复旦大学物理化学题库5.6

B
反应(3)=(2)–(1)
∆G 3 = ∆G 2 − ∆G1,
−
2Fϕ3o
=
−3Fϕ
o 2
+
Fϕ1o ,
∴ ϕ 3o
=
3 2
ϕo2
−
1 2
ϕ1o
105 已知 298K 时
(1) Fe3+ + e = Fe2+ , (2) Fe2+ + 2e = Fe, 则(3) Fe3+ + 3e = Fe,
A –0.0363V B –0.331V C 0.550V D 0.0363V
2F a Cu2+
2F 1× 0.047
物化练习 1000 题 电化学
113
( ) 有电池 Pt, H2 Po HCl(1mol / kg) CuSO4 (0.01mol / kg) Cu
加入下面四种电解质溶液 其中何者可使电池电动势增大 A 0.1 mol/kg CuSO4 B 0.001 mol/kg CuSO4 C 0.1 mol/kg Na2SO4 D 0.001 mol/kg Na2SO4
A 1V B 2V C 3V D 4V
D
( ) LiCl
的生成反应 Li +
1 2
Cl 2
po
→ LiCl 是所给电池的电池反应
∴∆G o = −nFEo , E o = 384000 = 3.98V 96500
119
25°C 时 化学反应 Pb + 2AgCl = PbCl2 + 2Ag 对应的电池可为
111
25 C 时
ϕ
o Fe3+
/
fe2+
= 0.77V,
ϕo
Sn
4+
/
Sn 2 +
= 0.15V
则反应为 2Fe3+ + Sn 2+ = Sn 4+ + 2Fe2+ 的电池的标准电动势为
A 0.39V B 0.62V C 0.92V D 1.07V
B
负极 Sn 2+ − 2e = Sn 4+ , ϕo = 0.15V 正极 2Fe3+ + 2e = 2Fe2+ , ϕo = 0.77V Sn 2+ + 2Fe3+ = Sn 4+ + 2Fe2+ , E o = 0.77 − 0.15 = 0.62V
A 一般电极的ϕ°是温度的函数 对于氢电极 任何温度时ϕ°=0 但这只是人为的规定
107 如果规定标准氢电极的电势为 1V A E°和ϕ°都增加 1V B E°不变 ϕ°都增加 1V C E°增加 1V ϕ°不变 D E°和ϕ 都不变
则所有可逆电极的ϕ°和可逆电池的 E°作何变更
B
ϕ 增加 1V 但 E o = ϕ正o 极 − ϕ负o 极 中 两者都增加 1V 差值不变
A –0.153V B –0.184V C 0.153V D 0.184V
ϕ1o = 0.337V
ϕ
o 2
=
0.521V
ϕ
o 3
=
?
C
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Q(3) = (1) − (2),
∆G 3 = ∆G1 − ∆G 2 , − Fϕ3o = −2Fϕ1o + Fϕo2 ϕ3o = 2ϕ1o − ϕo2 = 0.337 × 2 − 0.521 = 0.153V
已知该电池 25°C 时 A 21.42 kJ B –21.42 kJ C 10.71 kJ D –10.71 kJ
E°=0.111V
若有 1F 电量通过时
它的∆G 为
D
从反应看 电动势 E 与溶液活度无关 E=E ∴∆G = −nFE = −96500 × 0.111 = −10.71kJ
117
电池 Pb Pb 2+ (a = 1)
nF
2 × 96500
120 若电池反应的∆S > 0 则该电池的电动势 E 随温度上升而 A 上升 B 下降 C 不变 D 可能上升 也可能下降
A
Q
∂E ∂T
P
=
∆S nF
,
若∆S > 0,
∂E > 0, ∂T P
即 T 上升
E 增大
104 已知
(1) Ti + + e = Ti, (2) Ti3+ + 3e = Ti, 则(3) Ti3+ + 2e = Ti + ,
ϕ1o = −0.34V
ϕ
o 2
=
0.72V
ϕ
o 3
=?
