电化学相平衡-习题课

1、11. (2435)CuSO4与水可生成与水可生成CuSO4?H2O，CuSO4 3H2O，CuSO4 5H2O三种水合物，则在一定温度下与水蒸三种水合物，则在一定温度下与水蒸气平衡的含水盐最多为：气平衡的含水盐最多为： ( ) (A) 3种种 (B) 2种种 (C) 1种种 (D) 不可能有共存的含水盐不可能有共存的含水盐 一、选择与填空题一、选择与填空题答 (B) 因为等温下,f*=2-+1 最多为3 所以，除水蒸汽相外,最多可有两种水合盐 22.(2478)有有5种物质溶于水中形成的溶液，种物质溶于水中形成的溶液，5种物质的摩种物质的摩尔分数分别为尔分数分别为x1，x2，x5，如果用只允

2、许，如果用只允许水通过的半透膜将该溶液与纯水分开，当达渗水通过的半透膜将该溶液与纯水分开，当达渗透平衡时，水面上和溶液面上的压力分别为透平衡时，水面上和溶液面上的压力分别为pw和和ps,则该体系的组分数则该体系的组分数C= ；相数；相数p = ；自由度；自由度f= .， 所以 答6,2,6 6 SC22 32) 1 (3SSCf33.(2567) 设设 373 K 时，液体时，液体 A 的饱和蒸气压为的饱和蒸气压为 133.3 kPa，液体，液体 B 为为 66.66 kPa，则：，则： (1) 若若 A 和和 B 形成理想液体混合物，当形成理想液体混合物，当 A 在在溶液中的摩尔分数为溶液中

3、的摩尔分数为 0.5 时，在气相中的摩尔时，在气相中的摩尔分数为分数为 _ 。 (A) 2/3 (B) 1/2 (C) 1/3 (D) 1 (2) 若若 A 和和 B 完全不互溶，当由完全不互溶，当由 2 mol A 和和 3 mol B 在恒温下构成双液体系时，体系的总蒸在恒温下构成双液体系时，体系的总蒸气压为气压为 _ kPa (A) 66.66 (B) 133.3 (C) 200.0 (D) 466.6 答 (1) (A) (2) (C) 44. (4287)已知已知 298.15 K 及及 101325 Pa 压力下，反应压力下，反应 A(s) + 2BD(aq) = AD2(aq)

4、+ B2(g) 在电池中可逆地进行，完成一个单位的反应在电池中可逆地进行，完成一个单位的反应时，系统做电功时，系统做电功 150 kJ ，放热，放热 80 kJ，该反，该反 应的摩尔等压反应热为应的摩尔等压反应热为 多少？多少？ ( ) (A) -80 kJmol-1 (B) -230 kJmol-1 (C) -232.5 kJmol-1 (D) -277.5 kJmol-1 答 (B) kJG150kJQr80kJQWH23055. (4261) 25时，电池反应时，电池反应 Ag +1/2 Hg2Cl2= AgCl + Hg 的电池电动势为的电池电动势为 0.0193V，反应时所对应的，反

5、应时所对应的 rSm为为 32.9 JK-1mol-1，则电池电动势的温，则电池电动势的温度系数度系数 ( E/ T )p 为：为： ( ) (A) 1.7010-4 VK-1 (B) 1.1010-6 VK-1 (C) 1.0110-1 VK-1 (D) 3.4010-4 VK-1pmrTEnFS61$ 2$ 3$ 6. (4455)已知已知 Tl+ e- Tl， = -0.34 V， Tl3+ 3e- Tl， = 0.72 V，则则 Tl3+ 2e- Tl+ 的的 = _ 。77. (4440)已知：已知： (1) CuCu2+(a2)Cu2+(a1)Cu 电动势为电动势为 E1 (2)P

6、tCu2+(a2),Cu+(a)Cu2+(a1),Cu+(a)Pt 电动势为电动势为 E2，则：则： ( ) (A) E1= 0.5 E2 (B) E1= 2 E2 (C) E1= E2 (D) E1 E2 88. (4333) 电池电池 Pt,H2(10 kPa)HCl(1.0 molkg-1)H2(100kPa),Pt 是否为自发电池是否为自发电池?_ E=_V。 9. 2 分分 (4335)将反应将反应 Ag2SO4(s)2 Ag+SO42-设计成电池设计成电池,其书面表示式为：其书面表示式为： 。 (4333) 答非自发, E= -0.0295 V (4335) 答 Ag(s)Ag+(

