电化学习题课资料
电化学习题课[1]
![电化学习题课[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/ec9f74dbc1c708a1294a4400.png)
不同
其标准电动势是否相同
相同
电池反应的标准平衡常数是否相同 相同
二个反应的 G 是否相同
不同
dE 是否相同
dT
不同
4. 电池 Tl TlCl (s) NaCl(aq) AgCl(s) Ag
E(298K)=0.779V;
E (T )P
4.7 105V / K
问(1)当温度升高时,电池反应的 K 将变大变小
NH3 H2O NH4 OH
c(1 ) c c
m (NH3 H2O)
m
(
NH
4
) m (OH- )
1.152103 2.70 102
0.0426
Kθ (c / cθ ) 2 0.01 0.04262 1.90105
1
1 0.0426
1)298K下该电池的电动势
2)在298K,101325Pa下可逆放电1摩尔电荷电量,求 电池反应的 rGm , r Sm , r Hm 及与环境交换的热量.
3)温度,压力同上,使电池在两极短路下放电, ,求电 池反应的rGm , r Sm , r Hm及与环境交换的热量.
解:电池总反应 Pb - Hg(x) Pb - Hg(x')
电极电势不是容量性质,不象 H, G 那样具有 简单的加和性.但电极电势和相应的电极反应的
G 有定量关系.因此可以通过已知电极的 Eθ
的加和来求未知电极反应的电极电势.
值得注意:电极电势实质上并不是电极双电层的 电势差,而是相应电极与标准氢电极组成的电池 的电动势.
6.将下列化学反应设计成电池
RT
对反应(2)
Eθ相同,
电化学习题课
ln(1.00×0.809/1.00) 4
ΔrGm＝－zFE＝－2×(96485 C· －1)×(1.3692V) mol ＝－264.2kJ· －1＜0 mol ②负极： 正极： Zn(s) Zn2+(0.00500 mol· -1)＋2e kg 2Ag(s)＋2Cl－(0.0100 mol· -1) kg Zn2+(0.00500 mol· -1) ＋ kg
ห้องสมุดไป่ตู้
解：
负极：H2(py) 正极：Hg2Cl2(s)＋2e
2H+(0.100 mol· -1)＋2e kg 2Hg(l)＋2Cl－(0.100 mol· -1) kg 2Hg(l)＋2HCl(0.100 mol· -1) kg
电池反应：H2(py)＋Hg2Cl2(s) 25℃时，
E＝[0.0694＋1.881×10-3(T/K)－2.9×10-6(T/K)2]V ＝[0.0694＋1.881×10-3×298.15－2.9×10-6×298.152]V ＝0.3724V
解：(l/A)＝(KCl)/G＝(KCl)R＝(0.141S/m)×( 525Ω) ＝74.025 m-1
(NH4OH) ＝(l/A) G＝(l/A) / R＝(74.025 m-1)÷(2030Ω)
＝0.03647Ω-1· -1 m
m(NH4OH) ＝( NH4OH)/c＝(0.03647Ω-1· -1)÷( 1.00×102mol· -3) m m
(E／T)p＝[1.881×10-3－2×2.9×10-6(T/K)]V· -1 K
＝[1.881×10-3－2×2.9×10-6×298.15]V· -1 K
＝1.5173×10-4 V· -1 K ΔrSm＝zF(E／T)p ＝2×(96485 C· -1)×(1.5173×10-4 V· -1) mol K ＝29.28J· mol-1· -1 K
电化学基础练习题及答案(教学资料)
4. 传感器：电化学传感器是一种利用电化学反应原理检测物质浓度的传感器。它们广泛应用于环境监测、医疗诊断等领域。
5. 电镀：电镀是利用电化学反应在金属表面沉积一层金属或其他物质的过程。电镀技术广泛应用于汽车、电子、家电等领域，以提高金属表面的耐腐蚀性、耐磨性和美观性。
答案：
