最新物理化学第七章 电化学习题及解答学习资料
物理化学下册第五版天津大学出版社第七章电化学习题答案
物理化学下册第五版天津大学出版社第七章电化学习题答案7.1用铂电极电解CuCb溶液。
通过的电流为20A，经过15min 后，问：(1)在阴极上能析出多少质量的Cu?(2)在的27C, 100kPa 下阳极上能析出多少体积的的C12 (g)?解：电极反应为：阴极：Cu2+ + 2e-f Cu 阳极：2C「—2e-fCI2 (g)则：z= 2根据：Q = nzF=lt>!(Ch)三£ *亠竺Q-=牺2«sdorHuMd\ 7 zF 2x^6600因此：m (Cu)二n (Cu) X M (Cu) = 9.326 10-2>63.546 =5.927g又因为：n (Cu) = n (CI2) pV (CI2) = n (CI2) RT因此：- - ■'7.2用Pb (s)电极电解PbN03溶液。
已知溶液浓度为1g水中含有PbNO31.66 10-2g。
通电一定时间后，测得与电解池串联的银库仑计中有0.1658g的银沉积。
阳极区的溶液质量为62.50g，其中含有PbNO31.151g,计算Pb2+的迁移数。
解法1:解该类问题主要依据电极区的物料守恒(溶液是电中性的)。
显然阳极区溶液中Pb2+的总量的改变如下：1 丄丄丄n 电解后(？ Pb2+)= n 电解前(2 Pb2+)+ n 电解(》Pb2+)- n 迁移(？ Pb2+)则： n 迁移( 2 Pb 2+)= n 电解前( -Pb 2+)+ n 电解 (2 Pb 2+)- n 电解后 G Pb 2*)1^=^=1^7x10^1n 电解(2 Pb 2+)= n 电解(Ag) =「'：■' °一亦严-5)严C MJ HT 述7鉀=勰5叫n 迁移(2pb 2+)=6.150 10-3+1.537 10-3-6.950 10-3=7.358 X0-4mol解法2:解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性 的）。
物理化学(下)答案(完整版)
第七章 电化学7.1 用铂电极电解CuCl 2溶液。
通过的电流为20A ，经过15min 后，问：（1）在阴极上能析出多少质量的Cu?（2）在的27℃，100kPa 下阳极上能析出多少体积的的Cl 2（g ）？解：电极反应为：阴极：Cu 2+ + 2e - → Cu 阳极： 2Cl - －2e - → Cl 2（g ） 则：z= 2 根据：Q = nzF =It()22015Cu 9.32610mol 296500It n zF -⨯===⨯⨯ 因此：m （Cu ）=n （Cu ）× M （Cu ）= 9.326×10-2×63.546 =5.927g 又因为：n （Cu ）= n （Cl 2） pV （Cl 2）= n （Cl 2）RT因此：3223Cl 0.093268.314300Cl 2.326dm 10010n RT Vp ⨯⨯===⨯（）（） 7.2 用Pb （s ）电极电解PbNO 3溶液。
已知溶液浓度为1g 水中含有PbNO 3 1.66×10-2g 。
通电一定时间后，测得与电解池串联的银库仑计中有0.1658g 的银沉积。
阳极区的溶液质量为62.50g ，其中含有PbNO 31.151g ，计算Pb 2+的迁移数。
解法1：解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。
显然阳极区溶液中Pb 2+的总量的改变如下： n 电解后(12Pb 2+)= n 电解前(12Pb 2+)+ n 电解(12Pb 2+)- n 迁移(12Pb 2+)则：n 迁移(12Pb 2+)= n 电解前(12Pb 2+)+ n 电解(12Pb 2+)- n 电解后(12Pb 2+)n 电解(12Pb 2+)= n 电解(Ag ) =()()3Ag 0.16581.53710mol Ag 107.9m M -==⨯223162.501.1511.6610(Pb ) 6.15010mol 12331.22n -+--⨯⨯==⨯⨯解前（）电2311.151(Pb ) 6.95010mol 12331.22n +-==⨯⨯解后电n 迁移(12Pb 2+)=6.150×10-3+1.537×10-3-6.950×10-3=7.358×10-4mol()242321Pb 7.358102Pb 0.4791 1.53710(Pb )2n t n +-+-+⨯==⨯移解（）=迁电解法2：解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。
物理化学 第七章 电化学习题答案
答案：D（电池自发进行的条件是 E＞0） -1 -1 20．298K时，浓度为 0.1molkg 和 0.01molkg HCl溶液的液接电势为E j (1)，浓度为 -1 -1 0.1molkg 和 0.01molkg KCl溶液的液接电势为E j (2)，则 A. E j (1)＝E j (2)； B. E j (1)>E j (2)；C. E j (1)<E j (2)； D. E j (1)<<E j (2) 答案：B 21．为求 AgCl 的活度积，应设计电池为 A. Ag,AgCl|HCl(aq)|Cl 2 (p)(Pt)； B. (Pt)Cl 2 (p)|HCl(aq)||AgNO 3 (aq)|Ag； C. Ag|AgNO 3 (aq)||HCl(aq)|AgCl,Ag； D. Ag,AgCl|HCl(aq)|AgCl,Ag 答案：C 22．电解金属盐的水溶液时，在阴极上 A. 还原电势愈正的粒子愈容易析出； B. 还原电势与其超电势之代数和愈正的粒子愈容易析出； C. 还原电势愈负的粒子愈容易析出； D. 还原电势与其超电势之和愈负的粒子愈容易析出 答案：B3ຫໍສະໝຸດ K 1 ＝K 2 ；2
