heated, when the temperature was closed nearly to t1(t=t1+dt), how many phases are in equilibrium? How much the amount of substance of every phase?
(3) When the temperature leaved t1(t=t1+dt)just now, how many phases are in equilibrium? How much the amount of substance of every phase? 答案: (2)m (l2) = 6.98 kg m (l1) = 11.02 kg; (3 )当温度刚刚高于t1时,系统为气,液两相平衡共存。m (l1) = 12.2 kg, m (G) = 5.8 kg
第七章 电化学
一、选择题
1.K2SO4 (0.005mol/kg)溶液的离子平均活度系数γ±=( )
A.0.450 B.0.776 C.1.120 D.0.910 2.在25℃时,0.002 mol·kg?1的CaCl2溶液的离子平均活度因子(?±)1与0.002 mol·kg?1
的CaSO4溶液的离子平均活度因子(?±)2的关系是()。
A.(?±)1 > (?±)2 B. (?±)1 < (?±)2 C.(?±)1 = (?±)2 D.(?±)1与 (?±)2无法比较
3.下列物质的水溶液,在一定浓度下,其正离子的迁移数如下所列,选用哪一种物质做盐桥,可使水系双液电池的液体接界电势减至最小?( )。 A.BaCl2(t(Ba2+)=0.4253) B.NaCl(t(Na+)=0.3854 C.KNO3(t(K+)=0.5103) D.AgNO3(t(Ag+)=0.4682) 4.科尔劳许离子独立运动定律适合于()。
A.任意浓度的强电解质溶液 B.任意浓度的弱电解质溶液 C.无限稀薄的强或弱电解质溶液 D.任意浓度的强或弱电解质溶液 5.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 6.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.T?rSm D.?rGm
7.298K时,电池反应H2(g) + (1/2)O2(g) == H2O(l) 所对应的电池标准电动势为Eθ1,而反应2H2O(l) == 2H2(g) + O2(g) 所对应的电池标准电动势Eθ2,则Eθ2和Eθ1的关系为()。
A.Eθ2 = ?2 Eθ1 B.Eθ2 = 2 Eθ1 C.Eθ2 = ? Eθ1 D.Eθ2 = Eθ1 8.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(s) | ZnCl2(aq) | Cl2(p) | Pt B.Zn(s) | ZnCl2(aq) || KCl(aq) | AgCl(s) | Ag (s) C.Pt | H2(p1) | HCl(aq) | Cl2(p2) | Pt D.Ag(s) | AgCl(s) | KCl(aq) | Cl2(p) | Pt 9.在25℃时,电池Pb/Hg(a1) | Pb(NO3)2(aq) | Pb/Hg (a2)中a1 ? a2,则其电动势E()。
A.? 0 B.? 0 C.= 0 D.无法确定
10.蓄电池在充电和放电时的反应正好相反,则其充、放电时正极和负极、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 11.若下列电解质溶液中溶质B的质量摩尔浓度都为0.01 mol·kg?1,则离子平均活度因子最小的是()。
A.ZnSO4 B.CaCl2 C.KCl D.Na2SO4 12.0.001 mol·kg?1K3[Fe(CN)6]水溶液的离子强度(单位:mol·kg?1)为()。
A.6.0×10?3 B.5.0×10?3 C.4.5×10?3 D.3.0×10?3
13.电解质溶液的离子强度与其浓度的关系为()。
A.浓度增大,离子强度增大 B.浓度增大,离子强度变弱 C.浓度不影响离子强度 D.随浓度变化,离子强度变化无规律 14.已知下列两电池的标准电动势分别为E1?和E2?:
Pt | H2(p) | H?(a1) || Fe3?(a2), Fe2?(a3) | Pt (1) Pt | H2(p) | H?(a1) || Fe3?(a2) | Fe(s) (2)
那么,原电池Pt | H2(p) | H?(a1) || Fe2?(a3) | Fe(s) (3)的标准电动势E3?与E1?和。 E2?的关系为()
