大学物理化学8-电化学课后习题及答案

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=0.002mol·kg1，=1.0)|AgCl(s)|Ag(s)，其反应为：2AgCl(s)+Zn(s)===2Ag(s)+ZnCl2(b=0.002mol·kg1，=1.0)所以，其电动势的计算公式为：EMF=EMFlna(ZnCl2)=EMFln(0.002×1.0)()。3、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。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)TrSm；(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a1a2，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=0.01mol·kg1，,1=0.90）||AgNO3（b2=0.01mol·kg1，,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0，则该电池可逆放电时的反应热Qr；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)｜Zn２＋（a=0.1）‖Cu２＋（a=0.01）｜Cu(s)在25℃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（ΔrGm）和标准平衡常数K已知：E(Cu2+|Cu)=0.3402V，E(AgCl(s)|Ag(s)|Cl－)=0.2223V。习题5298.15K下，电池：Pt(s)|H2(g,p)|HCl[b(HCl)=0.08mol·kg－1，±=0.809]]|Hg2Cl2(s)|Hg(l)的标准电动势EMF=0.2680V，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=0.555mol·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)=0.2223V（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725℃时，电池Pt(s)|H2(p)|HCl(0.1molkg－1)|AgCl(s)|Ag(s)的电动势为0.3522V（1）求反应H2(g,p)+2AgCl(s)=2Ag+2H++2Cl－，在25℃的标准平衡常数。（已知0.1molkg－1HCl的±=0.798（2）求金属银在1molkg－1HCl溶液中产生H2的平衡压力。（已知E[Ag(s)|AgCl(s)|Cl]=0.2223V,25℃时1molkg－1HCl的±=0.809习题8原电池Pt|H2(p)|H2SO4(b=0.01mol·kg－1)|O2(p)|Pt在298.15K时的EMF=1.229V，液态水的ΔfHm(298K)=－285.84kJ·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）列出电池反应的能斯特方程；知道p(H2)/p=p(H2)/p=1,a[Hg(l)]=1；HCl为1－1型电解质，a(HCl)＝a2＝(b/b)2；应用EMF=E(右，还原)－E(左，还原)；E[H+(a=1)|H2(p)]=0。习题6[题解]（1）(+)Zn(s)→Zn2+(a)+2e－(－)2AgCl(s)+2e－→2AgCl(s)+2Cl－Zn(s)+2AgCl(s)===ZnCl2（b=0.555mol·kg－1）+2Ag(s)[导引]应用电池电动势EMF的测定求取电解质的离子平均活度±是电池电动势测定的重要应用之一，也是本章重点内容。本题的关键是掌握电解质的活度与离子平均活度因子及质量摩尔浓度的关系，即。习题7[题解](1)0.3522V=E－[0.05916lg(0.1×0.798)2]VEMF=0.2223V－0V=0.2223VlnK=zEMFF/(RT)==17.306K=3.28×107(2)K={[a(H+)]2[a(Cl－)]2}/[p(H2)/p]=()4/[p(H2)/p]即3.28×107=(1×0.809)4/[p(H2)/p]p(H2)=1.32×10－6kPa[导引]本题（2）的关键是掌握K的表达式，即K={[a(H+)]2[a(Cl－)]2}/[p(H2)/p]]习题8[题解]电池反应：H2(p)+(1/2)O2(p)===H2O(l)ΔrGm=（－2×96485×1.229）J·mol－1=－237160J·mol－1ΔrHm=ΔfHm(H2O,l)=－285840kJ·mol－1=－163.273J·K－1·mol－1V·K－1=－8.46