第七章 电化学习题

1、 第七章第七章 电电 化化 学学 主要研究主要研究 电解质溶液的性质电解质溶液的性质2.电能与化学能之间的转换规律电能与化学能之间的转换规律基本要求及主要公式基本要求及主要公式 一、电解质溶液一、电解质溶液 1.法拉第定律法拉第定律 Q=znF2.电导、电导率、摩尔电导率之间的关系电导、电导率、摩尔电导率之间的关系1GRG K mc3.强电解质溶液摩尔电导率与浓度的关系强电解质溶液摩尔电导率与浓度的关系4.无限稀电解质溶液的摩尔电导率无限稀电解质溶液的摩尔电导率离子独立离子独立运动定律运动定律mmA c mmmvv5电导测定的应用电导测定的应用 （2）计算弱电解质电离平衡常数）计算弱电解质电离

2、平衡常数 mm2/1c cK（3）计算难溶盐溶解度）计算难溶盐溶解度 mc盐（4）电导滴定）电导滴定 （1）检验水的纯度）检验水的纯度 6.电解质溶液的平均活度及平均活度系数电解质溶液的平均活度及平均活度系数vvaaavaavvvaaavvvmmmvvv/amm7.电解质溶液的离子强度及平均活度系数的估算电解质溶液的离子强度及平均活度系数的估算 (1)(2)212BBImz+lg=-A zIz二、可逆电池二、可逆电池 1可逆电池的条件可逆电池的条件 电池反应可逆能量可逆 2可逆电池热力学可逆电池热力学 rGzFE ()PErHzFEzFTT()PErSzFT()PEQrzFTT3电动势与浓度的

3、关系电动势与浓度的关系 能斯特方程：能斯特方程： lnRTEEQzF电动势：电动势： E若电极反应：氧化态若电极反应：氧化态+ne=还原态还原态电极电势：电极电势： lnaRTzFa氧化态还原态4电动势测定的应用电动势测定的应用 （1）电池反应的平衡常数）电池反应的平衡常数 lnzFEKRT（2）难溶盐的溶度积）难溶盐的溶度积 （3）求电解质溶液的平均活度系数）求电解质溶液的平均活度系数 （4）计算溶液的）计算溶液的pH 值值 lnzFEKRTspKK或或1spKK 练练 习习 题题 一、判断题一、判断题 1.电解池通过电解池通过1F电量时电量时,可以使可以使1mol物质电解。物质电解。 2.

4、无限稀电解质溶液的摩尔电导率可以看成无限稀电解质溶液的摩尔电导率可以看成是正、负离子无限稀摩尔电导率之和，这一规律是正、负离子无限稀摩尔电导率之和，这一规律只适用于弱电解质。只适用于弱电解质。 3.电解质的无限稀摩尔电导率电解质的无限稀摩尔电导率 可以由可以由对对 作图外推至作图外推至 =0得到。得到。mmcc() () () 4.将锌和铜插入硫酸溶液中构成的电池是将锌和铜插入硫酸溶液中构成的电池是可逆电池。可逆电池。 5.恒温，恒压下恒温，恒压下G0的反应不能自发进行。的反应不能自发进行。 6.Zn2+2eZn （1） rGm（1） 1/2Zn2+e1/2Zn （2） rGm（2） （1）=

5、 （2） rGm（1） =rGm（2）()()()mrGzFE 二、选择题二、选择题 1.在相同温度下在相同温度下,下列诸溶液中哪个电导率较大下列诸溶液中哪个电导率较大（1）0.01moldm-3的的CH3COOH （2）0.01moldm-3的的HCl （3）0.005moldm-3的的Na2SO4 （4）0.01moldm-3的的NaOH2恒温下某强电解质溶液浓度增大时，其摩恒温下某强电解质溶液浓度增大时，其摩尔电导率尔电导率（1）减小）减小 （2）增大）增大 （3）不变）不变 （4）不能确定）不能确定(2)(1)3已知已知HCl、NaAc、NaCl无限稀的极限摩尔无限稀的极限摩尔电导率分