A (0.72×3)+0.34 V
B 2 × 0.72 + 1 × 0.34 V
3
2
C 0.72+0.34 V D 0.72–0.34 V
B
该电池反应
Cd − 2e → Cd 2+ 2AgCl + 2e → 2Ag + 2Cl−
Cd + 2AgCl → 2Ag + CdCl2 (m)
E
=
Eo
−
RT 2F
ln a CdCl2
当 aCdCl2 增大时 E 减小 而∆G=–nFE ∴∆G 增大 但平衡常数不变
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物化练习 1000 题 电化学
电化学
D
电池反应是半反应 只有组成电池 才有完全的电池反应 并按其标准电动势确定反应的倾 向大小或平衡常数
102 已知
(1) Sn 4+ + 2e → Sn 2+ (2) Sn 2+ + 2e → Sn 则 (3) Sn 4+ + 4e → Sn
A 0.01V B –0.01V C 0.005V D –0.005V
=
−F
ϕo ag +
/
Ag
− ϕo Pb2+ / Pb
= −96500 × (0.799 + 0.126) = −89.26kJ
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物化练习 1000 题 电化学
118
已知
∆G
o f ,LiCl
=
−384 kJ
⋅
mol
( ) 则 Li Cl2 电池 Li LiCl (饱和) Cl2 po , Pt 的标准电动势 E 为
若向正极
A
正极反应
Cu 2+
+ 2e
→ Cu, ϕ正
=
ϕ正o
+
RT 2F ln a Cu2+
因此当 Cu2+浓度增加时 ϕ正增加 电动势也增大
选项 B 的结果 只能稀释原有的电解质溶液 使电动势减小
114
电池 Cd CdCl2 (m) AgCl − Ag 当 CdCl2 浓度增大时
A 反应的∆G 增加 反应平衡常数增大 B 反应的∆G 增加 反应平衡常数不变 C 反应的∆G 减小 反应平衡常数减小 D 反应的∆G 减小 反应平衡常数不变
Pb − PbCl2 KCl(aq) AgCl − Ag
已知该反应的反应热为–105.14 kJ 反应熵为–0.0353 kJ⋅mol–1 则该电池电动势为 V A 0.979 B 0.454 C –0.979 D 0.490
D
∆G = ∆H − T∆S = nFE
E = ∆H − T∆S = − 105.14 − 298(− 0.0353) ×103 = 0.490V
物化练习 1000 题 电化学
对于电极电势 Nernst 方程 ϕ = ϕo − RT ln a 还原态 中关于ϕ ~T 的讨论 下面哪点是不正确 nF a 氧化态
的 A ϕ°项中不含温度 T 因此ϕ°是不随 T 影响的 B ϕ°指温度为 T 时的标准电位 T 改变ϕ°也改变 C 氢电极的ϕ°总是为零 D 假如 4°C 时的标准氢电极与 25°C 时标准氢电极组成电池 其电动势不为零
ϕ1o = 0.2676V ϕo2 = 0.2224V
则反应 3 Hg 2Cl2 + 2Ag = 2AgCl + 2Hg 的电池其标准电动势 E 为
A –0.0886V B –0.1772V C 0.0452V D 0.0276V
C
若将电极 1 作正极 电极 2 作负极 即构成反应 3 的电池 Eo = ϕ1o − ϕo2 = 0.2676 − 0.2224 = 0.0452V
Ag+ (a = 1) Ag中
ϕo
Pb2+ / Pb
=
−0.126V,
ϕ
o Ag+
/
Ag
=
0.799V
则电池反应
通过 1 mol 电子后 A –64.94kJ B 64.94kJ C 89.26kJ D –89.26kJ
其 Gibbs 自由能变化为:
D
电池物质都处于标准态
( ) ∆G
=
∆G o
=
−nFE o
109
已知 25°C 时 以下电极的标准电极电位(V)
Zn2+/Zn –0.7628
Cd2+/Cd –0.4029
H+/H2 0
以下电池中何者标准电动势最大
A Zn Zn2+ (a1) Cd2+ (a2) Cd B Zn Zn2+ (a1) H+ (a2) H2 (p°), Pt C Zn Zn2+ (a1) I – (a2) I2 , Pt D Zn Zn2+ (a1) Ag+ (a2) Ag
