电化学

一、选择题

1. 浓度为m的 Al2(SO4)3溶液中，正负离子的活度系数分别为,,则平均活度系数为（ ）

A.（108）m；B.（1/5

2+

-3）1/5m ；C.（+2-3）1/5；D.（+3-2）1/5。

2．质量摩尔浓度为m的CuSO4水溶液，其离子平均活度a与离子平均活度系数r及m之间的关系为 。

A. a= r· m B. a= 4 r· m C. a= 4 r· m D. a= 2 r· m

1/4+

1/4

-2-2+

2-

3．电池反应(1)：2MnO4+5SO3+6H==2Mn+5SO4+3H2O, 所对应电池的电动势为E（1），Gibbs函数变为△rGm（1）；电池反应（2）：MnO4+

-

52-+2+52-3SO3+3H==Mn+SO4+H2O所对应电池的电动

222势为E（2），Gibbs函数变为△rGm（2）在相同的条件下，则（ ） A.△rGm（1）=△rGm（2），E（1）=E（2）； B.△rGm（1）=2△rGm（2），E（1）=E（2）； C.△rGm（1）=△rGm（2），E（1）=2E（2）；D.△rGm（1）=2△rGm（2），2E（1）=E（2） 。 4．电解质溶液的摩尔电导率随溶液浓度的增加而 。

A. 减小 B.增大 C.先减小后增大 D.先增大后减小

5．将AgNO3、CuCl2、FeCl3三种溶液用适当装置串联，通一定电量后，各阴极上析出金属的 。

A. 质量相同 B. 物质的量相同 C. 还原的离子个数相同 D. 都不相同 6．在相距1m、电极面积为1m 的两电极之间和在相距10m、电极面积为0.1m 的两电极之间，分别放入相同浓度的同种电解质溶液，则二者 。 A. 电导率相同，电导相同； B. 电导率不相同，电导相同； C. 电导率相同，电导不相同； D. 电导率不相同，电导也不相同。 7.有甲、乙两电池如下，其电势关系为 。 甲:Pt，H2 (p)│HCl(0.01M)║HCl(0.1M)│H2(p)，Pt

乙:Pt，H2(p)│HCl(0.01M) │Cl2 (p)-Cl2(p)│HCl(0.1M)│H2(p),Pt A. E甲 = 0.5E乙 B. E甲 = E乙 C. E甲 =2 E乙 D. E甲 = 4E乙 8．某电池可以写成如下两种形式：

甲 1/2 H2 ( p ) + AgI (s)→ Ag (s) + HI (a)

乙 H2 ( p) + 2AgI (s)→ 2Ag (s) + 2HI (a) 则 。 A. E甲 = E乙，K甲 =K乙 B. E甲 ≠ E乙，K甲 =K乙 C. E甲 = E乙，K甲≠ K乙 D. E甲 ≠ E乙，K甲 ≠ K乙

9．电池 （1）Cu (s)│Cu (a Cu)║Cu (a Cu)，Cu (a Cu)│Pt (s)

（2）Cu (s)│Cu (a Cu)║Cu (a Cu)，Cu (a Cu)│Pt (s)

的反应均可写成Cu (s) + Cu (a Cu) 2Cu (a Cu)，此两电池的标准电池电动势E及电池反应的标准Gibbs自由能变化ΔrG的关系为 。 A. ΔrG，E均相同 B. ΔrG相同，E不同

C. ΔrG不同，E相同 D. ΔrG， E 均不同

θ

θ

θ

θ

θ

θ

θ

θ

θ

2+

2+

+

+

θ

2+

2+

+

+

2+

2+

+

+

+

+

2+

2+

θ

θθ

θ

θ

θ

θ

θ

2

2

10．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. ΔrHm B. 零 C. TΔrSm D. ΔrGm

11．298K时电池Pt (s) │H2 ( p)│HCl (m)│H2 ( 0.1p) │Pt (s)的电池电动势为 。 A. 0.118V B. −0.059V C. 0.0295V D. −0.0295V 12．已知298K时，Hg2Cl2 (s) +2e → 2Hg (l) +2 Cl (a Cl- ) φ= 0.27 V， AgCl (s) + e → Ag (s) + Cl (a Cl- ) φ= 0.22 V，当电池反应为

