物理化学试卷七八九(1)
班级 姓名 分数 一、选择题 ( 共10题 18分 ) 1.盐桥的作用是： （ ）
(A) 将液接电势完全消除
(B) 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
(D) 相当于用一根导线将两个电解质溶液沟通
2. 通过电动势的测定，可以求难溶盐的活度积，今欲求 AgCl 的活度积，则应设计
的电池为 ( ) (A) Ag│AgCl│HCl(aq)‖Cl2(p)│Pt (B) Pt│Cl2│HCl(aq)‖AgNO3(aq)│Ag (C) Ag│AgNO3(aq)‖HCl(aq)│AgCl│Ag (D) Ag│AgCl│HCl(aq)‖AgCl│Ag 3. 在用对消法测定可逆电池电动势时,通常必须用到: ( ) (A) 标准氢电极 (B) 甘汞电极 (C) 标准电池 (D) 活度为 1 的电解质溶液 4. 下列电池不属于浓差电池的是： （ ）
(A) Tl(Hg)(a1)|Tl+(aq)|Tl(Hg)(a2)
(B) Na(Hg)(a)|NaCl(m1)|| NaCl(m2)|Na(Hg)(a)
(C) Na(Hg)(a)| NaCl(m1)|AgCl(s)|Ag(s)—Ag(s)|AgCl(s)| NaCl(m2)|Na(Hg)(a) (D) Ag(s)|AgCl(s)|NaCl(aq)|Na(Hg)(a)|NaCl(CH3CN溶液)|Na(s)
5. 将二铂丝插入Sn2+ 浓度为 0.2 mol·kg-1，Sn4+ 浓度为 0.02 mol·kg-1 的溶液 中构成电池，则电动势为： ( ) (A) E?+ (0.059/2) V (B) E?- 0.059 V (C) 0 (D) E?+ 0.059 V 6. 常用的甘汞电极的电极反应 Hg2Cl2(s) + 2e- 2Hg(l) + 2Cl-(aq)
设饱和甘汞电极、摩尔甘汞电极和 0.1 mol·dm-3甘汞电极的电极电势相应地为 ? 1、? 2、? 3，则 298 K 时，三者之相对大小是： ( ) (A) ? 1> ? 2> ? 3 (B) ? 1< ? 2< ? 3 (C) ? 2> ? 1> ? 3 (D) ? 3> ? 1= ? 2
7. 在 298 K时有如下电池： Pt│H2(p?)│H+(a=1)‖CuSO4(0.01 mol·kg-1)│Cu(s)
若在右边溶液中加入 0.1 mol·kg-1的 CuSO4溶液, 则电池的电动势将： ( ) (A) 增加 (B) 下降 (C) 不变 (D) 无法判断 8. 把插在AgNO3(1.0 mol·kg-1)溶液中的Ag(s)与插在Cu(NO3)2(1.0 mol·kg-1)溶液中的Cu(s) 利用盐桥连接成电池，这时测出的电动势为：
[设活度系数均为1，E(Ag+|Ag) = 0.80 V，E(Cu2+|Cu) = 0.34V ] （ ）
1
?
?
(A) 1.14 V (B) 0.46 V (C) - 1.14 V (D) - 0.46 V
9. 用铜电极电解 CuCl2的水溶液，在阳极上会发生： ( ) (A) 析出氧气 (B) 析出氯气 (C) 析出铜 (D) 铜电极溶解 10. 测定溶液的 pH 值的最常用的指示电极为玻璃电极, 它是： ( ) (A) 第一类电极 (B) 第二类电极 (C) 氧化还原电极 (D) 氢离子选择性电极 二、填空题 ( 共 9题 17分 )
11. 298 K时，有 0.100 mol·dm-3 的 NaCl 水溶液,已知：
U +( Na+) = 4.26×10-8 m2·V-1·s-1, U -( Cl-) = 6.80×10-8 m2·V-1·s-1,
则该溶液之摩尔电导率为_________________________。
12. 电解氢氧化钾溶液，制备氢气和氧气的阳极反应是 _________________________ ； 阴极反应是 _________________________ 。 13. 298 K 时,已知 ?? (Fe3+,Fe2+)= 0.77 V, ?? (Sn4+,Sn2+)= 0.15 V,将这两个电极排
成自发电池时的表示式为______________________________,E?=__________________。 14. 浓度为0.1 mol·kg-1 的MgCl2水溶液，其离子强度为___________________ mol·kg-1 。 15. 超电势测量采用的是三电极体系, 即研究电极、辅助电极和参比电极, 其中辅助 电极的作用是____________________, 参比电极的作用是____________________。
16. 已知E1(Fe3+|Fe)= - 0.036 V，E2(Fe3+|Fe2+)=0.771 V，则E3(Fe2+|Fe)=________________________。 17. 电极AgNO3(m1)|Ag(s)与ZnCl2(m2)|Zn(s)组成自发电池的书面表示式为：
____________________________________________。选用的盐桥为：_________________________。 18. 298 K 时，电池反应 Ag(s)＋
-1
-1
???