7、aq)SO42(aq)Ag2SO4(s),Ag(s) 910. 2 分分 (2323) 请填出下列体系的相数请填出下列体系的相数p (1)雾：雾： 。 (2)混合均匀的米粉和面粉：混合均匀的米粉和面粉： 。11. 2 分分 (2422) N2(g)，O2(g) 体系中加入一种固体催化剂，可生体系中加入一种固体催化剂，可生成几种气态氮的氧化物，则体系的自由度成几种气态氮的氧化物，则体系的自由度为为 。*12. 1 分分 (2432)对于渗透平衡体系对于渗透平衡体系,相律的形式应写成相律的形式应写成 。答：（1）二相； （2）二相 (2422)答 f = 3(2432) 答 f=C-+3 101.

8、 2 分分 (4389)盐桥的作用是：盐桥的作用是： （ ）A . 将液接电势完全消除将液接电势完全消除 B.将不可逆电池变成可逆电池将不可逆电池变成可逆电池 C.使液接电势降低到可以忽略不计使液接电势降低到可以忽略不计 D.相当于用一根导线将两个电解质溶液沟通相当于用一根导线将两个电解质溶液沟通 2. 1 分分 (4297) 恒温、恒压下，可逆电池放电过程的：恒温、恒压下，可逆电池放电过程的： ( ) (A) H = Q (B) H Q (D) H与与Q的的 关系不定关系不定 113. 2 分分 (3915)在在10 cm3 1moldm-3 KOH溶液中加入溶液中加入10 cm3水，其电导

9、率将水，其电导率将_，摩尔电导率将，摩尔电导率将_ (填入增加、减小、不能确定填入增加、减小、不能确定)。4. 2 分分 (3919)同浓度的同浓度的KCl，KOH和和HCl三种溶液，其中三种溶液，其中摩尔电导率最大的是摩尔电导率最大的是_溶液。溶液。5. 2 分分 (4113)满足电池能量可逆条件的要求是：满足电池能量可逆条件的要求是： （ ）A.电池内通过较大电流电池内通过较大电流 B.没有电流通过电池没有电流通过电池 C.有限电流通过电池有限电流通过电池 D. 无限小的电流通过无限小的电流通过126. 2 分分 (3820)用同一电导池分别测定浓度为用同一电导池分别测定浓度为 0.01

10、moldm-3和和 0.1 moldm-3的不同电解质的不同电解质溶液，其电阻分别为溶液，其电阻分别为 1000 和和 500 ，则，则它们的摩尔电导率比为它们的摩尔电导率比为 _ 。 7. 2 分分 (3893)离子迁移率的单位是离子迁移率的单位是_。8. 2 分分 (3601)如在标准状况下，阳极析出如在标准状况下，阳极析出 22.4 dm3氧氧气气,则通过电池的电量为则通过电池的电量为 _ 。 139. 2 分分 (3843)已知已知 18时，时，Ba(OH)2，BaCl2，NH4Cl 溶液的无限稀释摩尔电导率分别为溶液的无限稀释摩尔电导率分别为 2.8810-2，1.20310-2，1

11、.29810-2 Sm2mol-1，那么，那么 18时时 NH3H2O 的的 = _ 。 m10. 2 分分 (3614)按物质导电方式的不同而提出的第二类导体，按物质导电方式的不同而提出的第二类导体，下述对它特点的描述哪个不正确的？（下述对它特点的描述哪个不正确的？（ ）A温度升高电阻增大温度升高电阻增大B温度升高电阻减小温度升高电阻减小C其导电的原因是离子的存在其导电的原因是离子的存在D当电流通过时在电极上有化学反应发生当电流通过时在电极上有化学反应发生141. 5 分分 (2338) 已知已知Na2CO3(s)与水可以组成的水合物与水可以组成的水合物有有Na2CO3H2O(s)，Na2C

12、O37H2O(s)和和 Na2CO310H2O(s)。 (1)在在p下，与下，与Na2CO3水溶液及冰平衡水溶液及冰平衡共存的含水盐最多可以有几种？共存的含水盐最多可以有几种？ (2)在在20时，与水蒸气平衡共存的含时，与水蒸气平衡共存的含水盐最多可以有几种？水盐最多可以有几种？二、计算题二、计算题15fC* 1210 3Na CO23f * 210 3答：（1）根据 故在p下，与 水溶液及冰共存的含水盐最多只有1种。所以，在20 时，与水蒸气平衡共存的含水盐最多只有2种。（2）同理16*2. 5 分分 (2339)指出下列各体系的独立组分数、相数和自指出下列各体系的独立组分数、相数和自由度数