2F 0.001× 0.7
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D E = Eo − RT ln 0.047 2F
B
电池反应 负极 Zn − 2e → Zn 2+ 正极 Cu 2+ + 2e → Cu Zn + Cu 2+ → Zn 2+ + Cu
E = Eo − RT ln a Zn2+ = Eo − RT ln 0.001× 0.7
112
对于电池 Zn ZnSO4 (0.001m, γ ± = 0.7) CuSO 4 (1m, γ ± = 0.047) Cu
的电动势正确表达式为 A E = Eo − RT ln 0.001
2F B E = Eo − RT ln 0.001× 0.7
2F 0.047 C E = Eo − RT ln 0.047
D
I2/I– 0.5355
Ag+/Ag 0.7991
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Eo
=
ϕ
o +
−
ϕ
o −
ຫໍສະໝຸດ Baidu
ϕ
o +
最大者为
Ag+/Ag
因此其 E
也最大
物化练习 1000 题 电化学
110 298K 时 已知
(1) Hg2Cl2 + 2e = 2Hg + 2Cl− , (2) AgCl + e = Ag + Cl− ,
ϕ1o = 0.15V
ϕ
o 2
=
−0.14V
ϕ3o = ?
C
反应 (1)+(2)=(3)
∆G1 + ∆G 2 = ∆G3
nFϕ1o + nFϕo2 = n' Fϕ3o
2ϕ1o
+
2ϕ
o 2
=
4ϕ3o
∴ ϕ3o
= ϕ1o
+ ϕo2 2
= 0.005V
103 298K 时 已知
(1) Cu 2+ + 2e = Cu, (2) Cu + + e = Cu, 则 (3) Cu 2+ + e = Cu + ,
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101
物化练习 1000 题
对于 Fe3+ + e → Fe2+ , ϕo = 0.771 V 下面哪个说法是正确的
A 因ϕ 较大 因此该电极反应自发倾向很大 B 因ϕ 较大 因此其逆向反应自发倾向很大
C
电极反应的平衡常数
K
=
exp
nFϕo
RT
D 若它与标准氢电极组成电池 则该电池反应的自发倾向很大
D
由 Nernst 方程 E = E o − RT ln a Mn2+
p Cl2 po
可知
nF
a
H
+
a
2 Cl−
a H+ 和a Cl− 增大时
E 值可由负值变为正值
116 化学反应 2Ag + Hg2I2 = 2AgI + 2Hg 可设计为可逆电池
Ag − AgI KI(a) Hg 2I2 − Hg
115 用 MnO2 与 HCl 反应制取 Cl2 的反应式为
MnO 2 + 4H + + 2Cl − → Mn 2+ + Cl2 + 2H 2O, 由于E o = −0.1295V
因此在标准状态下不会产生 Cl2 A 升高溶液的 pH B 增大体系压力 C 提高反应温度 D 增大 HCl 浓度
但下面采取的措施中哪一个可以使反应正向进行?
ϕ1o = 0.771V ϕo2 = −0.440V ϕ3o = ?
A
Q(1) + (2) = (3)
∴ ∆G 3 = ∆G1 + ∆G 2
即
−
3Fϕ
o 3
=
−Fϕ1o
−
2Fϕ
o 2
3ϕ
o 3
=
0.771 +
2(− 0.440),
ϕ
o 3
=
−0.0363V
106
物化练习 1000 题 电化学
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108 一个电池的标准电势 E° A 随温度而变 也随电极反应物质浓度而变 B 随温度而变 不随电极反应物质浓度而变 C 不随温度而变 也不随电极反应物质浓度而变 D 不随温度而变 但随电极反应物质浓度而变
B
标准电势 E°是指反应物活度 a=1 时的电动势 因此 E°值与浓度无关 但改变温度 会改变 电动势的值