B. E 1 ＝E 2 ， E 1 ＝E 2 ， r G m,1 ＝2 r G m,2 ， K 1 ＝(K 2 ) ；
2
C. E 1 ＝2E 2 ， E 1 ＝2E 2 ， r G m,1 ＝2 r G m,2 ，
2
K 1 ＝2K 2 ；
2
D. E 1 ＝E 2 ， E 1 ＝E 2 ， r G m,1 ＝( r G m,2 ) ，K 1 ＝(K 2 )
答案：B 16．用补偿法测定可逆电池的电动势时，主要为了： A. 简便易行； B. 减少标准电池的损耗； C. 消除电极上的副反应；D. 在可逆情况下测定电池电动势 答案：D 17．某一电池反应，若算得其电池电动势为负值时，表示此电池反应是: A. 正向进行； B. 逆向进行； C. 不可能进行； D. 反应方向不确定 答案：B ＋ － 18．下列电池中，那一个的电池反应为H ＋OH ＝H 2 O ＋ － A. (Pt)H 2 |H (aq)||OH |O 2 (Pt)； B. (Pt)H 2 |NaOH(aq)|O 2 (Pt)； C. (Pt)H 2 |NaOH(aq)||HCl(aq)|H 2 (Pt)； D. (Pt)H 2 (p 1 )|H 2 O(l)|H 2 (p 2 )(Pt) 答案：C。 19．当反应物和产物的活度都等于 1 时,要使该反应能在电池内自发进行,则: A. E为负值； B. E 为负值； C. E为零； D. 上述都不
物理化学答案——第七章-电化学
第七章 电化学（一）基本公式和内容提要1 Faraday （法拉第）定律定义：当电流通过电解质溶液时，通过每个电极的电量与发生在该电极上电极反应的物质的量成正比。
Q = nzF2 离子迁移数定义：每种离子所传输的电量在通过溶液的总电量中所占的分数，以t 表示 Q r t Q r r ++++-==+, Q r t Qr r ---+-==+3 电导G ，电导率κ，摩尔电导率m Λ1I G RU -==1κρ=， A G lκ=m m V cκκΛ== 1c e l ll K R R Aκρ===其中，cell l K A=为电导池常数，c 为电解质的浓度，单位是mol/m 34 离子独立运动定律m ∞Λ = ｖ+()m A λ∞+ + ｖ-()m B λ∞-对于强电解质，在浓度较低的范围内，有下列经验关系（科尔劳乌施经验关系）：(1m m β∞Λ=Λ-对于弱电解质： m m α∞Λ=Λ （其中，α为解离度）5 离子平均活度a ±和离子平均活度系数γ±电解质的活度：(/)v v v va a a a m m θγ+-+-±±±===其中，1/()v v v γγγ+-±+-= ， 1/()v v vm m m +-±+-=6 德拜-休克尔极限公式ln Az z γ±+-=-式中I 为溶液离子强度212i iI m z =∑；在298 K 的水溶液中，11221.172kg molA -=，上式适用于10.01m ol kg I -≤ 的稀溶液。
7 可逆电池热力学r m G n E Fθθ∆=- (只做电功) r mG nEF ∆=-(只做电功)ln R T E K nFθθ=()()r mr m p pG ES nF T T∂∆∂∆=-=∂∂式中，()p E T∂∂是电池电动势随温度的变化率，称为电池电动势的温度系数。
物理化学第七章 电化学 课外习题解答
m(AgNO3 ) n电解前 = M (AgNO3 )
电解后阳极区 AgNO3 为
n电解后 =
[(23.376 0.236)
7.39 ]g 1000 1.006 103 mol 169.94g mol-1
m(AgNO3 ) 0.236 g 1.389 103 mol M (AgNO3 ) 169.94g mol-1
(Ca 2+ )、 (Cl ) 和 。
解：离子强度
I 1 1 2 bB z B [0.002 22 0.004 (1)2 ]mol kg 1 0.006mol kg 1 2 B 2
由单个离子的德拜—休克尔极限公式 lg i Azi2 I 得：
平均活度因子为
lg Az z I 0.509 2 1 0.006 0.7885
=0.8340
【7.14】 25℃时， 电池 Zn|ZnCl2(0.555mol·kg-1)|AgCl(s)|Ag 的电动势 E=1.015V。 已知 E ο (Zn 2+ | Zn) 0.7620V, E ο {Cl | AgCl(s)|Ag} 0.2222V, 电池电动势的温
n 迁移 3.399 10 4 mol t (Ag ) = =0.47 n 反应 7.229 104 mol
+
t (NO-3 ) 1 t (Ag + ) 1 0.47 0.53
【7.5】已知 25℃时 0.02mol·dm-3 KCl 溶液的电导率为 0.2768S·m-1。一电导池 中充以此溶液，在 25℃时测知其电阻为 453Ω。在同一电导池中装入同样体积的 质量浓度为 0.555g·dm-3 的 CaCl2 溶液，测得电阻为 1050Ω。计算： （1）电导池 系数； （2）CaCl2 溶液的电导率； （3）CaCl2 溶液的摩尔电导率。 解： （1）求电导池常数 K cell ：
第7章电化学练习题练习题及答案