A.2E3?= 3E1??E2? B.2E3?= 3E2??E1? C.E3?=E1?×E2? D.E3?=E1?/E2? 15.在定温、定压的电池反应中,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、压力的数值而变化
16.已知25℃时,E?(Fe3?, Fe2?) = 0.77 V,E?(Sn4?, Sn2?) = 0.15 V。今有一电池,其电池反应为2Fe3?(a) + Sn2?(a) = 2Fe2?(a) + Sn4?(a),则该电池的标准电动势EMF(298.15 K)为()。
A.1.39 V B.0.62 V C.0.92 V D.1.07 V 17.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 18.已知25oC时,NH4Cl、NaOH、NaCl的无限稀释摩尔电导率?m分别是1.499×10?2 S·m2·mol?1、2.487×10?2 S·m2·mol?1、1.265×10?2 S·m2·mol?1,则无限稀释摩尔电导率H2O)为()。 ??m(NH3·
A.0.277×10?2 S·m2·mol?1 B.2.721×10?2 S·m2·mol?1
C.2.253×10?2 S·m2·mol?1 D.1.074×10?2 S·m2·mol?1 19.标准氢电极是指()。
A.Pt | H2(p = 100 kPa) | OH?(a = 1); B.Pt | H2(p = 100 kPa) | OH?(a = 10?7)
? C.Pt | H2(p = 100 kPa) | H?(a = 10?7); D.Pt | H2(p = 100 kPa) | H?(a = 1) 20.电解金属研的水溶液时,其现象为( )。
A.还原电势愈正的金属离子愈容易析出; B.还原电势愈负的金属离子愈容易析出C.还原电势与超电势之和愈正的金属离子愈容易析出 D.还原电势与超电势之和愈负的金属离子愈容易析出
21.298K时,E??Au?Au??1.68V;E??Au3?Au??1.50V,E?Fe3?Fe2??0.77V。则反应:2Fe2+ + Au3+ = 2Fe3+ + Au+的K为( )。
A. 4.33×1021 B.2.29×10-22 C. 6.61×1010 D.7.65×10-23 二、填空题
1. 发生反应: Zn + 2Fe3+ = Zn 2+ + 2Fe2+ 的原电池图式为( )。2. 0.1mol?kg?1的
???LaCl3电解质溶液的离子强度I= ( )。
3. 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。
4. 电极的极化主要有两种,即 ( )极化与( )极化。
5.CaCl2的极限摩尔电导率与其离子的极限摩尔电导率的关系是:
??m(CaCl2)?( ) 。
6.电池中,阳极也叫( )极,发生( )反应;阴极也叫( )极,发生( ) 反应。 7. 当发生极化现象时,阳极的电极电势将( ),阴极的电极电势将( )。(填变大、变小或不变)。
8.在电解池中,阳极也叫 ( ) 极,发生( )反应;阴极也叫 ( )极,发生( )反应。
9.成为可逆电池必须具备的两个条件( )、( ) 。
10.离子的平均活度a?与正、负离子的活度a?,a?的关系a?=_____ ;电解质的活度aB与a?的关系是aB= ______。
11.若原电池Ag(s)|AgCl(s)|HCl(a)|Cl2(g,p)|Pt(s)的电池反应写成以下两种形式: Ag(s) + 1/2Cl2(g) = AgCl(s) (1) △rGm(1) E(1) 2Ag(s) + Cl2(g) = 2AgCl(s) (2) △rGm(2) E(2)
则△rGm(1)与△rGm(2)的关系为( );E(1)与E(2)的关系为( )。
12.若想通过测量原电池的方法来测取AgCl(s)的△fGmθ,则需设计原电池,该原电池的阳极为( ),阴极为( )。
13.电池反应中,当反应达到化学平衡时,其电池电动势为( )(填>0,<0或=0),若计算得某电池电动势为负值时,则表示此反应向( )移动。 14.NaCl(0.005mol/kg)溶液的离子平均活度系数γ±=( )
+-
15.将反应Ag + Cl → AgCl(s)设计成电池的符号为( ),
?已知298.15K时,电池的E?0.576V,则电池反应的?rGm=( ),电池反应达
?平衡时,电池电动势为( )。 三、判断题
1.298 K时,相同浓度(均为0.01 mol·kg?1)的KCl,CaCl2和LaCl3三种电解质水溶
液,离子平均活度因子最大的是LaCl3。( )
