物理化学第七章电化学 联系客服

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第七章 《电化学》

一、选择题

1.用铂作电极电解一些可溶性碱的水溶液, 在阴、阳两电极上可分别获得氢气和氧气。所

得各种产物的量主要取决于( )。

A. 电解液的本性; B. 电解温度和压力; C. 电解液浓度; D. 通过电极的电量。

2.采用电导法测定HAc的电离平衡常数时, 应用了惠斯登电桥。作为电桥平衡点的示零仪器,不能选用( )。

A. 通用示波器; B. 耳机; C. 交流毫伏表; D. 直流检流计。 3.电解质溶液的电导率随浓度变化的规律为:( )。

A. 随浓度增大而单调地增大; B. 随浓度增大而单调地减小; C. 随浓度增大而先增大后减小; D. 随浓度增大而先减小后增大。 4.离子独立运动定律适用于( )。 A. 强电解质溶液; B. 弱电解质溶液; C. 无限稀电解质溶液; D. 理想稀溶液。 5.在论述离子的无限稀释的摩尔电导率的影响因素时,错误的讲法是( )。 A. 认为与溶剂性质有关; B. 认为与温度有关; C. 认为与共存的离子性质有关; D. 认为与离子本性有关。

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6.25℃无限稀释的KCl摩尔电导率为130 S · m2 · mol1,已知Cl的迁移数为0.505,则K+离

子的摩尔电导率为(单位:S · m2 · mol1)( )。 A. 130; B. 0.479; C. 65.7; D. 64.35。

7.已知298K时,NaCl,HCOONa和HCl无限稀释的摩尔电导率分别是1.264×102、1.046×

102和4.261×102 S · m2 · mol1。实验测得298 K时,0.01 mol · dm-3HCOOH水溶液的电导

率是5.07×102 S · m1。298 K时,0.01 mol · dm-3HCOOH水溶液的解离度为( )。 A. 0.1254; B. 0.2508; C. 0.3214; D. 0.0879。

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8.25℃饱和AgCl水溶液电导率为3.41×106 S · cm1,所用水的电导率为1.60×106 S ·cm1,

-?已知25℃时,?m,Ag??63.5S · cm2 · mol1,其迁移数为0.4568,则AgCl的溶度积为( )。

A. 1.69×1010; B. 1.98×1011 ; C. 2.18×109; D. 3.21×1010。

9. 电解质水溶液的离子平均活度系数受多种因素的影响, 当温度一定时, 其主要的影响因

素是( )。

A. 离子本性 B. 电解质强弱;C. 共存的其它离子的性质 D. 离子浓度及离子电荷数。 10.0.001 mol ·kg-1的K3[Fe(CN)6]的水溶液的离子强度为( )。

A. 6.0×10-3 mol ·kg-1;

B. 3.0×10-3 mol ·kg-1;

C. 4.5×10-3 mol ·kg-1; D. 5.0×10-3 mol ·kg-1。 11.下列电解质溶液的浓度都为0.01 mol ·kg-1,离子平均活度系数最小的是( )。

A. ZnSO4; B. CaCl2; C. KCl; D. LaCl3 12.实验室里为测定由电极Ag | AgNO3(aq)及Ag | AgCl(s) | KCl(aq) 组成的电池的电动势,

下列哪一项是不能采用的?( )。

A. 电位差计; B. 标准电池; C. 直流检流计; D. 饱和的KCl盐桥。 13.通过电动势测定,可求难溶盐活度积,欲求AgCl的活度积,应设计的原电池为( )。

A. Ag | AgCl(s) | HCl(m) | Cl2( p)| Pt; B. Ag |AgCl(s)| HCl(m1) || HCl(m2)| AgCl(s)| Ag。 C. Ag |AgNO3(aq)|| HCl(m) |AgCl(s) | Ag;D. Pt | Cl2( p) | HCl(m) | AgCl(s) | Ag; 14.在下列电池中,其电池的电动势与氯离子的活度a(Cl-)无关的是( )。

A. Zn∣ZnCl2(aq)∣Cl2(p)∣Pt;

B. Zn∣ZnCl2(aq)|| KCl(aq)∣AgCl(s)∣Ag; C. Pt∣H2(p1)∣HCl(aq)∣Cl2(p2)∣Pt; D. Ag∣AgCl(s)∣KCl(aq)∣Cl2(p)∣Pt。

15.电池Hg | Zn(a1) | ZnSO4(a2) | Zn(a3) | Hg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。