第7章电化学练习题练习题及答案一、选择题1. 以下哪个不是电化学的基本反应类型？A. 氧化还原反应B. 酸碱中和反应C. 置换反应D. 沉淀反应答案：B2. 以下哪个是原电池的组成部分？A. 阳极B. 阴极C. 电池壳D. 电解质答案：D3. 以下哪个电池符号表示标准氢电极？A. H2/H+B. Fe/Fe2+C. Zn/Zn2+D. Cu/Cu2+答案：A4. 以下哪个电极是惰性电极？A. Cu电极B. Ag电极C. Pt电极D. Zn电极答案：C5. 以下哪个表示电池的电动势？A. 电池的电压B. 电池的电流C. 电池的功率D. 电池的能量答案：A二、填空题1. 电化学中的氧化还原反应包括________和________两个过程。
答案：氧化过程、还原过程2. 在电化学电池中，________是发生氧化反应的电极，________是发生还原反应的电极。
答案：阳极、阴极3. 标准氢电极的电极电势为________。
答案：0V4. 电解质溶液中的________离子和________离子分别向阴极和阳极移动。
答案：阴离子、阳离子5. 电池的电动势（EMF）等于________与________之差。
答案：阳极电势、阴极电势三、判断题1. 原电池工作时，电子从阳极流向阴极。
（）答案：正确2. 电池的电动势越高，电池的容量越大。
（）答案：错误3. 电解质溶液中的离子在电场作用下，阴离子向阴极移动，阳离子向阳极移动。
（）答案：错误4. 电池的电动势与电池的电压相同。
（）答案：错误5. 电池的正极是发生氧化反应的电极。
（）答案：错误四、简答题1. 请简述电化学电池的工作原理。
答案：电化学电池的工作原理是基于氧化还原反应。
电池中的两个电极分别发生氧化和还原反应，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。
电池的电动势（EMF）等于阳极电势与阴极电势之差。
在外电路中，电子从阳极流向阴极，形成电流。
2. 请简述电解质溶液中的离子迁移现象。
物理化学第七章课后答案完整版电子教案
第七章电化学7.1用铂电极电解溶液。
通过的电流为20 A，经过15 min后，问：（1）在阴极上能析出多少质量的?(2) 在的27 ØC，100 kPa下的？解：电极反应为电极反应的反应进度为因此：7.2在电路中串联着两个电量计，一为氢电量计，另一为银电量计。
当电路中通电1 h后，在氢电量计中收集到19 ØC、99.19 kPa的；在银电量计中沉积。
用两个电量计的数据计算电路中通过的电流为多少。
解：两个电量计的阴极反应分别为电量计中电极反应的反应进度为对银电量计对氢电量计7.3用银电极电解溶液。
通电一定时间后，测知在阴极上析出的，并知阴极区溶液中的总量减少了。
求溶液中的和。
解：解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。
显然阴极区溶液中的总量的改变等于阴极析出银的量与从阳极迁移来的银的量之差：7.4用银电极电解水溶液。
电解前每溶液中含。
阳极溶解下来的银与溶液中的反应生成，其反应可表示为总反应为通电一定时间后，测得银电量计中沉积了，并测知阳极区溶液重，其中含。
试计算溶液中的和。
解：先计算是方便的。
注意到电解前后阳极区中水的量不变，量的改变为该量由两部分组成（1）与阳极溶解的生成，（2）从阴极迁移到阳极7.5用铜电极电解水溶液。
电解前每溶液中含。
通电一定时间后，测得银电量计中析出，并测知阳极区溶液重，其中含。
试计算溶液中的和。
解：同7.4。
电解前后量的改变从铜电极溶解的的量为从阳极区迁移出去的的量为因此，7.6在一个细管中，于的溶液的上面放入的溶液，使它们之间有一个明显的界面。
令的电流直上而下通过该管，界面不断向下移动，并且一直是很清晰的。
以后，界面在管内向下移动的距离相当于的溶液在管中所占的长度。
计算在实验温度25 ØC下，溶液中的和。
解：此为用界面移动法测量离子迁移数7.7已知25 ØC时溶液的电导率为。
一电导池中充以此溶液，在25 ØC时测得其电阻为。
物化第七章习题
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及 。 m NH m Cl
解：因为 NH4Cl ＝
＝ m m NH
NH4+
+ Cl ；
-
+ ＝ - ＝1mol；
t
m m
所以
m t 0.012625 0.4907S m2 mol1 6.1951103 Sm2 mol1
2 -1 -3 2 -1
＝0.012625×t- ＝[0.012625×(1-0.4907)]Sm mol ＝6.4299×10 Sm mol m Cl
《物理化学》
第七章 电化学
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K(CaCl2)＝Kcell/Rx＝[125.39/1050] Sm ＝0.1194 Sm （3）求 CaCl2 溶液的摩尔电导率 m(CaCl2)＝ K(CaCl2)/c＝[0.1194/(0.555×103/110.98)] Sm2mol-1＝0.02388 Sm2mol-1 注意: 质量浓度 m＝0.555gdm-3＝555 gm-3 摩尔浓度 c＝[555/110.98] molm-3＝5.009 molm-3 7.6
《物理化学》
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第七章 电化学