Hg2Cl2 (s) +2Ag (s) →2AgCl (s) +2Hg (l)时，其标准电池电动势为 。 A. 0.050V B. −0.170V C. −0.085V D. 0.025V

13．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，阴阳极正好相反 C. 正负极改变，阴阳极不变 D. 正负极改变，阴阳极正好相反 14．标准氢电极是 。

A. Pt，H2 ( p)│OH (a OH- = 1) B. Pt，H2 ( p)│OH (a OH- =10) C. Pt，H2 ( p)│H (a H +=10) D. Pt，H 2 ( p)│H (a H += 1)

15、在298K时，为了测定待测液的pH值而组成电池： Pt，H2(p)|pH(x)溶液|甘汞电极

已知φ (甘汞)=0.3356V，测得电池的电动势E=0.7940V。则溶液的pH为( ) A.7.00 B.8.00 C.7.75 D.7.45 16、298K时，下列两电极反应的标准电极电势为: Fe+ 3e→ Fe E(Fe/Fe)=-0.036V

Fe+ 2e→ Fe E(Fe/Fe)=-0.439V 则反应Fe+ e→ Fe的E(Pt/Fe, Fe)等于 ( )

A.0.184V B.0.352V C.-0.184V D.0.770V

17、通过电动势的测定，可以求难溶盐的活度积。欲测AgCl(s)的活度积KSP，应设计的电池

是（ ） A.Ag|AgCl(s)|HCl(aq)|Cl2 (g,p)|Pt B.Pt| Cl2 (g,p)| HCl(aq)||AgNO3 (aq)|Ag C.Ag |AgNO3 (aq)| HCl(aq)|AgCl(s)|Ag D.Ag|AgCl(s)| HCl(aq)||AgNO3 (aq)|Ag

18、以KCl溶液滴定AgNO3溶液，溶液电导对KCl溶液体积作图所得滴定曲线为( )

3+

-2+

θ

3+

2+

2+

-θ

2+

3+

-θ

3+

ø

ø

θ

+

-7

θ

+

θ

-θ

--7

-θ

-θ

θ

θ

19. 下列电极中，不属氧化—还原电极的是 。 A. Pt，H2| H B. Pt|Tl ，Tl C. Pt|Fe ，Fe D. Pt| Sn ，Sn

20. 已知电池反应:Zn+2HCl==H2（g）+ZnCl2……… △rGm(1),E(1),K(1)

O

2+

3+

2+

4+

+

2+

3+

1Zn+HCl==1H2（g）+1ZnCl2……△rGm(2),E(2),K(2)在相同条件下,则

O

222A. △rGm(1)=2△rGm(2)，E(1)= E(2) ， K(1) = [K(2)]K(2)

O

O

O

2

OO 1/2

； B. △rGm(1)=△rGm(2)， E(1)= 2E(2) ，K(1)=

O

2

O

C. △rGm(1)=2△rGm(2)，E(1)= E(2) ， K(1)= [K(2)]； D. 2△rGm(1)=△rGm(2)，2E(1)= E(2) ，[K(1)]= K(2)。 二、填空题

1．浓度为m的Al2(SO4)3溶液中正、负离子的活度系数分别为和，则：离子平均活度

系数 = ，离子平均质量摩尔浓度m = ，离子平均活度 a= 。 2．已知m (H ) =349.82×10 S · m · mol ， m (Ac ) = 40.9×10 S · m · mol

+

-4

2

-1

--4

2

-4

2

-1

O



-1，

而实验测得某醋酸溶液的 m(HAc)=5.85×10 S · m · mol，此溶液中醋酸的电离度α = 。

3．0.1 mol · kg 的LaCl3溶液的离子强度I = 。

4．在温度一定和浓度比较小时，增大弱电解质溶液的浓度，则该弱电解质的电导率

κ ，摩尔电导率 m 。（增大、减小、不变）

-1

(Zn5．已知：

o2/Zn)0.762V在298.16K及标准状态下将反应： Zn+2HCl==ZnCl2+H2(g)

组成原电池，正极反应式为___________________,负极反应式为_______________________。其电池符号为________________________。 6、已知Λ

