07_电化学习题课
高考化学二轮复习第7讲电化学课堂练习(new)
第七讲电化学［最新考纲］1．理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式.2．了解常见化学电源的种类及其工作原理。
3．了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。
原电池原理及其应用［学生用书P30］1．（2017·高考天津卷）下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是( )A．硅太阳能电池工作时，光能转化成电能B．锂离子电池放电时，化学能转化成电能C．电解质溶液导电时，电能转化成化学能D．葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能解析：选A.A项,硅太阳能电池工作时，光能转化为电能,与氧化还原反应无关；B项，锂离子电池放电时，化学能转化为电能，原电池总反应为氧化还原反应;C项，电解质溶液导电时，电能转化为化学能,总反应为氧化还原反应;D项，葡萄糖为人类生命活动提供能量时，葡萄糖发生氧化还原反应，化学能转化为热能.2．（2016·高考海南卷改编)某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解溶质溶液.下列说法正确的是（）A．Zn为电池的负极B．正极反应式为2FeO错误!＋10H＋＋6e－===Fe2O3＋5H2OC．该电池放电过程中电解质溶液浓度不变D．电池工作时OH－向正极迁移解析：选A。
A.根据化合价升降判断，Zn化合价只能升高，故为负极材料，K2FeO4为正极材料,正确;B.KOH溶液为电解质溶液，则正极反应式为2FeO2－，4＋6e－＋8H2O===2Fe（OH)3＋10OH－，错误;C。
该电池放电过程中电解质溶液浓度减小，错误;D.电池工作时阴离子OH－向负极迁移,错误。
[感悟高考］1．题型：选择题（主)、填空题(次)2．考向：高考对原电池原理的考查主要有以下几点：离子运动方向的判断（特别注意盐桥中离子的运动以及离子对于指定交换膜的通过问题），能量转换类型，正负极的判断，正负极与反应类型的对应关系,电极反应式的书写及判断，有关计算问题。
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
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 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。
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
第7章电化学练习题练习题及答案说课讲解
第七章电化学练习题一、是非题，下列各题的叙述是否正确，对的画√错的画×1、设ZnCl 2水溶液的质量摩尔浓度为b ，离子平均活度因子为±γ，则离子平均活度θγαb b B ±=34。
（ ） 2、298K 时，相同浓度（均为0.01mol.kg -1）的KCl 、CaCl 2和LaCl 3三种电解质水溶液，离子平均活度因子最大的是LaCl 3。
（ ）3、0.05mol.kg -1 BaCl 2水溶液，其离子强度I=0.03mol.kg -1。
（ ）4、实际电解时，在阴极上首先发生还原作用的是按能斯特方程计算的还原电势最大者。
（ ）5、对于一切强电解质溶液—I Z AZ -+-=±γln 均适用。
（ ）6、电解质溶液与非电解质溶液的重要区别是电解质溶液含有由电解质离解成的正负离子。
（ ）7、电解质溶液可以不偏离理想稀溶液的强电解质溶液。
（ ）8、离子迁移数 t ++t -<1。
（ ）9、离子独立移动定律只适用于无限稀的强电解质溶液。
（ ）10、无限稀薄时，KCl 、HCl 和NaCl 三种溶液在相同温度、相同浓度、相同单位电场强度下，三种溶液中的Cl －迁移数相同。