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换算为铅阳极溶解下来 Pb 的物质的量等于 n 反=0.001537/2=0.0007685mol 根据 n 迁 = n 前 + n 反 - n 后 n 迁出 =0.003075 + 0.0007685 - 0.003475 = 0.0003685mol t（Pb2+）=0.0003685/0.0007685=0.479 t（NO3-）1-0.599=0.521 7.3 用银电极电解 AgNO3 溶液。 通电一段时间后， 阴极上有 0.078g 的 Ag(s)析出， 阳极区溶液质量为 23.376g，其中含 AgNO3 0.236g。已知通电前溶液浓度为 1kg 水中有 7.39g AgNO3。求 Ag+和 NO-3。 解：查 M(AgNO3)=169.87g.mol-1 阳极区的水重为：23.376g -0.236g =23.14g 电解前阳极区含 AgNO3 为：7.39×23.14g/1000=0.171g 电解前阳极区含 AgNO3 的物质的量为： 0.171g/M(AgNO3)=0.171g/169.87g.mol-1=1.00666×10-3mol 电解后阳极区含 AgNO3 的物质的量为：0.236g/169.87g.mol-1=1.3893×10-3mol n 反=0.078g/M(Ag)=0.078g/107.87g.mol-1=7.231×10-4mol 根据 n 迁 = n 前 + n 反 - n 后 n 迁出 =1.00666×10-3mol + 7.231×10-4mol -1.3893×10-3mol = 3.41×10-4mol t（Ag+）=3.41×10-4/7.231×10-4=0.471 t（NO3-）=1-0.471=0.529 7.4 在一个细管中，于 0.03327moldm-3 的 CdCl3 溶液上面放入 0.073moldm-3 的 LiCl 溶液，使它们之间有一个明显的界面。令 5.594mA 的电流自上而下通过该管，界面 不断向下移动，并且一直是很清晰的。3976s 以后界面在管 内向下移动的距离相当于 1.002cm3 的溶液在管中所占的长 度。 计算在实验温度 25℃下， CdCl3 溶液中的 t(Gd3+)和 t(Cl-)。 解：电极反应为 Gd3+ + 3e- ＝ Gd z＝3 输入总电量 Q＝It＝[5.594×10-3×3976]C＝22.2417C 因为，Q＝zF 所以 ＝Q/zF＝[22.2417/3×96485]mol＝0.00007684mol n＝＝0.00007684 mol×1＝0.00007684 mol 在 1.002cm3 的溶液中 Gd3+的物质的量即迁移量 n＝[1.002×10-3×0.03327] mol＝0.000033337 mol t(Gd3+)＝n/n＝0.000033337/0.00007684＝0.434 t(Cl-)＝1-0.434＝0.566 7.5 已知 25℃时 0.02moldm-3 的 KCl 溶液的电导率为 0.2768 Sm-1。 一电导池中充 以此溶液，在 25℃时测得其电阻为 453。在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为 0.555gdm-3 的 CaCl2 溶液，测得其电阻为 1050。计算（1）电导池系数； （2）CaCl2 溶 液的电导率； （3）CaCl2 溶液的摩尔电导率。 解： （1）求电导池系数 M(CaCl2)＝110.98 g.mol-1 Kcell＝Rx×＝[453×0.2768] m-1＝125.39 m-1 （2）求 CaCl2 溶液的电导率；
物理化学习题解答(第七章)
物理化学习题解答（下册）第七章 电化学7.1 电解质溶液的导电机理及法拉第定律 1． 阳极； 阴极； 正极； 负极 2． C7.3 电导、电导率和摩尔电导率 1. 0.02384 s.m 2.mol -1解：（1）电导池系数11-c e l l3904.125453m 0.2768s )()(k-=Ω⨯∙=⨯=mK C l R K C l k（2）CaCl 2溶液的电导率11221194.010503904.125)()k(CaCl--∙=Ω==ms mCaClR k cell（3）CaCl 2溶液的摩尔电导率CaCl 2溶液的浓度：351000111555.0-∙=⨯mmol1231222m 0239.051194.0)()()(---∙∙=∙∙==Λmolm s mmol m s CaClc CaCl k CaCl 解：由7.3.2可知：124m 109.61)(--+∞∙∙⨯=molms Agλ124m 101.78)(---∞∙∙⨯=molms Br λ则：124m 10140)(--∞∙∙⨯=molm s AgBr λAgBr 的溶解度34131096.71034.6---∙⨯=⨯==mmol k c sp164410144.11 101401096.7)()(----∞∙⨯=⨯⨯⨯=⋅=ms AgBr c AgBr k m λ得饱和水溶液的电导率为：16210644.16)k(Hk(AgBr)(--∙⨯=+=ms O k 溶液）7.4 电解质溶液的平均离子活度因子及德拜-休克尔极限公式 1. 1.8mol/kg 2. 0.7503. 0.175mol/kg4. NaCl>MgCl 2>MgSO 45. C6. 4）（±α7. 10b7.5 可逆电池及其电动势的测定 1. D 2. B7.6 原电池热力学 1. C 2. A3. Zn ︳Zn 2+(a=1) ‖H+（a=1）|H 2（ g,P θ）|pt 221)2()1(r 21)(K 2 E θθθθθθK G G E m r m =∆=∆= 4. 