13、各为若干？由度数各为若干？(1)NH4Cl(s)部分分解为部分分解为NH3(g)和和HCl(g)；(2)若在上述体系中再加入少量的若在上述体系中再加入少量的NH3(g)；(3)NH4HS(s)和任意量的和任意量的H2S(g)和和NH3(g)混混合达平衡；合达平衡；(4)C(s)与与CO(g)，CO2(g)，O2(g) 在在973 K时时达平衡。达平衡。C sO gCO g( )( )( )22CO gO gCO g( )( )( )1222C sOgCO g( )( )( )122 ，三个中只有两个是独立的。CSRR4202 2fC 122 11 173. 5 分分 (2344)将将(NH4)

14、2CO3(s)放入真空容器中，放入真空容器中，(NH4)2CO3(s)按下式分解并达平衡：按下式分解并达平衡： (NH4)2CO3(s)=2NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)试计算下面两种情况下体系的自由度：试计算下面两种情况下体系的自由度： (1)开始时只有开始时只有(NH4)2CO3(s)； (2)开始时除了开始时除了(NH4)2CO3(s)之外，还之外，还有任意量的有任意量的NH3(g)，CO2(g)和和H2O(g)。18fCSRR 224 1 2221()()fSRR ()()24 1 0223 （2）反应前四种物质都有时：()( )NHCO s423NH g H O g CO

15、g322( ),( ),( )()( )NHCO s423（1）只有存在，指的是均由分解出来的，所以有两个浓度限制条件。 4.4093 25时，时，TlCl在纯水中的溶解度为在纯水中的溶解度为1.60710-2 moldm-3，在，在0.100 moldm-3 NaCl溶液中的溶解度是溶液中的溶解度是3.9510-3 moldm-3，TlCl的活度积是的活度积是2.02210-4，试求在不含，试求在不含NaCl和含有和含有0.1000 moldm-3 NaCl的的TlCl饱和溶液饱和溶液中离子平均活度系数。中离子平均活度系数。 2-sp2(Tl ) (Cl )(Tl ) (Cl )()ccKa

16、ac$205.4094在在25时，时，0.01 moldm-3浓度的醋酸水溶液的浓度的醋酸水溶液的摩尔电导率是摩尔电导率是16.2010-4 Sm2mol-1，而无限，而无限稀释下的极限摩尔电导率是稀释下的极限摩尔电导率是390.710-4 Sm2mol-1。计算：。计算： 0.01 moldm-3的醋酸水溶液在的醋酸水溶液在25时的时的pH值值 25，0.1 moldm-3的醋酸水溶液的摩尔电的醋酸水溶液的摩尔电导率和导率和pH。ccm)H(,0415. 0)HAc()HAc(25()1.80 101acKc$21H+Cl6.10 分分 (4474)在在 298 K 时有下列两个电池时有下列

17、两个电池 (1) AgAgCl(s)HCl乙醇溶液乙醇溶液(m1)H2(p)Pt-PtH2(p)HCl乙醇溶液乙醇溶液(m2)AgClAg(s) (2) AgAgCl(s)HCl乙醇溶液乙醇溶液(m1)HCl乙醇液乙醇液(m2)AgCl(s)Ag(s) 已知已知 m1和和 m2为为 8.23810-2和和 8.22410-3 molkg-1， 两电动势为两电动势为 E1= 8.2210-2 V 和和 E2= 5.7710-2 V，求：，求： (a) 在两种在两种 HCl 的乙醇溶液中，离子平均活度系数的比的乙醇溶液中，离子平均活度系数的比值值 ,1/ ,2 (b) H+ 离子在离子在 HCl

18、乙醇溶液中的迁移数乙醇溶液中的迁移数 t+ (b) H+ 和和 Cl- 离子的无限稀释离子摩尔电导率离子的无限稀释离子摩尔电导率 m已知 (HCl) = 8.3810-3 Sm2mol-1227. 5 分分 (4396)将将Ag(s)插入插入AgNO3(0.001 molkg-1)与与NaCl(0.01 molkg-1)的混合溶液中形成电极，的混合溶液中形成电极，试求该电极的电极电势，已知：试求该电极的电极电势，已知：E$(Ag+|Ag) = 0.799 V，AgCl的的Ksp=1.710-10，设活度系，设活度系数均为数均为1。238. 10 分分 (4321)298 K时，下列电池的时，下