∞m

（Na）=50.11×10S·m·mol，Λ

∞

+

2+

3+

2+

+-42-1∞m

（OH）=198.0×10S·m·mol,在无限

∞

-

--42-1

稀释的NaOH溶液中，t (Na)等于＿＿＿＿，t (OH)等于＿＿＿＿。

7．已知：o(Cu/Cu)=0.337v；o(Fe/Fe)=0.771v在298.16K,及标准状态下将反应：

2Fe+Cu== 2Fe+Cu设计成原电池。正极反应式为_____________________,负极反应式为______________________。其电池符号为_____________________.标准平衡常数为______________________。

8、对电池反应AgCl(s)+I(aq) AgI(s)+ Cl(aq)，所设计的原电池为 。

--3+

2+

2+

9、在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 的方法来减少或消除。

10、某电池反应可写成（1）H2 ( p) + Cl2 ( p) == 2HCl (a H+) 或（2）1/2H2 ( p ) +

1/2Cl2 ( p ) == HCl (a H+)，这两种不同的表示式算出的E值 ，EΔrGm值 ，K 值 。（填相同或不同）

--1

+

-1

θ θ θ

θ θ

值 ，

11原电池Ag，AgBr│Br（0.1mol·kg）‖Ag（0.1mol·kg）│Ag所代表的电池反应为

＝ ；已知 298 K时该电池的标准电动势E＝ 0.728 V，则

该反应的平衡常数K＝ 。

12．根据电动势突变时加入滴定液的体积确定被分析离子的活度的方法称为 ，该方

法更适用于 难以监控滴定终点的反应。

13．原电池的电动势常用 进行测定，而不能用 直接测定。 14．测定溶液的pH值，可以用氢电极和已知电极电势的参比电极组成电池，常用的参比电

极是 ，氢电极是 ，但由于制作和使用不方便，常用 代替。

三、 判断题

1．化学电池的电动势决定于电池内的氧化还原反应，因此，对应着一定的电池总反应必有

确定的电动势值。（ ）

2．电池反应是可逆反应的电池，一定是可逆电池。（ ）

3．离子独立运动定律既可应用于无限稀释的强电解质溶液，又可应用于无限稀释的弱电解

质溶液。（ ）

4、电解质溶液的电导率随浓度增大而增大。（ ） 5、稀释强电解质溶液时，其摩尔电导率Λm将增大。（ ）

6、浓度相同的NaCl和HCl两种溶液交界面不会产生液接电势。（ ） 四、简答题

κ/Sm-1 1、 试说明电解质溶液的电导率K与浓度的关系，并说明原因。 2、Zn和Ag插在HCl溶液中所构成的原电池是否是可逆电池？ 为什么？

3、下列两个反应设计成电池，此两个电池的E、电池反应的ΔG

及K是否相同？为什么？（1）H2(g)+1/2O2(g)H2O(l) （2）2H2(g)+ O2(g)2H2O(l)

4、已知电池Ag-AgCl(s)|HCl（m=0.01 mol·kg）| Cl2 (g, p)|

Pt在25℃时，E=1.135V，如果以m=0.10 mol·kg代替m=0.01 mol·kg的HCl，电池电动势将改变多少? 五、 计算题

-1

-1

-1

θ

θ

θ

7

HCl KOH

42

10

KCl

HAc

2 4 6 8 1

C/mol.L-1

电导率与浓度的关系

1．已知298K时AgBr的溶度积Ksp = 6.3×10 ，试计算该温度下AgBr饱和溶液的电导率。

+-42-1--42

m ( Ag ) = 61.9×10 S · m · mol ，m ( Br ) = 78.1×10 S · m · mol -1

-13

。

2+

2+

2+

2+

4+

4+

2．将下列反应Sn(a Sn) +Pb(a Pb) → Sn(a Sn) +Pb（s）设计为原电池，计算298K

时电池反应的ΔrG和平衡常数K。已知φ

θ

θ

= -0.15V，φ

=0.13V。

3．电池Sb (s) │Sb2O3 (s)│pH= 3.98的缓冲溶液║饱和甘汞电极，298K时测得电池电动

势E = 0.230V；如果将pH= 3.98的缓冲溶液换为待测pH值的溶液，298K时测得电池电动势E = 0.345V，试计算待测溶液的pH值。

4. 298K时电池Ag|AgCl|HCl（aq）|Hg2Cl2|Hg的E=0.0455V，温度系数(E)p3.33104V/K，

T'求当278K电池产生1mol的电量时，电池反应的E,△rGm,△rHm , Wmax,△rSm，QR, △rUm。 5.已知298 K时电池Zn│ZnCl2（0.1mol·kg）│AgCl│Ag的电动势E＝1.015 V，其温度