原电池的工作原理是基于氧化还原反应。原电池由两个不同电极和电解质组成。在电池中，氧化反应和还原反应分别发生在两个电极上。阳极发生氧化反应，失去电子；阴极发生还原反应，获得电子。电子从阳极流向阴极，形成电流。电池的电动势是由两活和工业生产中的应用。
κ= 0.785 S/m
五、简答题
18. 请简要解释电解质溶液的导电机制。
答案：
电解质溶液的导电机制主要是通过溶液中的离子在电场作用下发生定向移动来实现。电解质在水中会电离成阳离子和阴离子，当施加电场时，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。这些离子的移动使得电流得以在电解质溶液中传导。
19. 请简要介绍原电池的工作原理。
电化学基础练习题及答案(教学资料)
一、选择题
1. 下列哪个不是电化学的基本概念？
A. 电极
B. 电池
C. 电解质
D. 磁场
答案：D
2. 下列哪个过程是氧化还原反应？
A. 酸碱中和反应
B. 置换反应
C. 沉淀反应
D. 络合反应
答案：B
3. 在下列电池中，哪个是原电池？
A. 铅酸电池
B. 镍氢电池
C. 锂电池
14. 电池的电动势与电池的极性有关。（ ）
电化学习题课-1
答案：C
课堂练习：
电池 Pt H 2 p $
H 2 SO 4 0.01m O 2 p $
Pt
在298K时，该电池的电动势为1.228V，H2O(l)的生 成焓为-286.06kJ.mol-1 (A)写出该电池的电极反应和电池反应 (B)求298K时该电池电动势的温度系数 (C)求298K时该电池可逆放电时的热效应 (D)求标准电池电动势
注意等式中物质的量的一致性，都用电子的物质的量或者 Pb2+的物质的量。
n终=n前+n电-n迁
课后习题的关键点：
20.画出下列电导滴定的示意图： (1)用NaOH滴定C6H5OH; (2)用NaOH滴定HCl; (3)用AgNO3滴定K2CrO4; (4)用BaCl2滴定TI2SO4。 知识点： 1）相同浓度下，强电解质的电导率远大于弱电解质； 2）相同条件下，H+的电迁移速率最大，其次OH-。 其次还要知道化合物的溶解性，Ag2CrO4, BaSO4, TICl均难溶或微溶于水。
TI+|
Pt 的电极电势
2
1
= 1.250 V
TI 的电极电势
= -0.336 V,则TI 3+| TI 的电
极电势 3 为（ ）。
(a) 0.305 V (b) 0.721 V (c) 0.914 V (d) 1.586 V
答案：b
下周习题课： 电极电势及电池电动势的计算及其应用 （1）求热力学函数的变化值 （2）判断反应趋势 (3) 求一价离子的迁移数t+，t（4）求化学反应的平衡常数 （5）求微溶盐活度积 （6）求离子平均活度系数 (7）pH值的测定 （8）E(Ox|Red)- pH图
电化学基础练习课件
电化学训练
B 1.下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是
Ａ．钢管与电源正极连接，钢管可被保护 Ｂ．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被 腐蚀 Ｃ．钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被 腐蚀 Ｄ．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是
Fe 3e Fe3
电化学训练
2.用两支惰性电极插入500mL硝酸银溶
祝你成功
b直 流 电
a源
D
铂片 滤纸 铅笔
A．铅笔端作阳极，发生还原反应 B．铂片端作阴极，发生氧化反应 C．铅笔端有少量的氯气产生 D．a点是负极，b点是正极
11.如下图,四种装置中所盛有的溶液体积均为200ml， 浓度均为0.6mol/L，工作一段时间后，测
得测得导线上均通过了0.2mol电子，此时溶液中的
O2+2H2O+4e-====4OHB.以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：