19、列电池的Ag(s)AgCl(s)HCl(a=1)H2(p)Pt E/V0.1602351.002310-3T/K2.54110-6(T/K)2, 计算电极上发生计算电极上发生 1 mol电子得失时反应的电子得失时反应的 rGm, rSm, rHm及及 Cp值。值。249. 5 分分 (3838)291K 时纯水的电导率为时纯水的电导率为 3.810-6 Sm-1，当，当 H2O 解离成解离成 H+ 和和OH- 达成平衡时，求该温度达成平衡时，求该温度下，水的摩尔电导率下，水的摩尔电导率 m，解离度，解离度 和和 H+离子离子的浓度。的浓度。 已知这时水的密度为已知这时水的密度为 998.6 k

20、gm-3。m(H+) = 3.49810-2 Sm2mol-1，m(OH-) = 1.98010-2 Sm2mol-1。 2510. 10 分分 (4324) 电池电池 PtH2(p)H2SO4(0.01 moldm-3)O2(p)Pt 298 K时时, E1.228 V , fHm (298 K,H2O(l)286.06 kJmol-1 (A) 求该电池的求该电池的( E/ T)p (B) 已知已知273298 K间间, rHm为常数为常数, 求求273 K时之时之E 值值 。 2611. 4682 将将 Ag 电极插入体积为电极插入体积为 100 cm3的的 0.1 moldm-3 KCl

21、溶液中溶液中, 与标准氢电极组成电与标准氢电极组成电 池。当在池。当在 KCl溶液中加入以下体积的溶液中加入以下体积的 0.2 moldm-3的的 AgNO3溶液时溶液时 (a) 30 cm3, (b) 45 cm3 (c) 50 cm3 (d) 55cm3 (e) 70 cm3, 试求各个电动势值。试求各个电动势值。 已知已知: (AgCl,Ag,Cl-)0.222 V (Ag+,Ag)0.799 V 2712. 10 分分 (4515) 在在 298 K 时时, 一个电极一个电极 Pt(s) 插在含有插在含有 Fe3+(0.30 molkg-1) Fe2+(0.20 molkg-1)的溶液

22、中的溶液中, 一电极一电极Tl插在含有插在含有 Tl+(0.10 molkg-1)的溶液中的溶液中, 当两个当两个电极组成电池时：电极组成电池时： (1) 哪个电极为负极哪个电极为负极? 已知已知 (Fe3+,Fe2+)0.771V, (Tl+,Tl)0.336 V (2) 写出能自发进行的电池反应写出能自发进行的电池反应 (3) 电池的电动势为多少电池的电动势为多少? (4) 计算电池反应的平衡常数计算电池反应的平衡常数 (5) 在在Tl+ 液中加入液中加入Cl- 溶液溶液, 使微溶的使微溶的TlCl沉淀沉淀, 直直至至 Cl- 浓度为浓度为 0.1 molkg-1, 计算计算 这时的电动势

23、。已知这时的电动势。已知 (TlCl,Tl,Cl-)0.56 V 。 2813. 10 分分 (4255) 电池电池 HgHg2Br2(s)Br-AgBr(s)Ag 在在 p下下 298 K附近时，该电池电附近时，该电池电 动势与温度的关系是动势与温度的关系是: E/mV = 68.04 + 0.312 (T/K - 298) 写出通过写出通过 1F 电量时电极反应与电池反应，求电量时电极反应与电池反应，求算在算在 p 和和 25时该电池反应的时该电池反应的 rGm、 rHm、 rSm，若通过，若通过 2F 电量则电电量则电池作电功为多少？池作电功为多少？ 2914. 10 分分 (4327)

24、韦斯顿标准电池可表示为韦斯顿标准电池可表示为: PtCd-Hg齐齐CdSO48/3H2O(s)CdSO4(饱饱和液和液)Hg2SO4(s)Hg(l)Pt 电池电动势与温度关系为电池电动势与温度关系为: E/V1.01864840.6(T/K-293)0.95(T/K-293)20.01(T/K-293)310-6 试求试求: (1) 该电池在该电池在 298 K时电动势的温度系数时电动势的温度系数 (2) 293 K 时的时的 rSm和和 rHm(设电子得失为设电子得失为 2 mol) (3) rCp,m与与 T 的函数关系式的函数关系式 30四、问答题四、问答题1. 10 分分 (2424)