（ ）11、在一定的温度和较小的浓度情况下，增大弱电解质溶液的浓度，则该弱电解质的电导率增加，摩尔电导率减少。
（ ）12、用Λm 对C 作图外推的方法，可以求得HAC 的无限稀释之摩尔电导。
（ ）13、恒电位法采用三电极体系。
（ ）14、对于电池()()()()s Ag b AgNO b NO Ag s Ag 2313，b 较小的一端为负极。
（ ）15、一个化学反应进行时，10220--=∆mol KJ G m r ..，如将该化学反应安排在电池中进行，则需要环境对系统做功。
（ ）16、原电池在恒温、恒压可逆的条件下放电时，0=∆G 。
（ ）17、有能斯特公式算得电池的E 为负值，表示此电池反应的方向是朝正向进行的。
高中化学必修课----《电化学》单元复习知识讲解及巩固练习题(含答案解析)
电镀池 应用电解原理在某些金属表面镀 上一层其他金属（或合金）的装 置
装置 举例
①活泼性不同的两电极（连 ①两电极接直流电源
①镀层金属接电源正极。镀件（待
接）
②两电极插入电解质溶液
形成
②电解质溶液（电极插入其 ③形成闭合回路
条件
中并与电极自发反应）
镀金属）接电源负极 ②电镀液必须含有镀层金属离子 （电镀过程浓度不变）
相对原子质量小。
附：用惰性电极电解下列电解质溶液变化情况简析
类型
电极反应特点
实例 电解物质 电解质 pH
电解质
溶液浓度
溶液复原
电解水型 阴极：2H++2e－＝H2↑ 阳极：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑
电解 电解质电离出的阴、阳离子分别
NaOH H2SO4 Na2SO4 HCl
水 水 水 电解质
③形成闭合回路
负极：较活泼金属（电子流 阳极：与电源正极相连的极 名称同电解池，但有限制条件
电极 出的极）
阴极：与电源负极相连的极 阳极：必须是镀层金属
名称 正极：较不活泼金属或能导
阴极：镀件
电的非金属（电子流入的极）
负极：发生氧化反应，失电 阳极：发生氧化反应，溶液 阳极：镀层金属电极失电子（溶
子
量不变，则此电极上一定有气体产生，且该气体一定是 H2。 4、溶液中，若阳离子的放电能力强于 H+，而阴离子的放电能力强于 OH－时，电解的实质是：电解电解
质本身。
5、溶液中，若阳离子的放电能力强于 H+，而阴离子的放电能力弱于 OH－时，电解的实质是：电解质的
阳离子和水电离出的 OH－放电，溶液的 pH 一定变小。如电解 CuSO4 溶液。 6、溶液中，若阳离子的放电能力弱于 H+，而阴离子的放电能力强于 OH－时，电解的实质是：电解质的
高考化学二轮复习课时作业7电化学含解析新人教版
电化学1．（2020·阜阳模拟）刚结束的两会《政府工作报告》首次写入“推动充电、加氢等设施的建设”。
如图是一种正负电极反应均涉及氢气的新型“全氢电池"，能量效率可达80％。
下列说法中错误的是( B ）A．该装置将化学能转换为电能B．离子交换膜允许H＋和OH－通过C．负极为A,其电极反应式是H2－2e－＋2OH－═══2H2OD．电池的总反应为H＋＋OH－错误!H2O【解析】“全氢电池”工作时是原电池反应,能量变化是将化学能转化为电能，A正确;由工作原理图可知,左边溶液为碱性，右边溶液为酸性,所以离子交换膜可阻止左边的碱性溶液和右边的酸性溶液发生中和，因此该离子交换膜不能允许H＋和OH－通过，B错误；根据氢气的进出方向可知,氢气在吸附层A上发生氧化反应，化合价由0价变成＋1价,吸附层A为负极,电极反应为:H2－2e－＋2OH－═══2H2O,C正确；根据C的分析可知，右边吸附层B为正极，发生了还原反应,正极电极反应是2H＋＋2e－═══H2↑,左边吸附层A为负极，发生了氧化反应，电极反应是H2－2e－＋2OH－═══2H2O，因此总反应为：H＋＋OH－错误!H2O,D正确。
2．（2020·济南模拟）利用微生物燃料电池进行废水处理，实现碳氮联合转化。