Al+3OH--Байду номын сангаасe-====Al(OH)3↓ C.以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液
的pH保持不变
D.电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极
电化学训练
7.用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电
一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol碱式碳
A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的
B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体
C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色
D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色
电化学训练
5.如图A为直流电源，B为浸透
饱和氯化钠溶液和酚酞试液的
滤纸，为电镀槽。按下图接通电
路后发现c点显红色。为
实现铁上镀锌，接通后，使c、d两点短路。
电化学(习题)PPT课件
(H 2O) m (H 2O c )547.82×10-4 ×1.004×10-4
=5.500×10-6 S m-1
故经离子交换剂处理过的水，其电导率愈接 近此值，表明水的纯度愈高。一般能达到10-6的数 量级，即为高纯度的水。
a m m
m
m m
I
1 2
B
mB zB2
lg Azz I
（德拜—尤格尔活度 系数极限公式）
-
3
一. 电解质溶液
例题1： 通电于 Au(NO3)3 溶液，电流强度 I0.025A， 析出 Au(s)=1.20g。已知 M (A u)=197.0gm ol-1。 求：
⑴ 通入电量 Q ； ⑵ 通电时间 t ；
1.写电池的电极反应、电池反应和设计电池
例题 写出下列电池的电极反应和电池反应。 Pt,H2(pH2)|NaOH(m)|HgO(s)|Hg(l)
-
29
a (-) H2( p H 2 )+2OH –( O H )→2H2O(l)+2e -
a (+) HgO(s)+H2O(l)+2e -→2OH –( O H )+Hg(l)
cm m
＝1.81×10-4×10-3/(1.383×10-2) ＝1.31×10-5 mol·dm-3 KSP＝(cm)2＝(1.31×10-5)2 ＝1.72×10-10mol2·dm-6
-
15
例题7
分别计算下列两个溶液的平均质量摩尔浓度 m
离子的平均活度
B
电 解 质 m/mol·kg-1
习题课---电化学_动力学部分
《物理化学》习题课 （电化学、动力学部分）（中科院2009硕士入学考试）1. 某药物分解反应为一级反应，298K 时，反应速率常数k 为0.46h -1，若服用该药物0.16g ，则体内停留多长时间分解90%？A) 3h B) 5h C) 4.6h D) 6h2. 升高温度可以增加反应速率，主要原因是A) 增加分子总 B) 增加活化分子总数C) 降低反应的活化能 D) 使反应向吸热方向进行3. 浓度为0.001 mol/L 的硫酸钠溶液的电导率为0.026 S.cm 2，当该溶液饱和了硫酸钙以后，电导率上升为0.070 S.cm 2，求硫酸钙的活度积（已知Na +与1/2Ca 2+的摩尔电导率分别为5.0×10-3和6.0×10-3 S.m 2.mol -1）4. 某气相反应12()()()k k A g B g C g −−→+←−−，在298K 时，K 1=0.2s -1，K 2=5×10-6 pa ∙s -1，当温度升高到310K 时，K 1和K 2均增加1倍，求：（1）298K 的平衡常数； （2）正逆反应的表观活化能； （3）反应的r m H ∆； （4）在298K 时，A 的起始压力为101.325kpa ，总压力到151.99kpa 时，需时间多少？（中科院2007硕士入学考试）5. 某反应的速率常数与各基元反应的速率常数的关系为124()2k k k k =，则该反应的表观活化能E a 与各基元反应活化能的关系为： (A) 21412a E E E E =+- (B) 2141()2a E E E E =+- (C) 1/2214(2)a E E E E =+- (D) 214a E E E E =+-6. 在化学反应动力学中，反应级数是个宏观的概念，其值 。