16.原电池在等温等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. △H; B. 零; C. T△S; D. △G。

17.塔费尔经验式??a?blgj,用以描述超电势(?)与电流密度(j)的关系(式中a、

b为常数),其适应的范围是( )。

A. 任何电流密度下的气体电极过程; B. 任何电流密度下的浓差极化; C. 大电流密度下的浓差极化; D. 大电流密度下的电化学极化。

18.当电流通过原电池或电解池时,电极电势将偏离平衡电极电势而发生极化。当电流密度

增大时,通常将发生( )。

A.原电池正极电势增高 B.原电池负极电势增高;C.电解池阳极电势减小 D. 无法判断。 19、当电池的电压小于它的电动势时,表示电池在:( )。

A.放电; B.充电; C.没有工作; D.交换地充放电。 20、在298.15 K时,质量摩尔浓度为0.1 mol·kg-1和0.01 mol·kg-1HCl溶液的液接电势为EJ(1);

质量摩尔浓度为0.1 mol·kg-1 和0.01 mol·kg-1 KCl溶液的液接电势为EJ(2),则有:( ) A.EJ(1)=EJ(2);B.EJ(1)?EJ(2);C.EJ(1)?EJ(2); D.EJ(1)??EJ(2)。 21、实际电解时,在阳极上首先发生氧化作用而放电的是:( )。

A.标准还原电极电势最大者;B.标准还原电极电势最小者; C.考虑极化后实际上的不可逆还原电极电势最大者; D.考虑极化后实际上的不可逆还原电极电势最小者。 22、蓄电池在充电和放电时的反应正好相反,则其充电时正极和负极、阴极和阳极的关系为:

A.正负极不变,阴阳极不变; B.正负极不变,阴阳极改变; C.正负极改变,阴阳极不变; D.正负极改变,阴阳极改变

23、在等温等压的电池反应中,当反应达到平衡时,电池的电动势等于:( )。 A.零; B.E; C.不一定; D.随温度、压力的数值而变。 24、用补偿法测定可逆电池的电动势时,主要为了:( )

A.消除电极上的副反应; B.减少标准电池的损耗;

C.在可逆情况下测定电池电动势;C.简便易行。

25、298K时,电池反应H2(g) +0.5 O2(g) ===H2O(l) 所对应的电池标准电动势E1,反应2

H2O(l) === 2 H2(g) + O2(g) 所对应的电池标准电动势E2,E1和E2的关系为:( )。 A.E2= ?2 E1 B.E2=2 E1; C.E2= ? E1; D.E2= E1。 26、CuCl2溶液的平均活度 a±与电解质活度 a之间的关系为

1/2321/3

A. a = a± B. a = a± C. a = a± D. a = a±

2+?

27、在25℃时,1/2Hg2+e?Hg,?1= 0.798 V; Hg2++2e??Hg,?2= 0.854 V。

则25℃时,Hg2++e?????Hg22+的?3为:( )。

A.0.910 V; B.0.056 V; C.?0.056 V; D.?0.910 V。 28、醌-氢醌[C6H4O2,C6H4(OH)2]电极属于:( )。

A.第一类电极; B.第二类电极; C.氧化-还原电极; D.离子选择电极。 29、25℃时,电池Pt|H2(10 kPa)|HCl(b)| H2(100 kPa)|Pt的电动势E为:( )。

A.2×0.059 V; B.?0.059 V; C.0.0295 V; D.?0.0295。

30、通电于含有活度相同的Fe2+,Ca2+,Zn2+,Cu2+的电解质溶液中,已知它们的标准电极

?(Fe2+|Fe)=-0.4402 V,?(Ca2+|Ca)=-2.866 V,?(Zn2+|Zn)=-0.7628,电势如下:

?(Cu2+|Cu) =0.337 V。在惰性电极上,金属析出的顺序为:( )。

A.Cu?Fe?Zn?Ca; B.Ca?Zn?Fe?Cu; C.Ca?Fe?Zn?Cu; D.Ca?Cu?Zn?Fe。 二、填空题

1.电解电池的槽电压V(电解)与可逆电池的电动势E、阳极超电势?a、阴极超电势?c、电

解液电阻引起的电势降IR之间的关系是??????????????????,原电池的工作电压V(电池)与可逆电池的电动势E,阳极超电势?a,阴极超电势?c及电解质溶液的电势降IR的关系为???????????????? 2、 双液电池中不同电解质溶液间或不同浓度的同种电解质溶液的接界处存在???????电势,通常采用加???????的方法来消除。

3. 已知阳离子和阴离子迁移速率之比为1﹕2,则阳离子和阴离子的迁移数为 和 。 4. 用同一个电导池在相同温度下分别测定浓度c1=0.01 mol · dm-3 与c2=0.1 mol · dm-3的不

同电解质溶液的电阻,得到R1=100Ω,R2=500Ω,则它们的摩尔电导率之比?m(1)/?m(2) =??????????????????????????????????。

5. 同一电解质在无限稀释时的摩尔电导率与一般浓度下的摩尔电导率在数值大小上是不相

同的,其根本原因是??????????????。 6. 公式?rGm= ?nFE中,E称为?????????????????????????????????????????????,其实验测定,要求在电流I????????的条件下完成。

7. 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)

8.等温等压下原电池可逆放电时电池反应的焓变?H?????????Qp。(选填??,= ,?) 9. 电池Ag?AgAc(s) ?Cu(Ac)2(b=0.1 mol ·kg-1)?Cu的温度系数为?2.0×10-4 V·K-1。E(298K)= ?0.372V。电池的反应式为 ,该电池反应在298K时的?rGm为 ,?rH m为 , ?rS m为 。 10. 原电池Pt | Fe2+,Fe3+ || Ag+ | Ag相应的电池反应为?????????????????????????????????????????????????????????????????。

11. 已知:a(Fe2+)=2a(Fe3+),a(Ce4+) =1/2a(Ce3+),?(Fe3+, Fe2+|Pt) = 0.770 V,?(Ce4+, Ce3+|Pt) = 1.61 V。则反应Fe2++Ce4+=== Fe3++ Ce3+进行的方向为 。 12. 某电池的电池反应为H2(200kPa) H2(100kPa),则该电池25℃时的电动势E=??????V。 13. 浓差电池Pb(Hg)(a1)|Pb(NO3)2(aq)|Pb(Hg)(a2)的左边电极为负极,则铅汞齐中铅的活度

a1???? a2。(填 > = <)。 14. 电池Pt|Cl2(p1)|HCl(0.1 mol ·kg-1 )| Cl2(p2)|Pt的电池反应????????????????????,若p1? p2,

则此电池电动势E????????0 (填> 、= 、< )。

15. 电池 Pt ? H2(g, p1) ? HCl(aq) ? Cl2(g, p2) ?Pt的反应可以写成: H2(g, p1) + Cl2(g, p2) 2HCl(aq), E1 , ?rGm,,1

或1/2H2(g, p1) + 1/2Cl2(g, p2) HCl(aq),E2,?rGm, 2

则E1与E2的关系??????????????;?rGm,1与?rGm,2的关系 ?。 16. 一定温度下,电池Zn | ZnCl2(aq) | Cl2(g , p) | Pt的水溶液中ZnCl2活度a(ZnCl2)增加时,

电池的电动势E???????;若电池为Ag | AgCl(s) | KCl(aq)| Cl2(g, p)| Pt,其水溶液中KCl活度a(KCl)增加时,电池的电动势E???????。

17. 电池 Cu ?Cu+ ??Cu+, Cu2+ ?Pt 与电池 Cu ?Cu2? ??Cu?, Cu2? ?Pt的电池反应均可写成:

Cu +Cu2? ==== 2Cu?,则同温度下两个电池反应的?rG??????,E?????????(填相同或不同)

已知:?( Cu2+/ Cu) = 0.3402 V, ?( Cu+/ Cu) = 0.522 V, ?( Cu2+/ Cu+) = 0.158 V。

?????18. 电池放电时,随电流密度增加,阳极电势变?????,阴极电势变????????? (填大或小) 19、H2的状态方程为:pVm=RT +bp,b为常数。电池Pt?H2(p1)?H2SO4(b=0.2 mol·kg-1)?H2(p2)?Pt