1Hg2Cl2(s)＝AgCl(s)＋Hg(l) 所对应的 2?rSm＝32.9 J·K·mol,电池电动势为0.0193 V,则相同反应进度时?rHm＝ ，
(?E/?T)p＝______________。 19. 在298 K无限稀释的水溶液中，离子摩尔电导率最大的是__________离子。 三、计算题 ( 共 5题 50分 )
20. 用两个银电极电解AgNO3溶液，通电一定时间后，库仑计中有5.432×10-5 kg Ag沉积下来。经分析测定得知，电解后阴极区共有溶液2.767×10-2 kg，其中含有AgNO3 2.326×10-4 kg，另由中部取出1.948×10-2 kg溶液，经分析其中含有AgNO31.326×10-4 kg,,计算迁移数t(Ag+)和t(NO3-)。 21. 25℃，反应 H2(g) + AgO(s) = Ag(s) + H2O(l) 的恒容热效应 Qv= -252.79 kJ·mol-1，在 101.325 kPa，298 K下，将上述反应体系构成一可逆原电 池，则其电动势的温度系数为 -5.044×10-4 V·K-1。 求 Ag│Ag2O│OH-电极的 ??（已知 25℃时水的离子积 Kw= 1×10-14）。
-1
22. 298 K时, 以Pt为阳极, Fe为阴极, 电解浓度为1 mol·kg的NaCl水溶液(活度系数为 0.66)。 设电极表面有H2(g)不断逸出时的电流密度为0.1A·cm-2, Pt上逸出Cl2(g)的超电势可近似看作零。 若Tafel公式为 ? =a+blg(j/1A·cm-2), 且Tafel常数 a=0.73 V, b=0.11V, ? (Cl2/Cl-)=1.36 V，请计算实际的分解电压。
23. 电极Ag+│Ag 和 Cl-│AgCl(s)│Ag 在 298 K时的标准电极电位分别为 0.7991V 和 0.2224 V。 (1) 计算 AgCl 在水中的饱和溶液的浓度
2
?
(2) 用德拜－休克尔方程式计算 298 K 时 AgCl 在 0.01 mol·kg-1 KNO3溶液 中的溶解度；已知 A = 0.509(mol·kg-1)? (3) 计算反应 AgCl(s)
Ag+(aq) + Cl-(aq) 的 ?rG$m
24. 计算 298 K 时下列电池的液接电势和总电动势。
Ag(s)│AgNO3(a1= 0.1)│AgNO3(a2= 1.5)│Ag(s)
?已知 t-( NO3) = 0.536。
四、问答题 ( 共 3题 15分 ) 25. 摩尔电导率的定义式为：?m??c ，试问对弱电解质，c应用总计量浓度，还是解离部分的浓度？
26. 当锌、 铜分别从摩尔浓度的水溶液中沉积时，最小析出电势是多少? 当浓度都是
0.01 mol·dm-3时, 相应析出电势是什么? 设活度系数均为1 。 27. 什么叫电化学位? 它由哪几部分组成? 一、选择题 ( 共10题 18分 ) 1. C 2.C 3. C 4.D 5.C （2分） 6. [答] (B) ? = ? ?- RT/F×lna(Cl-) 7. A 8.B 9.D 10.D
二、填空题 ( 共 9题 17分 )
11. [答] 1.07×10-2 ?-1·m2·mol-1
12. [答] 2OH-→ (1/2)O2+ H2O + 2e- 2H2O + 2e-→ H2+ 2OH- 13. [答] Pt│Sn4+,Sn2+‖Fe3+,Fe2+│Pt E?＝0.62 V 14. [答] 0.3 （2分）
15. [答] 提供电流, 使研究电极极化; 测量研究电极的超电势值。
???