（A ）只能是正整数； （B ）可正、可负、可为零，可以是整数，也可以是分数；（C ）只能是0，1，2，3，· ； （D ）无法确定。
电化学原理习题课-资料
(+) Ag eAg
02.3F RT lo1g0 (.4)0 02.3F RT lo1g0 (.7)2
E 2 .3 R[T l1 o 0 .4 g) 0 (lo 0 .1 g 0 .7 () 2 0 .0V 44 F
设计电池时要写对电池组。
0(P|S t 2 n ， S4 n)0.15 V4
E 0 0 ( P |F 3 ， t F 2 e ) 0 e ( P |S 2 ， t S n 4 ) n 0 . 7 0 . 1 7 0 . 5 6 1 V 4 1
所以，E E 0 2 .3 RlT o c S2 g n c F 23 e 0 .6 1 0 .0 75 lo 0 9 .0 g 1 0 (0 .0 1 )21 0 .6V 5
2 F cc 2 S4 n F 2 e
2 0 .0 ( 1 0 .0)2 01
问题：
2.3RT
① 200C时， F 0.0581 250C 时，2.3RT 0.0591
同时第6章习题F4也有类似情况。
②能斯特方程“+”“-”号， 平衡电位——氧化态、还原态 电动势——反应物、生成物
③活度计算公式
所以电极表面带正电。 ①当电极在零电荷电位时电极表面无双电层结构，界面层
中正负离子浓度相等，电位为0，如下图所示。
0
C+=C—
a 0
X
X
②电极在平衡电位时，其双电层结构示意图和双电层内离 子浓度分布与电位分布图如下图。
a
a 1
注意：①画图紧密层厚度为d； ②外电位写法为ψ1 ，而不是φ1。
子平均活度系数 0.544
电化学练习课(精华版)
书写下列电化Biblioteka 装置的反应式1、氢气、氧气 氢氧化钾溶液燃料电池的负极和、 正极的电极反应式 2、用惰性电极电解氢氧化钾溶液的阴极和阳极 的电极反应式 3、用惰性电极电解CuSO4溶液的总的离子方程 式 4、用惰性电极电解NaCl溶液的总的离子方程式 5、用惰性电极电解MgCl2溶液的阴阳两极电极 反应式 6、用惰性电极电解NH4Cl溶液的电极反应式
新坐标学案80页例2
电解熔融氯化钠阴极、阳极电极反应式 电解熔融氧化铝阴极、阳极电极反应式 电镀锌阴极、阳极电极反应式 电解精炼铜阴极、阳极电极反应式
工业上处理含Cr2O72-(重铬酸根离子)的酸性废水,采用以下 方法:往废水中加入适量的氯化钠,以铁为电极进行电解,过 一段时间有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成,工业废水铬的含 量已低于排放标准,回答下列问题: （1）电解时的电极反应：阳极为 ，阴 极为 (2)写出Cr2O72-变成Cr3+的离子方程式: (3)电解过程中Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀是如何产生的: （4）能否用Cu电极来代替Fe电极？
电化学相平衡-习题课
G 150 kJ Qr 80kJ
'
4
H W Q 230kJ
5. (4261) 25℃时，电池反应 Ag +1/2 Hg2Cl2= AgCl + Hg 的电池电动势为 0.0193V，反应时所对应的 rSm为 32.9 J·K-1·mol-1，则电池电动势的温 度系数 (E/T )p 为： ( ) (A) 1.70×10-4 V·K-1 (B) 1.10×10-6 V·K-1 (C) 1.01×10-1 V·K-1 (D) 3.40×10-4 V·K-1