其工作原理如下图所示，其中M、N为厌氧微生物电极。
下列有关叙述错误的是（ C )A．负极的电极反应为CH3COO－－8e－＋2H2O═══2CO2↑＋7H＋B．电池工作时，H＋由M极移向N极C．相同条件下,M、N两极生成的CO2和N2的体积之比为3∶2D．好氧微生物反应器中发生的反应为NH错误!＋2O2═══NO错误!＋2H＋＋H2O【解析】图示分析可知:N极NO－3离子得到电子生成氮气、发生还原反应,则N极为原电池正极。
M极CH3COO－失电子、发生氧化反应生成二氧化碳气体,则M极为原电池负极，NH 错误!在好氧微生物反应器中转化为NO错误!.M极为负极，CH3COO－失电子、发生氧化反应生成二氧化碳气体，电极反应为CH3COO－－8e－＋2H2O═══2CO2↑＋7H＋,故A正确；原电池工作时，阳离子向正极移动，即H＋由M极移向N极，故B正确；生成1 mol CO2转移4 mol e－，生成1 mol N2转移10 mol e－，根据得失电子守恒,M、N两极生成的CO2和N2的物质的量之比为10 mol∶4 mol＝5∶2,相同条件下的体积比为5∶2，故C错误;NH错误!在好氧微生物反应器中转化为NO错误!，则反应器中发生的反应为NH错误!＋2O2═══NO错误!＋2H＋＋H2O.3．（2020·荆州模拟）一种钌(Ru）基配合物光敏染料敏化太阳能电池的示意图如下。
电化学原理习题课PPT课件
活度系数见附录2
第6页/共55页
(3)Ag| AgNO3(0.1mol/kg)||AgNO3 (1mol/kg) |Ag
查表知25℃时，0(Ag | Ag ) 0.799V
0.1mol/kg 溶液中 0.72 1 mol/kg 溶液中 0.40
电极反应：(-) Ag Ag e
(+) Ag e Ag
的公式：
Ag | Ag
()Zn | ZnSO4 || Ag | AgNO3()
解：电池:
Zn 2e Zn2
2Ag 2e 2Ag
电极反应：(–) Zn
2 Ag
Zn 2
2 Ag
(+)
电池反应：
第8页/共55页
该电池的电动势：
E E0 RT ln 2F
a a2 Zn 2 Ag
aZn
a
2 Ag
mol / kg) | Pt
解：电极反应：(–) Sn2 2e Sn4
2Fe3 2e 2Fe2
(+)
Sn2 2Fe3 Sn4 2Fe2
电池反应：
此题可视 0 为(Pt无| Fe限3，稀Fe释2 )的 0溶.77液1V，用浓度代替活度计
算。
0 (Pt | Sn2，Sn4 ) 0.154V
解：由图知电毛细曲线的零电荷电位向负方向发生
移动，微分电容曲线上在 0 段的Cd增大，表明 双电层的厚度降低，可以推断电极表面有阴离子吸
附，即加入了表面活性阴离子。 0 电位中汞在该溶
液的双电层结构和电位分布图如下图所示。
第22页/共55页
Ψ１
第四章 电极过程概述
3、250C 时，用二块锌板作电极在0.1mZonlS/OL4 和 H2SO4 0.1mol/L的混合水溶液中，以0.1A / cm2 的电流密 度进行电解。测得溶液欧姆电压降为0.5Ｖ。假 设阳极极化可以忽略不计，氢在锌上的析出的 过电位为1.06V。求欲使阴极上只发生锌的沉积 时的最高电解槽槽电压。 此0.1时5 锌在阴极沉积的 过电位是多少？
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
电化学习题课
答案 C
测试题A
4. 用对消法测定由电极 Ag(s)│AgNO3(aq) 与电极 Ag,AgCl(s)│KCl(aq) 组成的电池的电动势,下列 哪一项是不能采用的? ( )
(A) 标准电池 (B) 电位计 (C) 直流检流计 (D) 饱和KCl盐桥
答案 D
测试题A
5. 若算得电池反应的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
测试题A
15.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 B