解：（1）写出电极反应阳极： Pb+SO 42-=PbSO 4+2e - 阴极： Hg 2SO 4+2e -=2Hg+SO 42-电池总反应：Pb+Hg 2SO 4=PbSO 4+2Hg (2)有关热力学数据计算114r 582.331074.1965002)(---∙=⨯⨯⨯=∂∂=∆KmolJ TE ZF S P m11871.1869647.0965002-∙=⨯⨯-=-=∆molkJ ZFEG m r11746.176-∙-=∆+∆=∆molkJ S T G Hm r m r mr1m 0125.10-∙=∆=molkJ S T Q m r r 、解：（1）电池反应阳极反应：H 2=2H ++2e -阴极反应：Hg 2Cl 2+2e -=2Hg+2Cl - 电池反应：H 2+ Hg 2Cl 2= 2Hg+2HCl(2)温度系数及电动势KV T P/101.5173 15.298109.2210881.1 109.2210881.1TE 4-6363⨯=⨯⨯⨯-⨯=⨯⨯-⨯=∂∂----）（0.3724V15.298109.215.298101.8810.0694E 26-3=⨯⨯-⨯⨯+=-(3) 相关热力学数据计算114r 641945.14105173.1965001)(---∙=⨯⨯⨯=∂∂=∆KmolJ TE ZF S P m1.9366353724.0965001-∙-=⨯⨯-=-=∆molkJ ZFEG m r15711.31-∙-=∆+∆=∆molkJ S T G Hm r m r mr1m 65.3441945.6145.1298-∙=⨯=∆=molkJ S T Q m r r 、解：（1）电极反应及电池反应 阳极：Ag+Cl -=AgCl+e -阴极：Hg 2Cl 2+2e -=2Hg+2Cl -总反应：2Ag+ Hg 2Cl 2=2AgCl+2Hg（2）Z=1时，对应的电极反应为 Ag+1/2 Hg 2Cl 2=AgCl+Hg 该反应相应的：11-r mol33.15J 2/18.19555.422.964.77-∙∙=⨯--+=∆KS m θ148367.4100015.3315.2984.5 -∙-=÷⨯-=∆-∆=∆molkJ S T HG mr mr m r θθθ(3) 电动势和温度系数V ZFG Em r 046463.0965001100048367.4=⨯⨯-=-∆=θθP m TE ZF S )(r ∂∂=∆KV ZFS TE m P /104352.3 96500115.33)(4r -⨯=⨯=∆=∂∂解：阳极 H 2=2H ++2e -阴极 Hg 2Cl 2+2e -=2Hg+2Cl -电池总反应：H 2+ Hg 2Cl 2=2Hg+2HClθθpH p HCl a FRT )()(ln2EE 22-=解：电池反应++++=+224SnZn SnZn)()()(ln2EE 422+++⋅-=Sn a Sna Zna FRT θ解：阳极 Ag+Cl -(b 1)=AgCl+e -阴极 AgCl+e -=Ag+Cl -(b 2) 电池反应：Cl -(b 1)=Cl -(b 2)12lnFRT -E b b =解：阳极 H 2=2H +(b)+2e -阴极 Cl 2+2e -=2Cl -(b)电池总反应：H 2 +Cl 2=2H +(b)+ 2Cl -(b) 对应的nernst 方程为：)()(lg 05917.0E1)()H (ln2E E 22-+-+⋅-=⋅-=Cl H Cla a FRT ααθθ依题 V HH EClClE E3579.1)()(22=-=+-θθθ0623.00)()()()(lg 05917.0579.311.4884=⋅⋅-=-+-+Cl H Cl Hαααα212)]()([)())(()(-+±±⋅==ClHHCl HCl HCl ααααα=0.0789kg mol b b HCl /1.0)(b ==-+±789.01.00789.0)(b b HCl HCl ===±±±HCl θαγ）（）（解：1,r 2129862581-⋅===∆KJ KJ TQ S m r m ）（13r 2102981058.62H 2-⋅=⨯=∆=∆KJ KJTS 环境）（ 1m 23121210S S -⋅=+=∆+∆=∆KJ S 环境总(3)-56.322kJK21J 298K -62.58kJ 1-'=⋅⨯+=∆-∆=∆=mr mr m r r S T HG w7.7 电极电势和液体接界电势 1. B2. -0.440V解：相应的能斯特方程式为)()()()(lg05917.0EE 4233++++⋅⋅-=CeFeCe Fe ααααθ由已知可知：E θ=1.61V-0.770V=0.84V 且：代入上式可得：E=0.84-0.05917lg1=0.84V>0 所以 反应正向进行。
物理化学下册第五版天津大学出版社第七章电化学习题答案
物理化学下册第五版天津大学出版社第七章电化学习题答案7.1 用铂电极电解CuCl2溶液。
通过的电流为20A，经过15min 后，问：（1）在阴极上能析出多少质量的Cu?（2）在的27℃，100kPa 下阳极上能析出多少体积的的Cl2（g）？解：电极反应为：阴极：Cu2+ + 2e-→ Cu 阳极：2Cl-－2e-→ Cl2（g）则：z= 2根据：Q = nzF=It因此：m（Cu）=n（Cu）×M（Cu）= 9.326×10-2×63.546 =5.927g又因为：n（Cu）= n（Cl2）pV（Cl2）= n（Cl2）RT因此：7.2 用Pb（s）电极电解PbNO3溶液。
已知溶液浓度为1g水中含有PbNO31.66×10-2g。
通电一定时间后，测得与电解池串联的银库仑计中有0.1658g的银沉积。
阳极区的溶液质量为62.50g，其中含有PbNO31.151g，计算Pb2+的迁移数。
解法1：解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。