16. [答] E3 =1(3E1 - E2) = - 0.4395 V 2
17. [答] Zn(s)|ZnCl2(m2)||AgNO3(m1)|Ag(s)；饱和KNO3（或NH4NO3）盐桥。 （2分） 18. [答] ?rHm＝7.942 kJ·mol-1 (?E/?T)p＝3.4×10-4 V·K-1 19. [答] 氢 三、计算题 ( 共 5题 50分 ) 20. [答] n(电) =5.034×10-4 mol （1分）
n(后) =1.369×10-3 mol （1分） n(前)=1.107×10-3 mol （3分）
-4
n(迁)=2.414×10mol （2分） t(Ag+)=n(迁)/n(电)=0.4795 （2分） t(NO3-)=0.5205 （1分） 21.[答] 设计电池 Pt,H2(g)│H2O(l)│Ag2O│Ag (2分) ?rGm= ?rHm- T?rSm
?rHm= Qp= Qv+ ∑?RT = -255.26 kJ·mol-1 (1分)
3
?rSm= zF(?E/?T)p= -97.35 J·K-1·mol-1 (1分) 代入上式得： ?rGm= -226.25 kJ·mol-1 (1分) E = -?rGm/zF = 1.1723 V (2分) E = (?? (Ag,Ag2O/OH-) - ? ? (H2/H+) - 0.05915/2×lg(10-14)2
? ? (Ag,Ag2O/OH-) = 0.3442 V (3分) 22.[答] E理论 =? +－? -=[? (Cl2/Cl-)－ =1.36 - 0.01 -
?
RTRT?
ln? (Cl-)]－[(? (H+/H2)+ln? (H+)] FF8.314?298ln10-7 =1.76 V (3分)
96500 ?阴= a + b lgj =0.73+0.11× lg0.1 =0.62 V (2分) ?阳=0 (2分) E分解 =E理论+?阴+?阳=2.38 V (3分) 23. [答] 电池反应： AgCl(s) ─→ Ag++ Cl- (1分) E?= ? ? (AgCl/Ag) - ? ? (Ag+/Ag) = -0.5767 V (1分) K?= exp(zFE?/RT) = 1.76×10-10 (1分) (1) K?= a(Ag+)a(Cl-)= ?+m+/m?·?-m-/m?= (??m/m?)2
m=m?× (K?)1/2 = 1.326×10-5 mol·kg-1 (??≈1) (2分) (2) lg??= -A│z+z-│I1/2 = -0.0509
??= 0.889 K?= a(Ag+) a(Cl-) =?+[Ag+]/m?×?-[Cl-]/m?
= (??·m/m?)2
m=m? (K?)1/2/??=1.49×10-5 mol·kg-1 (3分)
?-1
(3) ?rG$m= -zFE= 55.64 kJ·mol (2分)
24.[答] 无迁移电池(即浓差电池)反应： Ag+(a+,2) ─→ Ag+(a+,1) (2分) 有迁移电池总反应： t-AgNO3(a2) = t-AgNO3(a1) (3分) E(浓差) = -RT/F×ln[a1(Ag+)/a2(Ag+)] = 0.03478 V (2分) E(电池)=-t--RT/F×ln[a1(AgNO3)/a2(AgNO3)]=0.03729 V (2分) E(液接) = E(电池) - E(浓差) = 2.5×10-3V (1分) 四、问答题 ( 共 3题 15分 )
25. [答] 摩尔电导率?m是指相距1m的两平行电极之间含有1mol溶质的溶液所具有的电导。这1mol溶质可能全部解离，也可能只解离一部分。对于弱电解质，应当用总计量浓度代入公式，不必考虑解离度。
26. [答] 分别是0.34 V和-0.76 V. 当浓度是0.01 mol·dm-3, E(平)=E+0.06 V 故铜和锌的析出电位分别为0.34 V+0.06 V=0.40 V 和-0.76 V+0.06 V=-0.70 V
27. [答] 将 ze 电荷从无穷远处移入化学体内某点所作的功。由外电位、表面电势及化学势组成(?＝ ze?＋zex＋?)。
?
4
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