一、选择与填空题
1. (2435) CuSO4与水可生成CuSO4ּH2O，CuSO43 H2O， CuSO45H2O三种水合物，则在一定温度下与水蒸 气平衡的含水盐最多为： ( ) (A) 3种 (B) 2种 (C) 1种 (D) 不可能有共存的含水盐 [答] (B) 因为等温下,f*=2-Φ+1 Φ最多为3 所以， 除水蒸汽相外,最多可有两种水合盐
+
已知 (HCl) = 8.38×10-3 S· m2· mol-1
m
21
7. 5 分 (4396) 将Ag(s)插入AgNO3(0.001 mol· kg-1)与 NaCl(0.01 mol· kg-1)的混合溶液中形成电极， 试求该电极的电极电势，已知：E$(Ag+|Ag) = 0.799 V，AgCl的Ksp=1.7×10-10，设活度系 数均为1。
(2422)[答] f = 3 (2432) [答] f=C-Φ+3
9
1. 2 分 (4389) 盐桥的作用是： （ ） A . 将液接电势完全消除 B.将不可逆电池变成可逆电池 C.使液接电势降低到可以忽略不计 D.相当于用一根导线将两个电解质溶液沟通
电化学习题课
D. E甲、 E乙之间没有这么简单的关系。
解答
电池甲的两电池反应为：
负极：1/2H2 (p1) → H+(0.001molkg-1) + e-
正极： H+(0.01molkg-1) + e- → 1/2H2 (p1)
实验时，只要用铜导线将插入硫酸铜溶液的两铜 片分别与微伏计的两个接线柱相连，接通电路， 指示出的正极便是经过退火处理的铜片。
6. 下面两种电池的电动势之间有何关系
（甲）H2 (p1) | HCl(0.001mol kg-1) || HCl(0.01mol kg-1) | H2 (p1) (乙) H2 (p1) | HCl(0.001mol kg-1)| Cl2(p2) -Cl2(p2) | HCl(0.01mol kg-1) | H2 (p1) A. E甲=1/2 E乙 B. E甲= E乙 C. E甲=2 E乙
电化学习题课
2.影响导电能力的因素
(1)与浓度的关系
b. 摩尔电导与浓度的关系
m
a. 电导率与浓度的关系
C
科尔劳乌斯定律：
m m (1
c)
科尔劳乌斯离子独立移动定律
电化学习题课
(2)，摩尔电导率与离子运动的关系
fo r M N ; m m , m , ; t t 1
, a
m
m
m m m (
) mB
电化学习题课
2.影响活度系数的因素
lg A Z Z I 1 2 miZ i
2
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5．分别将 CuSO4、H2SO4、HCl、NaCl 从 0.1mol·dm-3 降低到 0.01mol·dm-3，则 Λm 变化 最大的是：
(A) CuSO4 ； (B) H2SO4 ； (C) NaCl ；
(D) HCl 。
7．科尔劳施的电解质当量电导经验公式 Λ = Λ∞ - Ac1/2，这规律适用于：
12．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 。
19．用界面移动法测量离子迁移数，应选用下列哪一对电解质溶液：
(A) HCl 与 CuSO4 ；
(B) HCl 与 CdCl2 ；
(C) CuCl2 与 CuSO4 ；
(A) 弱电解质溶液 ；
(B) 强电解质稀溶液 ；
(C) 无限稀溶液 ；
(D) 浓度为 1mol·dm-3 的溶液 。
9．已知 298K 时，(NH4)2SO4、NaOH、Na2SO4 的 Λ∝分别为 3.064 × 10-2、2.451 × 10-2、
2.598 × 10-2 S·m2· mol-1，则 NH4OH 的 Λ∝为：（单位 S·m2·mol-1）
7．错，强电解质也适用。
8．错，只适用于强电解质。
9．错。 (2) 错。 (3) 对。 (4) 错
10．错，适用于强电解质稀溶液。 11．a、e 正确，其余错。
12．错，a(CaF2) = a(Ca2+)·a2(F-)。