显然阳极区溶液中Pb2+的总量的改变如下：n电解后(Pb2+)= n电解前(Pb2+)+ n电解(Pb2+)- n迁移(Pb2+)则：n迁移(Pb2+)= n电解前(Pb2+)+ n电解(Pb2+)- n电解后(Pb2+)n电解(Pb2+)= n电解(Ag) =n迁移(Pb2+)=6.150×10-3+1.537×10-3-6.950×10-3=7.358×10-4mol解法2：解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。
显然阳极区溶液中的总量的改变如下：n电解后()= n电解前() + n迁移()则：n迁移()=n电解后()- n电解前()n电解后()=n电解前()=n迁移() = 6.950×10-3-6.150×10-3 = 8.00×10-4mol则：t（Pb2+）= 1 - t（）= 1 – 0.521 = 0.4797.3 用银电极电解AgNO3溶液。
物理化学(天津大学第四版)课后答案 第七章 电化学
为
。在同一电导池中装入
的
溶液，测得电阻为
。利用表 7.3.2 中的数据计算
的解离度 及解离常熟 。
解：查表知
无限稀释摩尔电导率为
课 后 答 案 网
因此，
7.12 已知 25 ØC 时水的离子积
，
、和 的
分别等于
，
和
。求 25 ØC 时纯水的电导率。
解：水的无限稀释摩尔电导率为
第七章 电化学
7.1 用铂电极电解
溶液。通过的电流为 20 A，经过 15 min 后 ，问：（1）
在阴极上能析出多少质量的 ?(2) 在的 27 ØC，100 kPa 下的
？
解：电极反应为
课 后 答 案 网
电极反应的反应进度为 因此：
7.2 在电路中串联着两个电量计，一为氢电量计，另一为银电量计。当电路中
通电 1 h 后，在氢电量计中收集到 19 ØC、99.19 kPa 的
；在银电
量计中沉积
。用两个电量计的数据计算电路中通过的电流为多少。
解：两个电量计的阴极反应分别为
电量计中电极反应的反应进度为
对银电量计
对氢电量计
课 后 答 案 网
7.3 用银电极电解
溶液。通电一定时间后，测知在阴极上析出
（2）
7.25 写出下列各电池的电池反应，应用表 7.7.1 的数据计算 25 ØC 时各电池 的电动势及各电池反应的摩尔 Gibbs 函数变，并指明各电池反应能否自发进行。
解：（1）
课 后 答 案 网
（2）
，反应可自发进行。
，反应可自发进行。
（2）设平衡时 Fe2+的浓度为 x,则
因此，
物理化学第七章电化学
物理化学第七章电化学第七章《电化学》一、选择题1．用铂作电极电解一些可溶性碱的水溶液, 在阴、阳两电极上可分别获得氢气和氧气。
所得各种产物的量主要取决于（）。
A. 电解液的本性；B. 电解温度和压力；C. 电解液浓度；D. 通过电极的电量。
2．采用电导法测定HAc 的电离平衡常数时, 应用了惠斯登电桥。
作为电桥平衡点的示零仪器，不能选用（）。
A. 通用示波器；B. 耳机；C. 交流毫伏表；D. 直流检流计。
3．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。
4．离子独立运动定律适用于（）。
A. 强电解质溶液；B. 弱电解质溶液；C. 无限稀电解质溶液；D. 理想稀溶液。
5．在论述离子的无限稀释的摩尔电导率的影响因素时，错误的讲法是（）。
A. 认为与溶剂性质有关；B. 认为与温度有关；C. 认为与共存的离子性质有关；D. 认为与离子本性有关。
6．25℃无限稀释的KCl 摩尔电导率为130 S · m 2 · mol －1，已知Cl －的迁移数为0.505，则K +离子的摩尔电导率为（单位：S · m 2 · mol －1）（）。
A. 130；B. 0.479；C. 65.7；D. 64.35。
7．已知298K 时，NaCl ，HCOONa 和HCl 无限稀释的摩尔电导率分别是1.264×102、1.046×102和4.261×102 S · m 2 · mol －1。
实验测得298 K 时，0.01 mol · dm -3HCOOH 水溶液的电导率是5.07×102 S · m －1。
298 K 时，0.01 mol · dm -3HCOOH 水溶液的解离度为（）。
物理化学第七章 电化学习题及解答
第七章 电化学习题及解答1. 用铂电极电解CuCl 2溶液。
通过的电流为20 A ，经过15 min 后，问：（1）在阴极上能析出多少质量的Cu ; (2) 在27℃，100 kPa 下，阳极析出多少Cl 2 解：电极反应为阴极：Cu 2+ + 2e - = Cu 阳极: 2Cl - - 2e - = Cl 2电极反应的反应进度为ξ = Q /(ZF) =It / (ZF)因此： m Cu = M Cu ξ = M Cu It /( ZF ) = ×20×15×60/(2×=V Cl 2 = ξ RT / p = dm 3 2. 用银电极电解AgNO 3溶液。
通电一定时间后，测知在阴极上析出的Ag ，并知阴极区溶液中Ag +的总量减少了。
求AgNO 3溶液中的t (Ag +)和t (NO 3-)。
解： 解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。
显然阴极区溶液中Ag +的总量的改变D m Ag 等于阴极析出银的量m Ag 与从阳极迁移来的银的量m’Ag 之差：D m Ag = m Ag - m’Ag m’Ag = m Ag - D m Agt (Ag +) = Q +/Q = m’Ag / m Ag = (m Ag - D m Ag )/ m Ag = = t (NO 3-) = 1- t (Ag +) = 1- = 3. 已知25 ℃时 mol/L KCl 溶液的电导率为 S/m 。
