物理化学自选题(4)

2020-04-14 17:05

第七章 电化学自由选题

(一) 电解质溶液部分

一、判断题:

1.溶液是电中性的,正、负离子所带电量相等,所以正、负离子离子的迁移数也相等。 2.离子迁移数与离子速率成正比,某正离子的运动速率一定时,其迁移数也一定。 3.离子的摩尔电导率与其价态有关系。 4.电解质溶液中各离子迁移数之和为1。

5.电解池通过lF电量时,可以使1 mol物质电解。

6.KCl的中性水溶液,由于其中H+和OH-的迁移速率特别大,所以它们担负看主要导电任务。

7.无限稀电解质溶液的摩尔电导率可以看成是正、负离子无限稀摩尔电导率之和,这一规律只适用于强电解质。

∞1/2

8.电解质的无限稀摩尔电导率Λm都可以由Λm作图外推到c = 0得到。 9.德拜—休克尔公式适用于强电解质的任何浓度的溶液。 10.对于BaCl2溶液,以下等式都成立:

1/331/3

(A) b± = 4b ; (B) a = a±; (C) a± = (a+2·a -); (D) I = 3b; (E) a± =γ±b±/b?。

二、单选题:

1.b = 1 mol/kg时,下列溶液中哪个溶液的摩尔电导率最大:

(A) KCl水溶液 ; (B) HCl水溶液 ; (C) KOH水溶液 ; (D) KCl水溶液 。

2.在一定温度和较小的浓度情况下,增大强电解质溶液的浓度,则溶液的

电导率κ与摩尔电导Λm变化为:

(A)κ增大,Λm增大 ; (B)κ增大,Λm减少 ; (C)κ减少,Λm增大 ; (D)κ减少,Λm减少 。

3.在一定的温度下,当电解质溶液被冲稀时,电导率变化为: (A) 强电解质溶液与弱电解质溶液都增大 ; (B) 强电解质溶液与弱电解质溶液都减少 ; (C) 强电解质溶液减少,弱电解质溶液增大; (D) 难以确定 。 4.影响离子极限摩尔电导率λ的是:①浓度、②溶剂、③温度、

④电极间距、⑤离子电荷、⑥外加电压。 (A) (1)(2) ; (B) (2)(3); (C) (3)(4) ; (D) (2)(3)(5) 。

1/2

5.科尔劳施的电解质当量电导经验公式 Λ = Λ∞ - Ac,这规律适用于: (A) 弱电解质溶液 ; (B) 强电解质稀溶液 ;

-3

(C) 无限稀溶液 ; (D) 浓度为1mol·dm的溶液 。 6.已知298K,?CuSO4、CuCl2、NaCl的极限摩尔电导率λ∞分别为a、b、c(单位为S·m2·mol-1),那么Λ∞(Na2SO4)是:

(A) c + a - b ; (B) 2a - b + 2c ; (C) 2c - 2a + b ; (D) 2a - b + c 。

-2-2-2 2

7.已知298K时,(NH4)2SO4、NaOH、Na2SO4的Λ∝分别为3.064 × 10、2.451 × 10、2.598 × 10S·m·

-1

mol,则NH4OH的Λ∝为:

-2-2

(A) 1.474 × 10; (B) 2.684 × 10;

-2-2

(C) 2.949 × 10; (D) 5.428 × 10。

8.相同温度下,无限稀时HCl、KCl、CdCl2三种溶液,下列说法中不正确的是:

16

(A) Cl离子的迁移速率相同 ; (B) Cl离子的迁移数都相同 ; (C) 溶液的电导率不同 ; (D) 溶液的摩尔电导率不同。

-6-1+--2

9.某温度下,纯水的电导率κ = 3.8 × 10S·m,已知该温度下,H、OH的摩尔电导率分别为3.5 × 10

-22-12-6

与2.0 × 10S·m·mol,那么该水的Kw是多少(单位是mol·dm):

