C. 甘汞电极 D. 活度为1的电解质溶液
20.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
21.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,2 ( p )│H (a H = 1)
四.计算题
1.已知298.15K时有如下数据,物质 PbSO4(s) Pb SO4
0-1
ΔfHm/kJmol -918.4 1.63 -907.5
0-1
ΔfGm/kJmol -811.2 -24.3 -742.0
2-2+00
求298.15K时电池Pb-PbSO4 (s)│SO4││Pb│Pb(s)的E和 (аE/аT)P
2.已知298.15K时AgCl(s)的标准摩尔生成热为-127.04kJ/molAg(s)、AgCl(s)、Cl2(g)的标准
0
熵分别是42.702,96.11和222.95J/mol求298.15K时电池(Pt), Cl2(g) (P) │HCl(0.1mol/L) │AgCl-Ag(1)电池的电动势;(2)电池以可逆方式放电时的热效应;(3)电池电动势的温度系数。
-2
3.298.15K时电池Ag-AgCl(s) │HCl(a) │Hg2Cl2-Hg(l),Pt的电动势E=4.55×10V温度系
-4
数(аE/аT)P =3.38×10VK-1求298.15K时电池产生1F电量时电池反应的ΔG、ΔH、ΔS
4.(1)写出电池Zn(s) │ZnSO4(m=0.001,Υ=0.734) │PbSO4-Pb的电池反应(2)298.15K时实验 测得电池的电动势E=0.589V求电池反应的ΔG
04+2+02+3+4+2+2+3+
5.已知φ(Ce/Ce)=1.61V,φ(Fe/Fe)=0.77V,试将反应Ce+Fe =Ce+Fe设计成电池并求出反应在标准状态下的平衡常数。
2+
2-
6.写出下列电池Pb (s)│Pb (a Pb=0.01)║Cl (a Cl =0.5)│Cl2 ( p ),Pt (s)的电极反应和
2+
电池反应,并计算298K时电池的电动势E、ΔrGm以及K ,并指明电池反应能否自发进行?已 知φ
= ?0.13 V,φ
2+
= 1.36 V。 (a Pb) → Sn
2+
7.将下列反应Sn (a Sn) +Pb (a Sn) +Pb(s)设计为原电池,计算298K
= 0.15V,φ
= ?0.13V。
4+
时电池反应的ΔrG 和平衡常数K 。已知φ
8.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 =
16
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。
9.计算298K时下列电池的电动势
Ag (s),AgCl (s)│HCl (0.1m)│H2 ( 0.1p ),Pt 已知298K时φAgCl (s)在水中饱和溶液的浓度为1.245×10
mol · kg
= 0.80 V,
。设活度系数均为1。
= 0.22 V,φ
10.已知电池Zn (s)│ZnCl2 (0.008m)│AgCl (s),Ag (s) 298K时的电池电动势为1.1604V,计算ZnCl2在该溶液中的平均活度和平均活度系数。298K时φ= ?0.76 V。
11.有一土壤溶液,用醌氢醌电极和标准AgCl (s),Ag (s) 电极组成电池,并用盐桥隔开,测得电池电动势为0.18V,测定时用醌氢醌电极作正极,298K时φφ
= 0.22V,
= 0.699V。(1)写出电池表示式以及电池放电时的电极反应和电池反应;(2)计
算土壤溶液的pH值。
17
答案:
一、1. 答: √,2. 答:×,3. 答:×,4. 答:×,6. 答:×,7. 答:√,8. 答:×,9. 答:√,10. 答:×,11. 答:×,12. 答:√,13. 答:√。二、1、答: (-)
1
2Cl?(0.1 mol·kg?)? Cl2(p1)+2e?