二、单选题答案： 1. B； 2. C； 3. B； 11.C； 12.A； 13.A； 21.B； 22.D； 23.D；
(A) 负极和阴极 ；
第七章电化学习题课
二、离子平均活度A，离子平均活度系数
A (电解质) = a = (m /m) 其中 = + + -
a = (m / m )
m
=
( + − +−
)1/
m
三、Debye-Hückel极限公式
ln = −z+ z− A I
离子强度
I
=
1 2
mi zi2
四、可逆电池热力学
(ΔrGm)T, p = –Wr’ = − nFE
解：根据ln =-Az+z-I1/2 , 右式中(NaCl)的数最小。
4. 对于同一电解质水溶液，当其浓度逐渐增加时， 何种性质将随之增加( A )
(A)稀溶液范围内的 (B) m (C) (D) Kcell
5. 某一电解质M+A-，则其a与a之间关系是( D ) (A) a=a (B) a=a2 (C) a=a (D) a= a1/
(2)
m (HCl) 0.1 = (HCl) = 35
m (NaCl) 0.01 (NaCl)
m(HCl) = 35 1.26 10-2 0.1 = 4.4110-2 Sm2mol-1
例5. 已知
C/MOL·DM-3 /10-2S ·M-1
① 氯化氢菲罗啉(BHCl) 0.001
1.360
② BHCl+大量B
6. 1mol ·kg-1 K4Fe(CN)6溶液的离子强度( A ) (A)10 (B) 7 (C) 4 (D) 15 mol ·kg-1
解：I=(4×12+1×42)/2=10 mol ·kg-1
7. 将两铂丝插入m(Sn2+)=0.2, m(Sn4+)=0.02 mol ·kg-1 的溶液中构成电池，则E = ( C ) (A) E +0.059/2 (B) E -0.059/2 (C) 0 (D) E +0.059
电化学习题课
= ( −130.32 − 125.4 × 10 − 3 × 298.3)kJ ⋅ mol −1 = −167.7kJ ⋅ mol −1
∂E −1 Qr,m = T∆ r S m = zFT = −37.38kJ ⋅ mol . ∂T p • ∆rHm＝－ ＝－167.7kJ⋅mol－1与反应途径中是否有非体积功无关 与反应途径中是否有非体积功无关, ⋅ 它在数值上等于反应在一般容器中进行时系统与环境间交换 的热量Q 的热量 p . • Qr,m=－37.38 kJ⋅mol－1是反应在电池中可逆地进行时系统与 － ⋅ 环境间交换的热量. 环境间交换的热量 • Qp与Qr之差为电功 之差为电功: W'r={－167.7－(－37.38)} kJ⋅mol－1=－130.32kJ⋅mol－1 － －－ ⋅ － ⋅
• ∆rGm, ∆rSm , ∆rHm和Qr,m均与电池反应计量方程写法有关 若上 均与电池反应计量方程写法有关.若上 述电池反应写为下式, 述电池反应写为下式 则z＝1, ∆rGm, ∆rSm , ∆rHm和Qr,m的数值 ＝ 都要减半. 都要减半
1 1 5 1 5 Cd + × H 2 O + AgCl → CdCl 2 ⋅ H 2 O + Ag 2 2 2 2 2
= {2×96485(−2×10−4)} J·K−1·mol−1 = −38.594 J·K−1·mol−1 × − × ∆rHm= {71785+298(－38.594)} J·mol−1 = 60.28kJ·mol−1 －
例9 电池 Zn(s) | ZnCl2(0.05 mol·kg−1) | AgCl(s) | Ag(S) 其
K cel 36.7m −1 κ= = = 1.16S ⋅ m −1 R 31.6Ω
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第一章电解质溶液1. 在298 K时，以为电极，电解的水溶液。
通电前溶液中的质量分数为，通电后在质量为120.99 g的阴极部溶液中。
串联在电路中的银库仑计有160.24 mg的Ag(s)沉淀出来。