-8-14-15-15

(A) 6.9 × 10 ; (B) 3.0 × 10 ; (C) 4.77 × 10 ;(D) 1.4 × 10 。

10.不能用测定电解质溶液所得的电导来计算出的物理量是: (A) 离子迁移数 ; (B) 难溶盐溶解度 ; (C) 弱电解质电离度 ; (D) 电解质溶液浓度 。

-3

11.用同一电导池测定浓度为0.01和0.10mol·dm的同一电解质溶液的电阻,前者是后者的10倍,则两种浓度溶液的摩尔电导率之比为:

(A) 1∶1 ; (B) 2∶1 ; (C) 5∶1 ; (D) 10∶1 。

12.已知298K时,λ(CH3COO) = 4.09 × 10S·m·mol,若在极稀的醋酸盐溶液中,在相距0.112 m

--1

的两电极上施加5.60 V电压,那么CH3COO离子的迁移速率(m·s):

-8-6-5-3

(A) 4.23 × 10 ; (B) 2.12 × 10 ;(C) 8.47 × 10 ;(D) 2.04 × 10 。

-42-1

13.LiCl的极限摩尔电导率为115.03 × 10S·m·mol,在其溶液里,25℃时阴离子的迁移数外推到无限

++2-1

稀释时值为0.6636,则Li离子的摩尔电导率λm(Li)为(S·m·mol):

-4-4-2-2

(A) 76.33 × 10; (B) 38.70 × 10;(C) 38.70 × 10; (D) 76.33 × 10。

++--+-14.25℃时,浓度为0.1M KCl溶液中,K离子迁移数为t(K),Cl离子迁移数为t(Cl),这时t(K) + t(Cl)

+-= 1,若在此溶液中加入等体积的0.1M NaCl,则t(K) + t(Cl)应为:

(A)小于1 ; (B) 大于1 ; (C) 等于1 ; (D) 等于1/2 。

-1-1

15.在25℃,0.002mol·kg的CaCl2溶液的离子平均活度系数 (γ±)1,0.02 mol·kgCaSO4溶液的离子平均活度系数(γ±)2,那么:

(A) (γ±)1 < (γ±)2 ; (B) (γ±)1 > (γ±)2 ; (C) (γ±)1 = (γ±)2 ; (D) 无法比较大小 。

16.质量摩尔浓度为m的H3PO4溶液,离子平均活度系数为γ±,则溶液中H3PO4的活度aB为:

444444

(A) 4mγ± ; (B) 4mγ± ; (C) 27mγ± ; (D) 27mγ± 。

17.电解质B的水溶液,设B电离后产生ν+个正离子和ν-个负离子,且 ν = ν+ + ν-,下列各式中,不能成立的是:

1/ν

(A) a± = aB ; (B) a± = aB ;

ν+ν-1/ν

(C) a± = γ±(m±/m?) ; (D) a± = (a+·a-) 。

18.下列电解质溶液中,何者离子平均活度系数最大:

(A) 0.01 M NaCl ;(B) 0.01 M CaCl2 ;(C) 0.01 M LaCl3 ;(D) 0.02 M LaCl3 。

-1-1

19.浓度为1mol·kg的CuSO4浓度的离子强度I1,浓度为1mol·kg的NaCl浓度的离子强度I2,那么I1与I2的关系为:

(A) I1 = ?I2 ; (B) I1 = I2 ; (C) I1 = 4I2 ; (D) I1 = 2I2 。

(二) 原电池部分

一、判断题:

1.恒温、恒压下,ΔG > 0的反应不能自发进行。

17

--3

2

-1

--

2.电池Zn|ZnCl2(aq)|AgCl(s)|Ag在25℃、p?下可逆放电2F时放热23.12 kJ,则该电池反应:Zn + 2AgCl(s)

-1

= ZnCl2 + 2Ag 的△rHmθ(298 K) = -23.12 kJ·mol。 3.Zn + 2e = Zn ,E1,

2+

(1);?Zn+e = ?Zn,E2,

2+

(2),

因E1?= E2?,所以有:(1) = (2)。

-

4.对于电极Pt,Cl2(p)|Cl其还原电极电势为:

E(Cl2/Cl-) =E?(Cl2/ Cl-) - (RT/2F)ln{ a2(Cl-) /[ p(Cl2)/p?]} 。 5.电池(1) Ag|AgBr(s)|KBr(aq)|Br2|Pt ,电池(2) Ag|AgNO3(aq)||

-KBr(aq)|AgBr(s)|Ag的电池电动势E1、E2都与Br 浓度无关。

6.在有液体接界电势的浓差电池中,当电池放电时,在液体接界处,离子总是从高浓度向低浓度扩散。 7.对于电池Zn|ZnSO4(aq)||AgNO3(aq)|Ag,其中的盐桥可以用饱和KCl溶液。

二、单选题:

1.丹聂尔电池(铜 - 锌电池)在放电和充电时锌电极分别称为: (A) 负极和阴极 ; (B) 正极和阳极 ; (C) 阳极和负极 ; (D) 阴极和正极 。

2.电池可逆工作时, 下列说法不正确的是: (A) 电池放电与充电过程电流无限小; (B) 电池所对应的化学反应ΔrGm = 0; (C) 电池内的化学反应正逆方向彼此相反; (D) 升高温度,电动势不一定增加。

3.电池在下列三种情况:(1)I→0;(2)有一定电流;(3)短路。忽略电池内电阻,

下列说法正确的:

(A) 电池电动势改变 ; (B) 电池输出电压不变 ; (C) 对外输出电能相同 ; (D) 对外输出电功率相等 。

4.电极①Pt,Cl2(g)|KCl(a1)与②Ag(s),AgCl(s)|KCl(a2),这两个电极的电极反应相界面有: (A) (1) 2 个,(2) 2 个 ; (B) (1) 1 个,(2) 2 个; (C) (1) 2 个,(2) 1 个; (D) (1) 1 个,(2) 1 个。

5.铅蓄电池放电时,正极发生的电极反应是:

+

(A) 2H + 2e = H2;

2+

(B) Pb = Pb + 2e;

2-(C) PbSO4 + 2e = Pb + SO4;

+2-(D) PbO2 + 4H + SO4 + 2e = PbSO4 + 2H2O。

6.对于甘汞电极,下列叙述正确的是:

2+

(A) 电极反应为 Hg2 + 2e = Hg ; (B) 属于第一类电极 ;

(C) 对阴离子可逆,电极电势较稳定 ;

-

(D) 电极电势为E(Hg2Cl2/Hg) = E?(Hg2Cl2/Hg) + (RT/2F)lna(Cl) 。

-3

7.常用三种甘汞电极,即(1)饱和甘汞电极;(2)摩尔甘汞电极;(3)0.1mol·dm甘汞电极。反应式为:Hg2Cl2(s)

-+2e = 2Hg(1)+2Cl(aq)。25℃时三者的标准电极电位E相比: (A) E1?> E 2?> E 3?; (B) E 2?> E 1?> E 3?; (C) E 3?> E 2?> E 1?; (D) E 1?= E 2?= E 3?。

8.下列电池的电动势与氯离子活度无关的是:

(A) Zn| ZnCl2(aq)| Cl2(p),Pt ; (B) Zn| ZnCl2(aq)| KCl (aq)| AgCl,Ag ; (C) Ag,AgCl| KCl(aq)| Cl2(p),Pt ;(D) Pt,H2( p)| HCl (aq)| Cl2(p),Pt 。

9.25℃时电池反应 H2(g) + ?O2(g) = H2O(l) 对应的电池标准电动势为 E1?, 则反应2H2O(l) = 2H2(g) + O2(g) 所对应的电池的标准电动势 E2?是:

18

(A) E2 = - 2E1 ; (B) E2 = 2E1 ; (C) E2 = - E1 ; (D) E2 = E1 。

10.可以直接用来求Ag2SO4的溶度积的电池是: (A) Pt|H2(p)|H2SO4(a)| Ag2SO4(s)|Ag ;