系数 (∂E/∂T)p＝-4.29  10 V·K。（1）写出电极反应及电池反应；（2）计算电池反应的ΔrGm、ΔrSm、ΔrHm及此过程的可逆热效应QR。 6. 电池Zn(s)|Zn(a =0.1)‖Cu(a =0.01)|Cu(s),已知298K 时，

=0.337V

（1）写出电极反应和电池反应；

（2）计算电池电动势；(法拉第常数F = 96485 C.mol)

-1

2+

2+―4

―1

-1

=-0.763V,

（3）计算电池反应的自由能变； （4）电池反应的平衡常数。

7、291K时HI溶液的极限摩尔电导为381.5×10S·m·mol，测得浓度为0.405mol·dm

溶液的电导率为13.32S·m，试计算此时HI的电离常数。 8、291K时下述电池：Ag，AgCl|KCl(0.05mol·kg，γ

±

-3

-1

±

-1

-1

-4

2

-1

-3

=0.84)|AgNO3 (0.10mol·kg，γ

=0.72)|Ag电动势E=0.4312 V，试求AgCl的溶度积Ksp。

-3

-3

9、某电导池中装有0.02mol·dm的K2SO4溶液，在298K测得其电阻为82.4Ω，再换用0.0050mol·dm的K2SO4溶液，测得电阻为163Ω，求0.0050mol·dmK2SO4溶液的电导率和摩尔电导？已知在298K时0.02mol·dm的K2SO4溶液，其κ为2.767×10S·m。 10、298K时，电池Cd|CdCl2 (0.01 mol•dm)|AgCl(s)|Ag 的电动势为0.7588V，标准电动

势为0.5732V。试计算CdCl2溶液中的平均活度系数。

11、25℃时，将浓度为15.81mol•m的醋酸注入电导池，测得电阻为655Ω。已知电导池常数K=13.7m,Λ

-1

∞m

-3

-3-3

-1

-1

（H）=349.82×10S·m·mol，Λ

-

+-42-1∞m

（Ac）=40.9×10S·m·mol

--42-1

，求给定条件下醋酸的电离度和电离常数。

12、电池Hg|Hg2Br2(s)| Br(aq)|AgBr(s)|Ag，在标准压力下，电池电动势与温度的关系是

：E=68.04/mV+0.312×(T/K-298.15)/ mV, 写出通过1F电量时的电极反应与电池反应，计算25℃时该电池反应的ΔrGm，ΔrHm，ΔrSm。

13、电池：Ag|AgCl|HCl(a=1)|Cl2(p)(Pt)，在298K下测得E=1.1372V，温度系数为-5.95×10V·K。（1）写出电极反应及电池反应方程式；（2）求可逆通电1法拉第后的热效应；（3）若此反应为热化学反应，则其热效应为多少?

14、下列电池：Pt，H2(p)|H2SO4(aq)|O2(p) |Pt，298K时E=1.228V，已知液体水的生成热ΔfHm (298K,H2O,l)=-2.851×10J·mol。（1） 写出电极反应和电池反应；（2） 计算此电池电动势的温度系数；（3） 假定273K～298K之间此反应的ΔrHm为一常数，计算电池在273K时的电动势。

15、25℃时，测得电池Pt| H2 (p)| H2SO4（0.01 mol·kg）| Hg2SO4(s)|Hg（l）的电动

势为0.798V。已知电池在25℃可逆放电2F时,其电池的反应ΔrSm=15J·K·mol，E

2--1

-1

θ

ø

5

-1

ø

ø

-4

-1

øθ

θ

θ

-1

（Hg2SO4/Hg/SO4）=0.615V。（1）写出电极反应和电池反应； （2）计算25℃时该H2SO4溶液的离子平均活度系数γ数。

±

；（3）计算25℃时电池反应的ΔrGm，ΔrHm，Qr,m和温度系