试分别求和的迁移数。
解：通电后在120.99 g的阴极部溶液中，含KCl的物质的量为：通电后在120.99 g的阴极部溶液中，含的质量为：通电前在120.76 g中含KCl的物质的量为：通入电荷的物质的量为：在阴极部K+是迁入的，但K+在阴极上不发生反应，阴极部K+浓度的变化仅是迁移造成的，所以：2. 298 K时，所用纯水的电导率为。
试计算该温度下饱和溶液的电导率。
已知的溶度积为，，。
解：的溶解度很小，饱和溶液的电导率应该等于溶解了的的电导率与水的电导率之和。
3. 在298 K时，AgCl饱和水溶液的电导率为，这时纯水的电导率为。
已知在该温度下的无限稀释摩尔电导率分别为和，试求AgCl在该温度下饱和溶液的浓度。
解：溶液的电导率是已溶解的溶质的电导率和纯水的电导率之和。
纯水的电导率和一定浓度强电解质的电导率相比很小，一般可忽略不计。
但因难溶盐的溶解度很小，则溶剂水对溶液电导率的贡献就不能忽略。
由于溶液很稀，做如下近似：4.在298 K时，醋酸(HAc)的解离平衡常数为，试计算在下列不同情况下醋酸在质量摩尔浓度为时的解离度。
(1)设溶液是理想溶液，活度因子均为1。
(2)用Debye-Hückel极限公式计算出的值，然后再计算解离度。
设未解离的HAc的活度系数为1。
解：设已解离的醋酸的活度为x，由于醋酸的解离度很小，x与1.0相比可以忽略不计。
(1) 醋酸的解离平衡为解得(2) 当解离了的醋酸质量摩尔浓度也就是和的质量摩尔浓度为时，其离子强度就等于它的质量摩尔浓度，即。
根据Debye-Hückel极限公式：设解得因为醋酸的质量摩尔浓度为，所以第二章可逆电池的电动势及其应用1. 已知298 K时，下列反应的值：（1）(2)试计算下列电池的标准电动势。
解：负极正极净反应可见电池反应与已知反应的关系为，所以电池反应的值为2. 已知反应在298K时的恒容热效应,将该反应设计成可逆电池，测得其电动势的温度系数为,试根据所给的数据计算电极的标准还原电极电势。
已知298K时，。
解：设计电池为验证所设计的电池是否正确：负极正极净反应所以设计的电池是正确的。
为求，根据已知的值设如下电池：电池反应为所以3. 有如下三个电池：(1)已知电池(1)的，，在该温度区间内，电动势E随温度T的变化是均匀的。
(2)(3)(a)写出电池(1)的电极反应和电池反应。
(b)计算电池(1)在298 K时的，和。
(c)计算298 K时难溶盐AgAc(s)的。
解：(a)负极正极净反应(b)(c) 在298 K时，电池(1)电动势E的计算式为在标准状态下，电池(3)的电动势就是。
设所有的活度因子均等于1，则为求难溶盐AgAc的，设计电池如下：该电池的净反应为：从电池(2)知，，该电池的标准电动势为4. 298 K时，下述电池的电动势为1.228 V：已知的标准摩尔生成焓为。
试求：（1）该电池的温度系数。
（2）该电池在273 K时的电动势。
设反应焓在该温度区间内为常数。
解：首先写出电池的反应：负极正极净反应如在标准压力下，这个电池反应的摩尔焓变就等于的标准摩尔生成焓。
（1）已知：(2)电动势与温度的关系实际就是Gibbs自由能与温度的关系，根据Gibbs-Helmholtz公式：双方积分：解得5. 试设计一个电池，是其中进行下述反应：（1）写出电池的表达式。
（2）计算上述电池反应在298K，反应进度为1 mol时的标准平衡常数。
（3）若将过量磨细的银粉加到质量摩尔浓度为0.05 的溶液中，求当反应达平衡后，的质量摩尔浓度为多少（设活度因子均等于1）？解：（1）方程式中氧化成，所以这个氧化还原电极作负极。
还原为，该金属银电极作正极，所设计电池的表达式为(3分)（2）因为，所以（3分）（3）设的剩余质量摩尔浓度为x，的起始浓度为，则将代入上式，解得（4分）6. 298 K和压力下，有化学反应：已知，。
（1）试为该化学反应设计为可逆电池，并写出其电极和电池反应进行验证。
（2）试计算该电池的电动势E，设活度因子都等于1。
（3）计算的活度积常数。