在温度T时的电动势E= 20、有一原电池,其25℃时的电动势小于0℃时的电动势,则该电池反应的△H???????。

(填?0,?0,难于判断) 21、为测定Cu-Zn合金中Zn的活度,设计浓差电池为 ,E= 。 22、在Cu-Zn原电池:Zn|Zn2+(a1)||Cu2+(a2)|Cu中,当a(Zn2+)与a(Cu2+)的比值达到 时,电池才停止工作。已知25℃时,?(Zn2+| Zn)=0.7628V,?(Cu2+| Cu)=0.3402 V。

23、铅酸蓄电池:Pb | PbSO4(s) | H2SO4(水溶液)| PbSO4(s)| PbO2的电池反应为 ,当H2SO4的质量摩尔浓度为1mol·kg-1时,其电动势在(0~60)℃间与

温度的关系为:E/V=1.91737+56.1×10-6(t/℃) +1.08×10-8(t/℃)2,则电池反应在25℃时, ?rSm= 24、原电池Ag | AgCl(s) | Cl? || Ag+ | Ag应该用?????????????????????????????????????????????????????????????????做盐桥。 25、在45℃,电池Pb(Hgx) | PbCl2(s) | HCl(b=1mol·kg-1) | AgCl(S) | Ag的E1=0.4843V,温度系

数(?E/?T)p = ?2.02×10-4 V·K-1,另一电池Pb|PbCl2(s) | KCl溶液 | PbCl2(s) | Pb(Hgx)的E2=0.0057V,温度系数(?E/?T)p =1.6×10-4 V·K-1,两电池串联后电池反应为 电池反应的?rSm=

26、某一化学反应若在一般容器内,以等温等压(27℃,p)方式进行,放热60000 J,若

使该反应在同一温度和压力下,通过可逆电池来完成,则吸热6000 J,系统可能做的最大电功为

27、用铁阴极(氢的超电势为0.2 V)和石墨阳极(氧的超电势为0.6 V,氯的超电势可以忽

略)在25℃,100K Pa下,电解6 mol·kg-1的NaCl 溶液,电解时在阴极优先发生的反应为 在阳极优先发生的反应为 ,此时的分解电压为 。?(Na | Na+) =-2.7141 V, ?(Cl2| Cl-)=1.3595V, ?(O2| OH-,H2O)=0.401 V,设活度可用浓度代替,不考虑内阻。

28、25℃,p时,电解pH=0.58,m=2.0 mol·kg-1( ??=0.036)的ZnSO4水溶液,已知H2析出超

电势的塔菲尔公式为:?(H2)/V=1.24+0.118lg(j/A·cm-2),又Zn在电极析出的超电势?(Zn)=0.02V,当Zn与H2在阴极上同时析出时,电流密度j为 A·cm-2。

(?(Zn2+|Zn) =-0.7628 V。) 三、判断题

1、氢氧燃料电池在酸性介质和碱性介质中,电极反应是不一样的。

2、电池反应的电动势E与指定电池反应计量方程式的书写无关,而电池反应的ΔrGm 则与指定电池反应计量方程式的书写有关。

3、在一定温度下稀释电解质溶液,摩尔电导率增大,而电导率的变化不一定增大。 4、如果阳极材料是Pt等惰性金属,则电解时的阳极反应只能是溶液中的负离子放电。 5、对于电池Ag(s) | AgNO3(m1) || AgNO3(m2) | Ag (s) ,m较大的一端为负极。

6、单液浓差电池、双联浓差电池、单液化学电池由于在电动势E的表达式中不出现单独离

子活度,又没有液接电势,所以可精确计算这类电池的电动势。 7、一种离子的迁移速率一定时,其迁移数也一定,凡是能够改变离子迁移数的因素均能影响离子迁移数。

8、液接电势是由于离子扩散速度不同而产生的,又称为扩散电势,故两种离子的扩散速度相差越大,液接电势的值就越大。

9、所有金属离子在阴极上析出时,活化过电势均很小,但当有气体析出时,活化过电势往往相当大。

10、在塔菲尔公式中,?(H2)=a+blg j,对大多数金属材料,a值相差很小,b值相差很大。