一电导池中充以此溶液，在25 ℃时测得其电阻为453Ω。
在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为L 的CaCl 2溶液，测得电阻为1050Ω。
计算（1）电导池系数；（2）CaCl 2溶液的电导率；（3）CaCl 2溶液的摩尔电导率。
解：（1）电导池系数K Cell 为K Cell = k R = ×453 = m -1 （2）CaCl 2溶液的电导率k = K Cell /R = 1050 = S/m （3）CaCl 2溶液的摩尔电导率 Λm = k/C = ××1000)= S·m 2 ·mol -4. 25 ℃时将电导率为 S/m 的KCl 溶液装入一电导池中，测得其电阻为525Ω。
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第七章 电化学习题及解答1. 用铂电极电解CuCl 2溶液。
通过的电流为20 A ，经过15 min 后，问：（1）在阴极上能析出多少质量的Cu ; (2) 在27℃，100 kPa 下，阳极析出多少Cl 2？解：电极反应为阴极：Cu 2+ + 2e - = Cu阳极: 2Cl - - 2e - = Cl 2电极反应的反应进度为ξ = Q /(ZF) =It / (ZF)因此： m Cu = M Cu ξ = M Cu It /( ZF ) = 63.546×20×15×60/(2×96485.309)=5.928gV Cl 2 = ξ RT / p =2.328 dm 32. 用银电极电解AgNO 3溶液。
通电一定时间后，测知在阴极上析出1.15g 的Ag ，并知阴极区溶液中Ag +的总量减少了0.605g 。
求AgNO 3溶液中的t (Ag +)和t (NO 3-)。
解： 解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。
显然阴极区溶液中Ag +的总量的改变D m Ag 等于阴极析出银的量m Ag 与从阳极迁移来的银的量m’Ag 之差：D m Ag = m Ag - m’Agm’Ag = m Ag - D m Agt (Ag +) = Q +/Q = m’Ag / m Ag = (m Ag - D m Ag )/ m Ag = (1.15-0.605)/1.15 = 0.474t (NO 3-) = 1- t (Ag +) = 1- 0.474 = 0.5263. 已知25 ℃时0.02 mol/L KCl 溶液的电导率为0.2768 S/m 。
一电导池中充以此溶液，在25 ℃时测得其电阻为453Ω。
在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为0.555g/L 的CaCl 2溶液，测得电阻为1050Ω。
计算（1）电导池系数；（2）CaCl 2溶液的电导率；（3）CaCl 2溶液的摩尔电导率。
解：（1）电导池系数K Cell 为K Cell = k R = 0.2768×453 =125.4 m -1（2）CaCl 2溶液的电导率k = K Cell /R = 125.4/1050 = 0.1194 S/m（3）CaCl 2溶液的摩尔电导率Λm = k/C = 110.983×0.1194/(0.555×1000)= 0.02388 S·m 2 ·mol -4. 25 ℃时将电导率为0.141 S/m 的KCl 溶液装入一电导池中，测得其电阻为525Ω。
在同一电导池中装入0.1mol/L 的NH 4OH 溶液，测得电阻为2030Ω。
利用表7.1.4中的数据计算NH 4OH 的解离度α及解离常数K 。
解：查表知NH 4OH 无限稀释摩尔电导率为∞Λm (NH 4OH)=∞Λm (NH 4+)+∞Λm(OH -) =73.4×10-4+198.0×10-4=271.4 ×10-4S·m 2 ·mol -因此，α =∞ΛΛm m OH)(NH OH)(NH 44= OH)(NH OH)l)/cR(NH k(KCl)R(KC 4m 4Λ∞=2030101.0525141.03⨯⨯⨯4104.2711-⨯=0.01344 K = c (NH 4+) c (OH -)/ c (NH 4OH) = αα-12c =01344.0101344.01.02-⨯=1.831×10-5 5. 试计算下列各溶液的离子强度：（1）0.025 mol/Kg NaCl ；（2）0.025 mol/Kg CuSO 4；（3）0.025 mol/Kg LaCl 3。
解：根据离子强度的定义I = 21∑B B B zb 2（1）I =21｛0.025×12+0.025×（-1）2｝=0.025 mol/Kg （2）I = 21｛0.025×22+0.025×（-2）2｝=0.1 mol/Kg （3）I = 21｛0.025×32+0.075×（-1）2｝=0.15 mol/Kg 6. 应用德拜-休克尔极限公式计算25℃时下列各溶液中的γ±：（1）0.005 mol/Kg NaBr ；（2）0.001 mol/Kg ZnSO 4。