测试题A
16.下列对铁表面防腐方法中属于“电化学保护” 的是:( )
答案 A
祥解
q Cl2 / Cl —
1.3595V
q O2 / OH -
答案
C DrGmq -zFEq
测试题A
8. 某燃料电池的反应为: H2(g)＋1/2O2(g)─→H2O(g)
在 400K 时的DrHm和DrSm分别为 -251.6kJ·mol -1
和 -50J·K -1mol -1,则该电池的电动势为: ( ) (A) 1.2 V (B) 2.4 V (C) 1.4 V (D) 2.8 V
物理化学习题课
电化学测试题A
测试题A
1. 下列电池中，哪个电池的电动势与 Cl- 离子的活 度无关
(A) Zn│ZnCl2 (aq)│Cl2 (g)│Pt (B) Zn│ZnCl2 (aq)‖KCl (aq)│AgCl(s)│Ag (C) Ag│AgCl (s)│KCl (aq)│Cl2 (g)│Pt (D) Hg│Hg2Cl2 (s)│KCl (aq)‖AgNO3 (aq)│Ag
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
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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16. 能斯特方程：
EERTln zF
(aB)vB
17. 原电池的标准电动势、电池反应的 r G m 及Ｋθ之间的
关系： rG mzE FR TlnK
18. 电极电势的 数学表达式：
E(电极) E(电极) R zF Tlnaa((氧 还化 原态 态))
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6. 摩尔电导率与溶度的关系：
柯 尔 劳 施 经 验 式 ： m m A c
7. 离子独立运动定律的数字表达式：
m m,+ m,-
8. 若电解质的解离度： 9. 离子强度的定义式：
m
m
10. 德拜－休克尔极限公式：
def
I = 1 2
bB
z
2 B
lgrA|zz| I
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Λ 查表得25℃时: m (A ) g 6.9 1 1 2 4 0 (S m 2 m 1 )ol Λ m (B ) r7.4 8 1 4 0 (S m 2 m 1 )ol
Λ 故 m ( A) g 1B .3 4 1 2 0 r 4 ( 0 S m 2 m 1 )ol
AgBr在纯水中的溶解度很小, 且全部电离, 所以
1.1 11 5 0 S 3 m 1
(Ag溶 B) r 液 (Ag) B (H r2O )
(1.1 11 0 53 5.4 19 0 67 )S m 1
1.6 16 0 53 Sm 1
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7.16 应用德拜-休克尔极限公式计算25 ØC时 、和 。
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3.下列电解质溶液中(0.01mol·kg-1)， 最大的是(A)
(A)NaCl (B)CaCl2 (C) LaCl3 (D) CuSO4
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/
(Fe2 / Fe) O (Fe2 / Fe) RT ln[Fe2 ] 0.470V
2F
(Cd 2 / Cd ) O (Cd 2 / Cd ) RT ln[Cd 2 ] 0.491V
2F 电极电势越低, 越易被氧化!
16. 电解水溶液时，在铜阳极上会发生( D ) (A)析出O2 (B)析出Cl2 (C)析出铜 (D)Cu极溶解.
