08电化学基础与氧化还原平衡习题解答

(Ag2CrO4/Ag)
< >
Eθ (Ag2CrO4/Ag) Eθ (AgCl/Ag)
三、计算题 1.将下面的电池反应用电池符号表示之， 将下面的电池反应用电池符号表示之， 将下面的电池反应用电池符号表示之
Cu(s)+2H+(0.01mol·L-1) = Cu2+ (0.1mol·L-1)+H2(0.9×1.013×105Pa) × ×
15.使下列电极反应中有关离子浓度减小一半， 使下列电极反应中有关离子浓度减小一半， 使下列电极反应中有关离子浓度减小一半 而E值增加的是 值增加的是 （A）Cu2+ +2e = Cu ） （B）I2+2e = 2I） （C）2H+ +2e = H2 ） （D）Fe3+ +e = Fe2+ ） （ B ）
(-)Cu(s)|Cu2+(1mol·L-1)||H+(1mol·L-1)|H2(1.013×105Pa)|Pt(+) ×
E池θ=EθH /H - EθCu2+/Cu =-0.34 v < 0 。
2 +
nE池 lg K = = −11.5, K ө=2.98×10-12 × 0.059
θ
θ
θ × ∆rGmθ = -nFE池 = 6.56×104J·mol-1>0。
-
2.将下列反应设计成原电池时，不用惰性电 将下列反应设计成原电池时， 将下列反应设计成原电池时 极的是 （A）H2+Cl2 = 2HCl ） （B）2Fe3+ +Cu = 2Fe2+ +Cu2+ ） （C）Ag+ +Cl－ = AgCl ） （D）2Hg2+ +Sn2+ = Hg22+ +Sn4+ ） （C）
(A)0.414V (B)-0.414V (C)0V (D)0.828V
10. 已知下列反应的原电池电动势为 已知下列反应的原电池电动势为0.46V，且Zn2+/Zn ， 则氢电极溶液中的pH为 的Eθ=－0.76V,则氢电极溶液中的 为（ D ） － 则氢电极溶液中的 Zn(s)+2H+(x mol·L–1)→Zn2+(1 mol·L–1)+H2(101.3kPa) → (A)10.2 (B)2.5 (C)3 (D)5.1
2.有一原电池，其电池符号为： 有一原电池，其电池符号为： 有一原电池
Pt|H2(50.0kP)|H+(0.50 mol·L–1) | | Sn4+(0.70 mol·L–1) , Sn2+(0.50 mol· L–1) | Pt
（1）写出半电池反应； ）写出半电池反应；
2） 写出电池反应； （2） 写出电池反应； （3）计算原电池的电动势； ）计算原电池的电动势； 不变的情况下， （4）当E=0时，在保持 ） 时 在保持p(H2)和c(H+)不变的情况下， 和 不变的情况下
4.在Fe3++e = Fe 2+ 电极反应中，加入 3+ 在 电极反应中，加入Fe 的配位剂F 的配位剂 －，则使电极电势的数值 减小 ； 电极反应中，加入Cu+的沉淀 在Cu2++e = Cu+电极反应中，加入 的沉淀 剂I－可使其电极电势的数值 升高 。
5.已知，Ag(NH3)2+：K稳=1.1×107； 已知， 已知 × AgCl：Kspθ=1.8×10－10； ： × Ag2CrO4：Kspθ=2×10－12。 × 用“大于”或“小于”填写。 大于” 小于”填写。 （1）Eθ [Ag(NH3)2+/Ag] ） （2）Eθ ）
3.电池（－）Cu︱Cu+‖Cu+，Cu2+︱Pt（+） 电池（－） ︱ 电池（－） （ ） （－）Cu︱ 和（－） ︱Cu2+、‖Cu+，Cu2+︱Pt（+）的 （ ） 反应均可写成Cu+Cu2+ = 2Cu+，则此二电池的 反应均可写成
∆ r G θ 相同 ，Eθ 不同 m
，Kθ 相同
相同” 不同” （填“相同”或“不同”）。
c(Sn )/ c(Sn
2+
4+
)等于多少？
解：（1） ）
(+) Sn4++ 2e =Sn2+ (-) H2 -2e = 2H+
( 2 ) Sn4++ H2 = Sn2+ + 2H+
(3) 查表 Eθ Sn4+/Sn 2+ = 0.151v E Sn4+/Sn2+ = 0.151+ (0.0592/2)lg(0.7/0.5) = 0.155v E 2H+/H2 = 0 + (0.0592/2)lg[0.52/(50/100)] = -0.009 E池= ESn4+/Sn2+ - E2H+/H 2 = 0.0155 – (-0.009) = 0.164v
并求电池： ）标准电动势 电动势E 并求电池：（1）标准电动势 池θ标准自由能 变化值△rGθ 以及反应平衡常数。 以及反应平衡常数。 变化值△ （2）分别根据 池和△rG判断反应从左向 ）分别根据E 判断反应从左向 右能否自发进行。 右能否自发进行。 已知
θ
ECu 2+ / Cu = 0.34V
解：(1) 电池符号
；电池反应的平衡常数为 5
1.
