物化单元测验试题一[1]

单元测验试题一

一、试计算0.001 mol.dm -3 KCl 和0.003 mol.dm -3 K 2SO 4溶液中K 2SO 4的平均活度因子[其中A = 0.509 (mol·dm -3)-1/2]。（10分）

二、某电导池先后充以0.001 mol.dm -3 的HCl ，0.001 mol.dm -3的NaCl 和0.001 mol.dm -3的NaNO ３ 三种溶液，分别测得电阻为 468、1580和1650 Ω，已知NaNO ３的摩尔电导率为1.21× 10-2 S m 2 mol -1，求：

(1) 0.001mol·dm -3 NaNO ３溶液的电导率

(2) 电导池常数

(3) 此电导池中如充以0.001 mol·dm -3HNO ３溶液，请求该溶液摩尔电导率Λm 。（10分）

三、在Hittorf 迁移管中，用Cu 电极电解已知浓度的CuSO 4 溶液。通电一定时间后，串联在电路中的银库仑计阴极上有0.0405 g Ag(s) 析出。称重阴极部溶液质量为36.434 g ，据分析知，在通电前含CuSO 41.1276 g ，在通电后含CuSO 41.1090 g ，试求Cu 2+和SO 42-的离子迁移数。已知：

（10分）

四、298 Ｋ，标准压力下，下列反应的摩尔反应焓为5.356 kJ.mol -1 Ａg (s)+1/2Hg 2Cl 2(s)=AgCl (s)+ Hg (1)，已知298K, Hg 2Cl 2(s)和AgCl (s)的标准摩尔生成吉布斯自由能分别为

κι

A

1142

(CuSO )79.75 g mol M -=⋅1

(Ag)107.88 g mol M -=⋅

－210.66和－109.72 kJ.mol-1（20分）

(1) 设计一电池完成上述反应，并写出电极反应

(2) 求电池电动势和温度系数及电池可逆放电时的热效应

(3) 已知（AgCl/Ag）= 0.2224 V，求

298K时的(Hg2Cl2/Hg)

五、(1) 联系电化学与热力学的桥梁是什么？以该电池的电池反应为例，由化学反应等温式推出能斯特方程。（10分）

(2) 该电池反应可以用如下两个反应式表示：

试说明

与，

与

，

与

，与

的关系。（10分）

六、试将下列两个反应设计为原电池，写出电池符号及电极

反应，并计算各自在298.15 K时的标准热力学平衡常数，指

出两者之间的关系。已知：

（20分）

2122

Pt H HCl ()Cl Pt

()()

a

p p

||||

+

2122H Cl

H Cl H () ()

11

(1) ()()Cl

22

a a

p p

+-

-

+

+=

+

2122H Cl

(2) H Cl H () ()

()()22Cl

a a

p p

+-

-

+

+=

Ag Cl

Ag()Cl AgCl(s)

a a

+-

+-

+−−→

()

Ag Cl

AgCl(s)Ag()Cl()

a a

+-

+-

−−→+

七、试用氧电极将下列反应设计为原电池：

写出电极反应，并求水的，已知：

10分

单元测验试题一参考答案

一、解:

求离子强度5分，离子平均活度因子5分。

二、解：

( 1 )

( 2) .

( 3 )

第一小题2分，第二小题3分，第三小题5分。 三、解：

()()

I m z i i i ==⨯+⨯-+⨯+⨯∑1212

0001100011000610003222222

....()=⋅-0013.mol dm 791.01018

.001.0)2(1509.0509.0lg =∴-=-⨯⨯-=⋅-=±-+±γγI z z ()1

22)()()(1021.133---+⋅⨯=ΛΛΛ=Λmol m S NaCl m H Cl m NaNO m H NO m 12211

111021.4)1580120468120(------⋅⨯≈⨯-⨯

+mol m S c S

m S m

每一步计算各2分。

四、解：

( 1 ) .

电池为:

负极:

正极:

( 2 ).

(

)

11

66.2102

1

72.109--⋅-⨯-⋅-=mol kJ mol

kJ =-⋅-4391

.kJ mol =⋅--32711

.k J mol

( 3 ) （AgCl/Ag ）

= 0.2224 V ，求298K 时的

(Hg 2Cl 2

/Hg)

(Hg 2Cl 2/Hg)

- （AgCl/Ag ）

= 0.0455 V

(Hg 2Cl 2/Hg) = 0.2679 V

第一小题6分，第二小题8分，第三小题6分。

五、解：

(1) 解：（10分）

联系电化学与热力学的桥梁：

电池反应： 推导过程：

推导过程6分，其余4分。 (2) 解： （10分）

（2

分）

r ,,f,max ()T p R G W nEF

∆==-r m ,,()T p R nEF

G zEF

ξ

∆=-

=-+2122H Cl H Cl H () ()

()()22Cl a a p p +--++=r m r m B

B

B

ln

G G RT a ν

∆=∆+∏

r m

22

22

H Cl

H Cl ln

G a a RT a a +-

=∆+

r m G zEF

∆=-r m G zE F

∆=-

22

22H Cl

H Cl ln

RT E E

zF

a a a a +-

=-

B B B

ln

RT E zF

a ν=-

∏

22

11

1212

H Cl

ln RT a a E E F a a +

-

⋅=-⋅ 22

22

22H Cl ln 2RT a a E E F a a +-

=-⋅

1212

E E E E ==