6、别为电导率分别为42610-4，91.410-4，12610-4Sm2mol-1，则，则HAc的极限摩尔电导率为的极限摩尔电导率为（1）39110-4 Sm2mol-1 （2）643 10-4 Sm2mol-1 （3）552 10-4 Sm2mol-1 （4）128610-4 Sm2mol-1 (1)（1）a=4m4 4 （2）a=4m 4 （3）a=27m 4 （4）a=27m4 44.质量摩尔浓度为质量摩尔浓度为m的的Na3PO4溶液，平均活度系溶液，平均活度系数为数为 ，则溶液的活度为，则溶液的活度为(4)344(3 )27mm mm444()27amm5计算电池反应的电池电动势为负值，

7、计算电池反应的电池电动势为负值，表示此电池反应是表示此电池反应是（1）正向进行）正向进行 （2）逆向进行）逆向进行 （3）不可能进行）不可能进行 （4）反应方向不确定）反应方向不确定(2)6.在下列电池中，哪个电池的电动势与氯离子的在下列电池中，哪个电池的电动势与氯离子的活度无关活度无关 （1）ZnZnCl2（aq）Cl2（g）Pt（2）ZnZnCl2(aq)KCl(aq)AgCl(s)Ag（3）AgAgCl(s)KCl(aq)Cl2(g)Pt（4）HgHg2Cl(s)KCl(aq)AgNO3(aq)Ag(3)222ZnClZnCl2222ZnAgClZnAgCl212AgClAgCl2222

8、22HgAgClHg ClAg7描述电极上通过的电量与已发生电极反应的描述电极上通过的电量与已发生电极反应的物质量之间关系是物质量之间关系是（1）欧姆定律）欧姆定律 （2）离子独立运动定律）离子独立运动定律 （3）法拉第定律）法拉第定律 （4）能斯特方程）能斯特方程8.298K时时,电池反应电池反应Ag+ Hg2Cl2=AgCl+Hg所对所对应的应的S为为32.9 JK-1，则该电池电动势的温度，则该电池电动势的温度系数系数 为为()PET12 （1）1.70 10-4VK-1 （2）1.1 10-6 VK-1 （3）1.0110-1VK-1 （4）3.410-4 VK-1(3)(4)()PE

9、rSTzF三、填空题三、填空题 1用阴、阳、正、负极填入电池用阴、阳、正、负极填入电池ZnZnSO4CuSO4Cu电池对外放电时锌极电池对外放电时锌极是（是（ ）极（）极（ ）极，铜极是（）极，铜极是（ ）（ ）极。）极。负极负极:(氧化氧化) 阳极阳极:(氧化氧化) 正极正极:(还原还原) 阴极阴极:(还原还原) 负负阳阳正正阴阴2用同一电导池测得浓度为用同一电导池测得浓度为0.01mol.dm-3的的A溶液和浓度为溶液和浓度为0.1moldm-3的的B溶液的电阻分别溶液的电阻分别为为1000和和500，则它们的摩尔电导率之比，则它们的摩尔电导率之比m,A/m,B=（ ）。）。KKGR1/1

10、000 1/500/:0.1:0.020.010.1mAmB5:1 mKccR3.25时某溶液中时某溶液中HCl的浓度的浓度0.001mol.kg-1，FeCl3的浓度为的浓度为0.02molkg-1，则溶液中，则溶液中HCl的的 = （ ），），FeCl3的的 =（ ）。）。2221(0.001 10.02 30.061 1 )0.1212I 0.665 0.294 +lg=-A zIz4Ag+1/2Cl2=AgCl反应在反应在25，100kPa下进下进行放热行放热127.07kJ mol-1，若设计成可逆电池，在，若设计成可逆电池，在可逆电池中进行，则放热可逆电池中进行，则放热32.998

11、 kJ mol-1。该反。该反应的应的 rH m （298K）=（ ），）， rSm（298K）=（ ）。）。32998298RmQrST-127kJ.mol-1-110.68J.mol-1 5.25时，时，（Ag+/Ag）=0.7996V，AgCl的的KSP=1.7510-10，则，则25时标准时标准（Cl-AgCl（s）Ag）=（ ）。）。0.222V/0.059lg0.059lgspAgCl AgAgAgAgAgKAgCl10/0.059lg0.7990.059lg1.75 10AgCl AgSPAgAgK6已知已知 Cu2+2eCu 1=0.337V Cu+eCu 2=0.521V则则