25、指出下列平衡体系中的物种数，组分数，相指出下列平衡体系中的物种数，组分数，相数和自由度数数和自由度数 (1) CaSO4的饱和水溶液的饱和水溶液 (2) 5氨气通入氨气通入1 dm3水中，在常温常压下与蒸气平衡共存水中，在常温常压下与蒸气平衡共存 (3) Na+，Cl-，K+，NO3-，H2O(l) 达平衡达平衡(4) NaCl(s)，KCl(s)，NaNO3(s) KNO3(s) 混合物与水平衡混合物与水平衡 2. 2414 450时，将时，将NH3(g) 与与 N2(g) 混合，由于混合，由于 NH3(g) 的分解，最终得到的分解，最终得到NH3(g)，N2(g) 和和 H2(g) 平衡共

26、存的体系平衡共存的体系,求该体系的组分数求该体系的组分数 C、相数、相数 和自由度数和自由度数 f。 313. 5 分分 (3857) 画出下列电导滴定的示意图画出下列电导滴定的示意图 (1) 用用 NaOH 滴定滴定 C6H5OH (2) 用用 NaOH 滴定滴定 HCl (3) 用用 AgNO3滴定滴定 K2CrO4 (4) 用用 BaCl2滴定滴定 Tl2SO4 4. 5 分分 (3860) 今有一种酸的水溶液今有一种酸的水溶液 A 和一种碱的水溶液和一种碱的水溶液 B，用用 A 滴定滴定 B ，知道两者的浓度相等，知道两者的浓度相等 ，而测定，而测定电导则电导则 B 大。将大。将 A

27、和和 B 都稀释都稀释 100 倍后发现倍后发现k(A)k(B)，据此推断他们是什么样的酸碱，据此推断他们是什么样的酸碱 ? 并并作简要说明作简要说明？ 325. 5 分分 (4564) 试将下列有液接的浓差电池在保持电动势不试将下列有液接的浓差电池在保持电动势不变的情况下变的情况下, 改装成无液接的浓差电池改装成无液接的浓差电池,写出电写出电池的表达式和电动势的计算式。池的表达式和电动势的计算式。 PtH2(p)HCl(a1)HCl(a2)H2(p)Pt 6. 5 分分 (2450) 如何用相律说明恒沸混合物不是化合物如何用相律说明恒沸混合物不是化合物? 337. 5 分分 (2446) 试

28、用相律分析，在保持恒温下向由试用相律分析，在保持恒温下向由CaCO3分解分解达到的平衡体系中而加入达到的平衡体系中而加入CO2后，平衡体系压力后，平衡体系压力是否改变是否改变? 8. 5 分分 (4325)298 K, p压力下测得下列电池的电动势为压力下测得下列电池的电动势为 1.228 V, PtH2(p)H2SO4(a)O2(p)Pt 其其( E/ T)p-8.510-4 VK-1。由此算得。由此算得(设有设有 2 mol电子得失电子得失) rHmzEFzFT( E/ T)p285.84 kJmol-1 问：问： (1) 这这 rHm是否为电池反应时所吸收的热量是否为电池反应时所吸收的热

29、量? (2) rHm是否等于是否等于 fHm (H2O(l)? 349. 10 分分 (4657)4657 试设计合适的电池试设计合适的电池,用电动势法测定下列各用电动势法测定下列各热力学函数值（设温度均为热力学函数值（设温度均为 298 K）。）。 (1) HBr(0.1 molkg-1) 溶液的离子平均活溶液的离子平均活度系数度系数 (2) Ag2O(s)在在 p 下的分解温度下的分解温度 要求写出电池的表示式和列出所求函数的计算要求写出电池的表示式和列出所求函数的计算式。式。 35mc10. 5 分分 (3917)摩尔电导率的定义式为：摩尔电导率的定义式为：试问对弱电解质，试问对弱电解质，c应用总计量浓度，还应用总计量浓度，还是解离部分的浓度？是解离部分的浓度？Gm$11. 5 分分 (4509)已知已知 Zn2+2 e-Zn(s), 其其 0.763 V, 根据根据 G z F, 求得求得147.2 kJmol-1, 则表则表明该电极反应的明该电极反应的Gi