(－) Pt H2 (1.013×105 Pa) H+ (1mol L-1) ||Cl-1 (1mol L-1)|AgCl (s),Ag (s) (＋) － 3 ＋
2.AgCl(s) + e = Ag(s)+Cl-1 3.2H++2e = H2(g) 4.2AgCl(s)+H2(g) = 2Ag(s) + 2H+ 5.lgKθ= 2FEθ =7.51,Kθ= 3.212×107 RT
5.已知电极反应 已知电极反应ClO3-+6H++6e = Cl-+3H2O的 已知电极反应 的
θ ∆rGm
=-839.6kJ·mol-1，则Eθ (ClO3-/Cl-)值为 （A） （B）0.73V ） （D）-1.45V ）
（A）1.45V ） （C）2.90V ）
6. 用测定电池电动势的方法不能求得如下数值的是（ B ） 用测定电池电动势的方法不能求得如下数值的是（ （A）溶液 ）溶液pH ； （B）反应速度常数； ）反应速度常数； （C）酸碱电离常数； ）酸碱电离常数； （D）溶度积常数。 ）溶度积常数。 7. 某氧化还原反应的电动势 θ是正值 这是指 某氧化还原反应的电动势E 是正值,这是指 这是指……（ B ） （ 是正值， （A）∆G θ是正值，K>1 ） 是负值， （B）∆G θ是负值，K>1 ） 是正值， （C）∆G θ是正值，K<0 ） 是负值， （D）∆G θ是负值，K<1 ）
3.已知 θ (Ag+/Ag) =0.799V，Ag2C2O4的溶 已知E 已知 ， 度积常数为3.5× 度积常数为 ×10－11。 求Ag2C2O4+2e
－ 2Ag+C2O42－ Eθ=?
K 解： sp,Ag Cr O =[Ag+]2[Cr2O42-]
2 2 4
Ksp [Ag+]=( )1/2 [Cr2O42-] EAg2CrO4 /Ag= E
(4) 当E = 0 时， E Sn 4+/ Sn 2+ = Eθ Sn4+/ Sn 2+ +（0.059/2）lg [Sn4+]/[ Sn2+ ] （ ） -0.009 = 0.151 +(0.0592/2)lg[Sn4+]/[ Sn2+ ] [Sn4+]/[ Sn2+] = 3.77×10-6, [Sn2+]/[Sn4+] = 2.6℃ MnO4-+8H++5e=Mn2++4H2O的Eθ＝1.5V, 的 减少到10 若此时[H 由 若此时 ＋]由1 mol·L–1减少到 -4 mol·L–1,则该电子 则该电子 对的电势变化值是 （A）上升 ）上升0.38V （B）上升 ）上升0.047V （C）下降 ）下降0.38V （D）下降 ）下降0.047V ……（ C ） （
故，在标准状况下，反应正向非自发 在标准状况下， 在标准状况下
(2)
θ 0.059 P E池 = E 池 − lg + 2 2 [H ] 0.059 0.1×1 = 0.34 − lg = −0.43v 2 2 0.01 θ
[Cu ] ×
2+
pH 2
∆rG = -nFE =-2×96.5×(-0.43) = 82.7kJ·mol-1>0 所以，反应不能自发从左向右进行 反应不能自发从左向右进行。 反应不能自发从左向右进行
的电动势E为 的电动势 为0.27V，则该电池的标准电动势 ， Eθ为 （A）0.24V ） （C）0.30V ） （C） （B）0.27V ） （D）0.33V ）
14.通常配制 通常配制FeSO4溶液时加入少量铁钉，其原因与 溶液时加入少量铁钉， 通常配制 下列的哪种反应无关。 下列的哪种反应无关。 (A) O2(g)+4H+(aq)+4e =2H2O(l) (B) Fe3+(aq)+e-=Fe2+(aq) (C)Fe(s)+2Fe3+(aq)= Fe2+(aq) (D) 2 Fe3+(aq)+3e = Fe(s) ……（ D ） （