E T
p
Qr
Tr Sm
nFT E T
p
反应平衡时，ΔrGm=0，
KO
exp
nFEO RT
五、能斯特公式
E
EO
RT nF
ln ai i
O
RT nF
ln
a O O
a R R
六、电极的极化
a = r + c = r -
（二）例题
例1 填空和选择填空 1.某一电池反应ΔrSm(298K)>0 ，则25℃原电池可逆 工作时是吸热还是放热？ __吸__热__因为___Q_r_=_TΔ__rSm
E=Ey
12. 解：电池反应：H2(g ,py)+ 1/2O2(g,py) H2O(l) E=Ey
13. 有电池反应
(1)1/2Cu(s)+1/2Cl2(py)1/2Cu2+(a=1)+Cl-(a=1) E1
(2)Cu(sห้องสมุดไป่ตู้+Cl2(py)Cu2+(a=1)+2Cl-(a=1)
E2
E1 和E2 的关系为（ B）
9.按书写习惯，下列电池E=( -0.11 8 )V Pt|H2(py)|HI(m1=0.01mol·kg-1)|AgI|Ag- Ag|AgI | HI(m2=0.001mol·kg-1)| H2(py)|Pt (A)0.118 (B)-0.059 (C)0.059 (D)-0.118
10. 已知 Cu2++2e Cu 1y=0.337V Cu+ + e Cu 2y=0.521V
3.解：根据ln =-Az+z-I1/2 , 右式中(NaCl)的数最小。
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
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)Ey+0.059/2 (B) Ey-0.059/2 (C)0 (D) Ey+0.059
求 Cu2++e Cu+ 的3y=( 0.153 )V
9. 解：电池反应：HI(m2) HI(m1) E=2 × 0.059lg(0.001/0.01)= –0.118V
10. 解： F3y=2F1y– F2y=0.153V
11. 电池Hg(l)-Hg2Cl2(s)|HCl(a)|Cl2(py)-Pt 在25℃ a=0.1时的电动势E= 1.135V
二、离子平均活度a，离子平均活度系数
a(电解质)=a =(m /my) 其中= + + -
a (m / m )
m
( ) 1/
m
三、Debye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
r Sm
nF
8. 将Ag(s)Ag-Au(合金aAg=0.120)设计成电池： ____A_g_(s_)_|_A_g_+_|_A__g_-A_u_(_s_)______则该电池在25 ℃时的 电动势E=____-_0_.0_5_9_1__lg_a__=_0_._054V
6.解：I=(4×12+1×42)/2=10 mol ·kg-1
2.用同一电导池分别测定浓度为0.01和0.1mol·kg-1的
两个电解质溶液，其电阻分别为1000, 500。则m
之比为（ B） (A)1:5 (B)5:1 (C) 10:5 (D)5:10 2.解 m,1 ( / c)1 (Rc)2 500 0.1 5
m,2 ( / c)2 (Rc)1 1000 0.01 1
(A)E1=E2/2 (B)E1=E2 (C) E1=2E2 (D) E1=4E2
14. 已知25℃，py下 A(s)+2BD(aq)=AD2(aq)+B2(g) 在电池中可逆进行，系统做电功150kJ，放热80kJ。则
该反应ΔrHm=____2_3_0_k_J____ (A) 80 (B) 230 (C) 232.5 (D) 277.5kJ
第七章 电化学
习题课
（一）概念和公式
一、电导G、电导率和摩尔电导率m
G 1 /S R
G l / S m1
A
m c
/ S m2 mol1
m(强)=+m,++ -m,-
m(弱)= m = (+m,+ + -m,-)
= m/m = c(离子) /c(电解质)
= m,i ci(离子)
a=0.01时的电动势E=__1_._1_3_5__V
12. 有两个电池的电动势,正确的是（ C ） (1) H2(py)|KOH(0.1mol·kg-1)|O2(py) E1 (2) H2(py)|H2SO4(0.01mol·kg-1)|O2(py) E2 (A)E1<E2 (B) E1>E2 (C) E1=E2 (D) 不能确定 11. 解：电池反应：2Hg (l)+ Cl2(py) Hg2Cl2(s)
14.解: ΔrHm= ΔrGm+TΔrSm= 15080= 230kJ
15. 将铁粉，镉粉丢入含Fe2+(0.1molkg-1)和Cd2+
(0.001molkg-1)的溶液中,已知y (Fe2+/Fe)= 0.44V, y
(Cd2+/Cd)= 0.40V，正确答案为（ ）D (A)铁粉，镉粉皆会溶解； (B)铁粉，镉粉皆不会溶解； (C)铁粉溶解，镉粉不溶； (D)镉粉溶解，铁粉不溶。