1
(+):Cl2(p2)+2e??2Cl?(b=0.1 mol·kg?) 电池:Cl2(p2)? Cl2(p1) E ? 0 2、答:阳;阴;正;负。
+1+1
3、答: Ag(b= 0.1 mol·kg?) = Ag(b= 0.01 mol·kg?) EMF =0.05916V 3、答:0.0535 V。 5、答:>0 ;?0。
-6
6、答:<。 7、答:1.25。 8、答:1.53×10。
9、答:电池及电极反应本身必须可逆;无液接电势;电池的工作条件可逆。
2+3+3+2+2+
10、答: Zn(s) | Zn (a) || Fe[a(Fe) ] , Fe [a(Fe) ] | Pt(s)。
11 液接界 盐桥 12正 负 13 不变 增加1V 14 相同 相同 不同 不同
15金属难溶盐 Ag (s) + Cl (a Cl ) →AgCl (s) + e ,Ag (s),AgCl (s)│Cl (a Cl ) 16 甘汞电极 Hg (l),Hg2Cl2 (s)│Cl (a Cl ) 17 对消法 Volt计 万用电表
18 氢电极 参比电极 参比电极 氢电极 玻璃电极
19 电势滴定 指示剂 20 =
三、1. 答:C,2. 答: C, 3. 答:A,4.答: B,5.答:A,6.答:D,7.答: C, 8.答: A ,9.答:A ,10.答: B ,11.答: B。12、B 13、C ,14、B,15、C,16、C ,17、C, 18、A,19、B,20、B,21、D
18
表面现象
一、判断题:
1.液体的表面张力总是力图缩小液体的表面积。 ( ) 2.液体表面张力的方向总是与液面垂直。 ( ) 3.分子间力越大的液体,其表面张力越大。 ( ) 4.垂直插入水槽中一支干净的玻璃毛细管,当在管中上升平衡液面处加热时,水柱会上升。
( )
5.水在干净的玻璃毛细管中呈凹液面,因附加压力 Δp >0,所以表面张力s< 0 是不可能 的。( )
6.在相同温度下,纯汞在玻璃毛吸管中呈凸液面,所以与之平衡的饱和蒸气压必大于其平液面的蒸气压。 ( ) 7.溶液表面张力总是随溶液浓度的增大而减小。 ( ) 8.某水溶液发生负吸附后,在干净的毛吸管中的上升高度比纯水在该毛吸管中上升的高度低。 ( ) 9.通常物理吸附的速率较小,而化学吸附的速率较大。 ( ) 10.兰缪尔定温吸附理论只适用于单分子层吸附。 ( ) 11.只有在比表面很大时才能明显地看到表面现象,所以系统表面增大是表面张力产生的原因。 ( ) 12.对大多数体系来讲,当温度升高时,表面张力下降。 ( ) 13.过饱和蒸气之所以可能存在,是因新生成的微小液滴具有很大的比表面Gibbs自由能。
( )
14. 在Gibbs吸附等温式中,Γ为溶质的吸附量,它随溶质(表面活性物质)的加入量的增加而增加,并且当溶质达饱和时,Γ达到极大值。 ( ) 15.由于溶质在溶液的表面产生吸附,所以溶质在溶液表面的浓度恒大于它在溶液内部的浓度。 ( ) 16.液体表面张力的存在力图扩大液体的表面积。 ( ) 17.表面张力在数值上等于定温定压条件下,系统可逆地增加单位表面积时环境对系统所做的非体积功。 ( ) 18. 弯曲液面产生的附加压力与表面张力成反比。 ( ) 19.弯曲液面产生的附加压力的方向总是指向曲面的中心。 ( ) 20.同温度下,小液滴的饱和蒸气压恒大于平液面的蒸气压。 ( )
二、填空题:
1、通常液体的表面张力是指某液体与其???????????????相接触,或者与?????????????????相接触时的界面张力。
2、临界状态下,由于?????????????,所以液体的表面张力???????????。
-3 -12
3、20 ℃时水的表面张力为72.75×10 N·m , 在该温度下使水的表面积增大4 cm ,则此过程的 ?G = ?????????????。 4、一个球形液滴在定温下与其蒸气成平衡时,液相压力
r1 p(?) 气相压力p(?)(选填>,=,<号)。若液体
{Pr*}
r2 表面张力为?,球形液滴半径为r,则 p(?) - p(?)= __
____。
r3 19 {T}
5、高度分散的小液滴的饱和蒸气pr压与温度T 的关系如图所示,r为液滴的半径,将r从大到小的顺序排列则为 。
6、定压下纯液体(或纯固体)的化学势?,温度T及分散度(用颗粒半径r)表示的关系如图所示。若将r由大到小的顺序排列,则为 。 7、定温下溶液的表面张力随浓度增大而减小,则单位表
r1 面吸附量?????????0。(选填 ? ,= , ? ) {?} 8、铺展系数s与? (气/液),? (气/固),? (液/固)的r2 关系是s=??????????????? 若液体在固体表面上发生铺
r3 展,则s????????0。(选填?,=,?)
9、物理吸附的吸附力是?????????,吸附分子层是????????????????层。
10、气体被固体吸附的过程其熵变?S???????0,焓变?{T} H??????0。 (选填?,=,?)
11、由于新相难以形成而出现的四种常见的亚稳态是 12、憎液固体,其表面不能为液体所润湿,其相应的接触角
*
13、Langmuir吸附等温式为 ,其中b为吸附系数,
是 ,p/Γ对 作图得一条直线,直线的截距是 ,斜率是1/Γm。 14、润湿液体在毛细管中上升的高度与毛细管内径成 关系,与液体的表面张力成
关系。 15、气体在固体表面发生等温吸附时,
,
,
。
三、选择题:
1、液体表面分子所受合力的方向总是( ),液体表面张力的方向总是( )。 (A)沿液体表面的法线方向,指向液体内部 (B)沿液体表面的法线方向,指向气相 (C)沿液体的切线方向 (D)无确定的方向
2、温度与表面张力的关系是: ( )。 (A)温度升高表面张力降低 (B)温度升高表面张力增加 (C)温度对表面张力没有影响 (D)不能确定
3、在定温定压下影响物质的表面吉布斯函数的因素是()。 (A) 仅有表面积As (B)仅有表面张力s (C)表面积As 和表面张力s (D)没有确定的函数关系
4、附加压力产生的原因是( )。 (A)由于存在表面
(B)由于在表面上存在表面张力s
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