池反应为1，压力商pH21，压力商pCl21，故此电池就是标准电池1.35901.359 V， 1.359 V反应的吉布斯自由能变化262.3 kJ·mol-1 小于0，故反应自发进行。（2）已知25 7mol·kg-1HCl中离子的平均活度系数。溶液上HCl(g

6、)的平衡分压为0.0464kPa。利用（1）的数据及计算结果，求25时反应的。【分析】本题有四个要点：（1）要求的所对应的HCl的压强是p；（2）可以把HCl当作理想气体来处理，则HCl（p0.0464kPa）与HCl（p）之间就是一个恒温压缩过程的始末态的关系，G可以求出；（3）“平衡分压”就意味着液、气两相中的气体的化学势相等，即；（4）本题涉及三个反应，三者之间的关系一定要弄清。解： 可以与（1）相似，设计一个电池电池反应为 （I）对于HCl，1064，在利用（1）中262.3 kJ·mol-1则反应的26230034536227763 J·mol-1对于反应 （II

7、）由于溶液上HCl(g)的平衡分压为0.0464kPa，故所对应的反应为 （III）对比（II）与（III），可以构成下列一个过程所以对应一个恒温压缩过程，故19049 J·mol-1 最后，求得 227763 19049 208714 J·mol-1 208.7 kJ·mol-120解：电极作为负极，电极作为正极，可以构成一个电池：负极反应方程为 （I）正极反应方程为 （II）（II）（I），得电池反应，也就是Ag2O的生成反应，0.061 V，2×0.061×96500 11773 J·mol-1 对于上面的反应，T = 298

8、K ，有，又 故63.04 J·K-1·mol-1 分解反应，氧在空气中的分压为0.21p，0时的温度就是分解温度，当 = 0时，可以近似认为 故 440 K 21（1）阳极（负极）：阴极（正极）：电池反应：（2）（3）由题意可知：电池电动势的80%用于可逆过程放热，电动势的20%用于不可逆过程放热，即短路过程放热，也即放电量的20%用于短路过程，80%用于可逆过程。23解：由电池构造可知：（）=PH=9.9424解：负极反应 ，正极反应 ，电池反应为（反应方程1） = 0.82×0.1 = 0.082， = 0.85×0.1 = 0.085 ，z = 1 0.5775 V J·mol-1， AgCl(s)在纯水中溶解，发生电离反应（反应方程2），由于Ag+和Cl-的浓度都极低，可以认为AgCl(s)在纯水中溶解度就等于电离平衡时Ag+和Cl-的平均活度，故对于反应2而言，有又 J·mol-1，可得1.31×10-5 mol·L-125解： （I） （II）电池（I）是电池（II）的标准电池，故对于电池（II）而言，阳极：，阴极：故 电池反应：当，解得同理得x10.900.750.600.50E/V1.17281.18261.19451.2025a0.8920.7060.5310.43926解