解：根据Debye-Hückel 极限公式lg γ± = -Az +|z -|I ,25℃时水溶液中A=0.509 (mol -1·kg)1/2 (1) I = 21｛0.005×12+0.005×（-1）2｝=0.005 mol/Kg lg γ± = -0.509×1×|-1|005.0=-0.03599, γ±= 0.9205 (2) I = 21｛0.001×22+0.001×（-2）2｝=0.004 mol/Kg lg γ± = -0.509×2×|-2|004.0=-0.12877, γ±= 0.74347. Zn(s)|ZnCl 2 (0.05 mol·kg -1)|AgCl(s)|Ag(s)，该电池电动势E 与T 的关系为E /V = 1.015-4.92×10-4(T /K-298)，试计算298K 时有1 mol 的电子电量输出时，电池反应的Δr G m 、Δr S m 、Δr H m 和Q r （写出电池电极反应） 解：阳极反应：Zn(s) → Zn 2+ + 2e -阴极反应：2AgCl(s) + 2e -→ 2Ag + 2Cl -电池反应：Zn(s) + 2AgCl(s)→2Ag + ZnCl 2T =298K 时，E = 1.015- 4.92×10-4× (298-298) V = 1.015 V pT E ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂= - 4.92×10-4V·K -1 m r G ∆= - zEF =-1×1.015×96500J·mol -1=-97.95 KJ·mol -1m r S ∆ = zF TT E ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=1×96500(- 4.92×10-4)=-47.45 J·mol -1·K -1 m r H ∆= m r G ∆+ T m r S ∆= -97.95 + 298 × (-47.45×10-3) = -83.81 KJ·mol -1Q r ∆ = T m r S ∆=298 × (-47.45×10-3 ) = -14.15 KJ·mol -18. 25℃电池Pb | Pb(SO 4) | NaSO 4(饱和) | Hg 2SO 4 | Hg(l) 的电池电动势E = 0.9647V ，pT E ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂= 1.74×10-4V·K -1。
(1) 写出电极反应和电池反应；(2) 恒温恒压下电池可逆放电2F ，求电池反应的Δr G m 、Δr S m 、Δr H m 和可逆电池过程的热效应Q R ；解：(1) 负极反应： Pb ＋SO 42-＝PbSO 4(s)＋2e -正极反应： Hg 2SO 4 (s)＋2e -＝2Hg(l)＋SO 42-电池反应： Pb(s)＋Hg 2SO 4 (s)＝PbSO 4 (s)＋2Hg(l)(2) m r G ∆= - zEF = -2×0.9647×96500=-186.19 kJ·mol -1m r S ∆ = zF TT E ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂= 2×96500×1.74×10-4 = 33.58 J·mol -1·K -1 m r H ∆= m r G ∆+ T m r S ∆= -186.19 + 298.15×33.58×10-3=-176.18kJ·mol -1Q r ∆= T m r S ∆=298.15×33.58×10-3=10.01kJ9. 有一电池可用表示为：Cu(s)|Cu(Ac)2(a =1)|AgAc(s)|Ag(s)已知298K 时，该电池的电动势E 1θ=0.372V ，308K 时, E 2θ=0.374V 。
设该电池电动势的温度系数为常数。
（1）写出电极反应及电池反应（以电子转移数z ＝2计）；（2）计算298K 时该电池反应的Δr G m θ, Δr S m θ, Δr H m θ，以及电池恒温放电时的可逆热Q r,m 。
解: (1) 负极（阳极）：Cu - 2e -→Cu 2+正极（阴极）：2AgAc+ 2e -→2Ag+2Ac －电池反应：Cu + 2AgAc→2Ag+2Ac -)+Cu 2+（2）Δr G m θ = －zF E 1θ= －2×96500×0.372 = －71.796 kJ·mol -1若F ＝96485 则为-71.785kJ·mol -1由于温度系数为常数，14102298308372.0374.0)(--⋅⨯=--=∂∂K V T E p Δr S m θ = z F p TE )(∂∂＝2×96500×4102-⨯＝38.6 J·K -1·mol -1Δr H m θ=Δr G m θ +T Δr S m θ＝－60.29 kJ·mol -1Q r,m = T Δr S m θ=298×38.6＝11.502 kJ·mol -110. 某原电池Pt | H 2 (θp ) | H +(a =1)|O 2 (θp ) | Pt,已知在298K 时，Pt O O H H E22,+θ=1.228V,H 2O(l)的标准摩尔生成焓θm f H ∆= -286.06 kJ·mol -1。
（1）写出该电池的电极反应和电池反应。
（2）求该温度下电池的温度系数。
解：（1）电极反应 负极：H 2 →2H + + 2e -正极：21O 2 + 2H + +2e -→ H 2O(l ) 电池反应 H 2 + 21O 2 → H 2O(l ) （2）θm r H ∆=∑∆B m f B H θν=-286.06 kJ·mol -1 θE =Pt O O H H E 22,+θ-Pt H H E 2+θ=1.228V Δr H m θ=Δr G m θ +T Δr S m θ =-z θE F + zFT p TE )(∂∂ p TE )(∂∂=-8.53×10-4V/K 11. 电池：Hg(s)⎢Hg 2Cl 2(s) ⎢Cl -(aq) ⎢AgCl(s) ⎢Ag(s)的标准电动势与温度的关系为E θ/V=0.06804 - 3.12×10-4 (T/K-298)。