解：（1）从已知的化学反应式可知，被还原成Ag(s)，应作阴极（即正极），这是二类电极；氧化成离子，作阳极（负极），所以设计的电池为负极：正极：净反应：电池反应和已知的化学反应式相同，说明所设计的电池是正确的。
（2）（3）为了计算，需设计一电池，是电池反应就是的解离反应。
所设计的电池为负极正极净反应第三章电解与极化作用1. 用Pt作电极电解SnCl2水溶液，在阴极上因H2有超电势，故先析出Sn(s)。
在阳极上析出O 2。
已知，，O2在阳极上析出的超电势为0.5 V，已知, 。
（1）写出电极反应，计算实际分解电压。
（2）若H 2在阴极上析出时的超电势为0.5 V，试问要使降至何值时，才开始析出氢气？解：（1）阴极反应为阳极反应为(2) 由于阳极上有析出，溶液中浓度会增加。
当基本析出时，溶液中的总浓度为。
当开始析出时，其电极电势与的析出电势相等。
即：解得可见，当开始析出时，已基本析出完毕了。
2. 在298K时，某溶液含和，设两者活度因子均等于1。
现用Zn(s)作为阴极进行电解，要求让的质量摩尔浓度降到时才允许开始析出，问需如何控制溶液的pH？已知，为-0.763 V，在Zn(s)上的超电势为0.7 V。
解：计算的质量摩尔浓度为时的电极电势，应该与在Zn(s)上的析出电势相等，让溶液的pH大于这个数值，就不会提前析出。
当时，解得pH=4.56即溶液的pH要控制在大于4.56，才不会提前析出。
3. 以金属镍为电极电解水溶液，已知，，氢在上的超电势为0.14 V，氧在上的超电势为0.36 V。
问在阴、阳极上首先析出哪种物质？设溶液呈中性，各活度因子均为1。
解：在阴极上可能发生反应的离子有，它们的析出电势分别为：=阴极上由还原电极电势较大的Ni首先析出。
阳极上可能发生氧化的有电极本身，由于的还原电极电势太高，不容易氧化，所以可能氧化的反应有阳极上由还原电势相对较小的首先氧化成。
4. 在298 K和标准压力下，若要在某一金属上镀Pb-Sn合金，试计算镀液中两种离子的活度比至少应为多少？忽略超电势的影响，已知。
解：要使Pb与Sn同时析出形成合金，必须调配溶液中两种金属离子的浓度，使它们的析出电势相等。
根据两个相等的电极电势的表示式，可以得到两种离子的活度比。
它们的析出电势表示式为当两个电极电势相等时，的离子浓度近似为的两倍，才有可能镀Pb-Sn合金。
5.在298 K和标准压力下，以Pt为阴极，C（石墨）为阳极，电解含和的水溶液。
若电解过程中超电势可忽略不计，试问（设活度因子均为1）：（1）何种金属先在阴极析出？（2）第二种金属析出时，至少需加多少电压？（3）当第二种金属析出时，计算第一种金属离子在溶液中的浓度。
（4）事实上在石墨上是有超电势的。
若设超电势为0.85 V，则阳极上首先应发生什么反应？解：（1）在阴极上可能发生还原反应的离子有，它们的析出电势分别为所以，首先是还原电势最大的还原成Cu(s)在阴极析出。
（2）当Cd(s)开始析出时（由于氢有超电势而不能析出），要计算分解电压还需计算阳极的析出电势。
在阳极可能发生氧化的离子有。
它们的析出电势分别为在阳极上首先是还原电势小的先氧化放出氧气。
由于的氧化，在基本还原完成时，溶液中的质量摩尔浓度会增加，约等于，这时阳极的实际电势为在Cd(s)开始析出时，外加的电压最小为（3）当Cd(s)开始析出时，两种金属离子的析出电势相等，，则解得即（4）考虑氧气的超电势，其析出电势为这时在阳极上首先是还原电势小的先氧化放出氧气。
6.在298 K和标准压力时，用电解沉积法分离混合溶液。
已知和的质量摩尔浓度均为（设活度因子均为1），在Cd和Zn上超电势分别为0.48 V和0.70 V，设电解液的pH保持为7.0。
试问：（1）阴极上首先析出何种金属？（2）第二种金属析出时第一种析出的离子的残留质量摩尔浓度为多少？（3）是否有可能析出而影响分离效果？解：（1）阴极上和的析出电势分别为阴极上首先析出电极电势较大的金属Cd(s).(2) 当Zn(s)析出时，两者的电极电势相等，即解得即的残留质量摩尔浓度为。
(3)在金属Cd(s)上在金属Zn(s)上这两个电极电势都比金属析出的小，所以不可能有析出而影响分离效果。