12、Cu2+eCu+的的3 =（ ）。）。3 32 22nnCuCuCu n113=(n11-n22)/n3 0.153V 725时，电池时，电池PtCu2+，Cu+Cu+Cu的的E =0.363V，下列反应，下列反应2Cu+Cu+Cu2+在在25时的时的K 为（为（ ）。）。2CueCuCueCu22CuCuCulnzFEKRT1.37X106 825时，时，PtH2(p )HI(a)AuI(s)Au的电的电池电动势池电动势E=0.543V，已知，已知（I-AuI(s)Au）=0.497V，则，则HI的活度的活度a=（ ），离子的平均活度（），离子的平均活度（ ）。）。212HeHAuIeAuI

13、212HAuIAuHI0.059lg0.059 2lgHIEEaaEa2aa0.409 0.167 9电池电池:若该电池的电动势若该电池的电动势E0，PtH2（p）H+（a1） H+（a2） H2（p）Pt，25时，则时，则a1（ ）a2。 211( )()2HeHa221( )()2HaeH21()()HaHa2211(ln)(ln)lnaRTRTRTEaazFzFzFa0E 21aa 10电池电池ZnZnCl2（aq）AgCl（s）Ag的标准电池电动势的标准电池电动势E0，则反应，则反应2Ag+ZnCl2Zn+2AgCl的的K（ ）1。lnzFEKRT 反应为电池反应的逆反应反应为电池反应

14、的逆反应 四、计算四、计算10.1moldm-3NaOH溶液的电导率是溶液的电导率是2.21sm-1，若加入等体积的若加入等体积的0.1moldm-3HCl溶液，则电导溶液，则电导率变为率变为0.56 sm-1，在上述溶液中加入等体积，在上述溶液中加入等体积（第一次加入（第一次加入HCl溶液的体积）的溶液的体积）的HCl溶液，溶液，则电导率变为则电导率变为1.751sm-1。计算。计算（1）NaOH的摩尔电导率的摩尔电导率（2）NaCl的摩尔电导率的摩尔电导率（3）HCl的摩尔电导率的摩尔电导率（4）H+OH-的摩尔电导率的摩尔电导率42132.21221 100.1 10NaOHmNaOHN

15、aOHS m molc42130.56112 1010.1 102NaClmNaClNaClS m molc解解: （1）NaOH的摩尔电导率的摩尔电导率（2）NaCl的摩尔电导率的摩尔电导率34111.7510.1 10112 101.3273S mHClaqNaClaqNaClmNaClc（3）HCl的摩尔电导率的摩尔电导率42131.327398 1010.1 103HClmHClHClS m molcmHClmNaOHmNaClmHmOH4421(398 221 112) 10507 10 S m mol（4）H+OH-的摩尔电导率的摩尔电导率2某一化学反应若在等温等压下（某一化学反应

16、若在等温等压下（298.15K，p）进行，放热）进行，放热40.0kJ，若使该反应通过可逆，若使该反应通过可逆电池来完成，则吸热电池来完成，则吸热4.0 kJ。（1）计算该化学反应的）计算该化学反应的rSm（2）当反应自发进行时（即不做电功）求环）当反应自发进行时（即不做电功）求环境的熵变和总熵变境的熵变和总熵变（3）计算体系可能做的最大功。）计算体系可能做的最大功。解解: 11400013.42298.15RQSJ KmolT体11147.6SSSJ Kmol 环孤体1140000134.2298.15QrSJ KmolT环环（1）计算该化学反应的）计算该化学反应的rSm（2）当反应自发进行时（即不做电功）求环）当反应自发进行时（即不做电功）求环境的熵变和总熵变境的熵变和总熵变40000400044000J max44000GWJ（3）计算体系可能做的最大功。）计算体系可能做的最大功。RGHT SHQ 325Ag+/Ag =0.7994V，反应，反应 的的K=810-23求求A g (S) (a)Ag+ (a)Ag(a)在在25的的标准电动势标准电动势E和和 电极的标准电极电势电极的标准电极电势.23()3Ag CNAgCN23()A gC N23() /Ag CNAg解：电池反应解：电池反应 Ag-2-3（-）Ag-e