(B) Ag|AgNO3(a)||K2SO4(a)|PbSO4(s),Pb(s) ;

(C) Ag(s),Ag2SO4(s)|K2SO4(a)||HCl(a)|AgCl(s),Ag(s) ; (D) Ag|AgNO3(a)||H2SO4(a)|Ag2SO4(s),Ag(s) 。

11.25℃时,某电池反应的热效应是正值,此电池在25℃,标态下进行可逆工作时,与环境交换的热: (A) 放热 ; (B) 吸热 ; (C) 无热 ; (D) 无法确定 。

12.某电池反应的自由能变化ΔrGm和焓变ΔrHm的关系为: (A) ΔrHm = ΔrGm ; (B) ΔrHm > ΔrGm ; (C) ΔrHm < ΔrGm ; (D) 三种均可能。

13.原电池Pt,H2(p?)|H2SO4(0.01m)|O2(p?),Pt 在298K时,E = 1.228 V,并已知H2O(l)的生成热 = -

-1

286.06 kJ·mol,n = 2,那么该电池的温度系数是:

-4-1-3 -1

(A) -8.53 × 10 V·K ; (B) -4.97 × 10V·K ;

-3 -1-4 -1

(C) 4.12 × 10V·K ; (D) 8.53 × 10V·K 。

14.25℃时,反应2H2S + SO2 = 3S↓ + 2H2O达到平衡时,其平衡常数为多少 (已知25℃时,E?(S/H2S) = 0.14 V, E? (SO2/S) = 0.45 V):

101-1113-12

(A) 3.1 × 10 ; (B) 3.25 × 10 ;(C) 7.4 × 10 ; (D) 0.13 × 10 。

-

15.已知298 K时Hg2Cl2 + 2e = 2Hg + 2Cl,E1? = 0.2676 V ;

-

AgCl + e = Ag + Cl,E2? = 0.2224 V。则当电池反应为: Hg2Cl2 + 2Ag = 2AgCl + 2Hg 时,其电池的E?为:

(A) - 0.0886 V ; (B) - 0.1772 V ; (C) 0.0276 V ; (D) 0.0452 V 。

16.298K时,若要使电池 Pb(Hg)(a1)|Pb(NO3)2(aq)|Pb(Hg)(a2) 的电池

电动势E为正值,则Pb在汞齐中的活度必定是: (A) a1 > a2 ; (B) a1 = a2 ;

(C) a1 < a2 ; (D) a1和a2可取任意值 。

17.电池 Ag(s)|AgNO3(γ±,1,m1) || AgNO3(γ±,2,m2)|Ag(s) 的电动势E应为: (A) - (2RT/F)ln(γ±,1m1/γ±,2m2) ; (B) -(2RT/F)ln(γ±,2m2/γ±,1m1) ; (C) - (RT/F)ln(γ±,1m1/γ±,2m2) ; (D) - (RT/F)ln(γ±,2m2/γ±,1m1) 。

-1

18.已知电池 Zn(s)|ZnCl2(m = 0.555 mol·kg)|AgCl(s),Ag(s) 在25℃时的电动势为1.015 V,标准电动势为0.985 V,电池可逆放电2F,以下各式正确的是:

33

(1)(ZnCl2) = 0.09675;(2)a± = 0.4591;(3)γ± = 0.5211;(4) K?= 2.10 × 10 ;(5)W’= -202.62 kJ。 (A)(1)(2)(5) ; (B) (2)(3)(5); (C)(1)(2)(3)(4); (D) (4)(5) 。

19.下列电池中,液体接界电位不能被忽略的是: (A) Pt,H2(P1)|HCl(m1)|H2(p2),Pt ;

(B) Pt,H2(p1)|HCl(m1)|HCl(m2)|H2(p2), Pt ; (C) Pt,H2(p1)|HCl(m1)||HCl(m2)|H2(p2),Pt ;