2.离子独立运动定律只适用于无限稀薄的强电解质溶液。( ) 3.电解池中阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。( )
4.原电池电动势的定义为:没有电流通过的条件下,原电池两极的金属引线为同种金属时,电池两端的电势差。( ) 5.0.005 mol·kg?1的BaCl2水溶液,其离子强度I = 0.03 mol·kg?1。( )
6.在一定的温度和较小的浓度情况下,增大弱电解溶液的浓度,则该弱电解质的电导率增加,摩尔电导率减小。( )
7.原电池的正极即为阳极,负极即为阴极。( )
8.E?[H?(a = 1) | H2(p?) | Pt] = 0,是确定标准电极电势国际惯例的规定值。( ) 9.离子独立运动定律,既可应用于无限稀释的强电解质溶液,也可应用于无限稀释的弱电解质溶液。( )
10.标准电极电势等于电极与周围活度为1的电解质之间的电势差。( )
11.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。( ) 12.当发生极化现象时,阳极的电极电势将变大,阴极的电极电势将变小。( ) 13.CuSO4溶液的无限稀释摩尔电导率可以用?m对c作图外推至c?0求得。( ) 14.电极Pt|H2(p=100 kPa)|OH?(a=1)是标准氢电极,其E?(H2+2OH?→2H2O+ 2e) = 0。( ) 15.对于电池Ag(s) | AgNO3(b1) || AgNO3(b2) | Ag(s),b较小的一端为负极。( ) 16.HAc溶液的无限稀释摩尔电导率可以用?m对c作图外推至c?0求得。( ) 17.298 K时,当H2SO4溶液的浓度从0.01 mol·kg?1增加到0.1 mol·kg?1时,其电导率和摩尔电导率均增加。( )
18.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则与指定电池反应计量方程式的书写有关。( ) 19.用同一测定装置、在相同实验条件下,测得0.001 mol·dm?3KCl溶液中Cl?的迁移
数为t(Cl?),而测得0.001 mol·dm?3NaCl溶液中Cl?的迁移数为t'(Cl?)。因两溶液均为稀溶液,可认为两溶液中Cl?的迁移速率相同,那么,t(Cl?)等于t'(Cl?)。 ( ) 20.电极的极化主要有两种,即电化学极化与浓差极化。( )
21.无论电解池或原电池,极化的结果都将使阳极的电极电势减小,阴极的电极电势增大。( ) 22.0.005 mol·kg?1的BaCl2水溶液,其离子强度I = 0.015 mol·kg?1。( ) 23.AlCl3水溶液的质量摩尔浓度若为b,则其离子强度I等于6b。( ) 24.离子迁移数t? + t? < 1 。( )
25.盐桥的作用是导通电流和减小液接电势。( )
26.离子氛的电性与中心离子电性相反而其电量与中心离子电量相等。( )
27.电解质溶液的离子互吸理论认为,电解质溶液与理想稀溶液热力学规律的偏差完全归因于离子间的库仑力作用。( )
28.电极的极化作用使得原电池的做功能力下降。( ) 29.电解质溶液是离子导体。( )
30.标准电极电势为正值的电极只能作正极,而标准电极电势为负值的电极只能作负极。( ) 选择题答案
1.B;2.A;3.C;4.C;5.C;6.C;7.C;8.D;9.A;10.B;11.A;12.A;13.A;14.B;15.A;16.B;17.A;18.B;19.D;20.C;21.A 填空题答案:
1. Zn(s) | Zn 2+ (a) || Fe3+[a(Fe3+) ] , Fe2+ [a(Fe2+) ] | Pt(s);2.0.6mol?kg;3.液体接界;
?2???盐桥;4.浓差;电化学;5.(??。;6.(负);(还(CaCl)??(Ca)?2?(Cl))m2mm?1原);(正);(氧化)。;7.(变大);(变小)。;8.(正级);(氧化);(负级);(还原);
v?v?9.(电池总反应可以向正反两方面进行);(工作时电流无限小);10. a??aa??1v
v;11.2△rGm(1)=△rGm(2);E(1)=E(2);12.(Ag|AgCl(s)|Cl-),Cl-|Cl2|aB?a?Pt);13.=0,左;14. 0.926;15. Ag(s)|AgCl(s)|KCl(aq)||Ag+(aq)|Ag(s),
??rGm?55580J?mol?1,E=0v
判断题答案:
1.×;2.×;3.√;4.√;5.×;6.√;7.×;8.√;9.√;10.×;11.×;12.√;13.√;14.×;15.√;16.×;17.×;18.√;19.×;20√;21.×;22.√;23.√;24.×;25.√;26.√;27.√;28.√;29.√;30.×
四、 计算题