(D) Pt,H2(p1)|HCl(m1)|AgCl,Ag-Ag,AgCl|HCl(m2)|H2(p2),Pt 。

20.下列四个原电池中,其电池反应不为 H2(2p?) = H2(p?) 的电池是:

++

(A) Pt,H2(2p?)|H(a = 0.1)||H(a = 0.2)|H2(p?),Pt

+-8

(B) Pt,H2(2p?)|H(a = 10)|H2(p?),Pt

+

(C) Pt,H2(2p?)|H(a = 0.1)|H2(p?),Pt

19

(D) Pt,H2(2p?)|H(a = 0.1)||KCl(m = 1)|Hg2Cl2(s),Hg

+

-Hg,Hg2Cl2(s)|KCl(m = 1)|H(a = 0.1)|H2(p?),Pt

+

(三) 电解池部分

一、判断题:

1.用Pt电极电解CuCl2水溶液,阳极上放出Cl2 ,用Cu作电极则不能放出Cl2。 2.电化学中用电流密度i来表示电极反应速率。

3.分解电压就是能够使电解质在两极上持续不断进行分解所需要的最小外加电压。 4.对溶液搅拌可以以减少浓差极化。 5.超电势总是正值。

6.测量阳极超电位的主要工具仍是测定原电池电动势的电位差计。 7.电化学极化是溶液中有电阻引起的。

8.用Pt电极电解CuSO4水溶液时,溶液的pH值升高。 9.极化和超电势是同一个概念。

10.溶液中离子的析出顺序通常是固定的。

11.实际电解时,在阴极上首先发生还原作用的是按能斯特方程计算的还原电势最大者。 12.新磨的菜刀会很快出现锈斑,这是因为表面上形成了原电池。

二、单选题:

1. 298 K,p?下,试图电解HCl溶液(a = 1)制备H2和Cl2,若以Pt作电极,当电极上有气泡产生时,外加

电压与电极电位关系:

-+

(A) V(外) = E?(Cl/Cl2) - E? (H/H2) ;

-+

(B) V(外) > E?(Cl/Cl2) - E?(H/H2) ;

(C) V(外)≥E?(Cl2,析) - E?(H2,析) ;

-+

(D) V(外)≥E?(Cl/Cl2) - E?(H/H2) 。 2. 25℃时,用Pt作电极电解a(H) = 1的H2SO4溶液,当i = 52 × 10A·cm时,

知 φ?(O2/H2O) = 1.229V, 那么分解电压是:

(A) 0.742 V ; (B) 1.315 V ;(C) 1.216 V ; (D) 1.716 V 。

-1

+

-4

-2

= 0,= 0.487V. 已

3. 已知反应H2(g) + ?O2(g)??H2O(l) 的= -237.19 kJ·mol,

则在25℃时极稀硫酸的分解电压(V)为: (A) 2.458 ; (B) 1.229 ; (C) > 2.458 ; (D) > 1.229 。

4. 电池在下列三种情况下放电,电压分别为:(a)电流i→0,(V0);(b)一定大小电流,(Vi);(c)短路i→

∞,(V∞)。这三种电压的关系:

(A) V0 < Vi < V∞ ; (B) V0 > Vi > V∞ ; (C) V0 = Vi < V∞ ; (D) V0 = Vi > V∞ 。

5. 电极极化时,随着电流密度的增加,说法(1):正极电位越来越大,负极的电位越来越小;说法(2):阳

极电位越来越正,阴极电位越来越负。分析以上两种说法时,以下解释中不正确的是: (A) 无论对原电池或电解池,说法(2)都正确; (B) 对电解池,说法(1)与(2)都正确;

(C) 对原电池,说法(1)与(2)都正确; (D) 对原电池,说法(2)正确。

6. 随着电流密度由小到大增加,电解池的实际分解电压V(分)与原电池的端电压V(端) 将:

(A) V(分) 递增,V(端) 递减 ; (B) V(分) 递减,V(端) 递增 ; (C) V(分)、V(端) 递增 ; (D) V(分)、V(端) 递减 。

20


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