物化(09级电化学)答案

物理化学练习（09级电化学）答案一、选择题(共25题52分)1.2分(4424)4424[答](B)2.2分(4503)4503[答](D)(2分)3.2分(4521)4521[答](C)4.2分(4575)4575[答](D)5.2分(4288)4288[答](C)Wf=zEF=QE=ItEI,E分别相同，但t(大)＝5t(小)6.2分(4340)4340[答](D)7.2分(4514)4514[答](C)8.2分(4203)4203[答](C)9.2分(4371)4371[答](B)*.2分(4545)4545[答](B)11.2分(3653)3653[答](B)12.2分(3673)3673[答](B)13.2分(4205)4205[答](C)(2分)14.5分(4443)4443[答](D)15.2分(3674)3674[答](C)16.2分(4803)4803[答](C)17.2分(4857)4857[答](C)18.2分(5154)5154[答](B)19.2分(5165)5165[答](B)20.2分(4889)4889[答](B)21.2分(5166)5166[答](C)22.2分(4869)4869[答](C)(2分)23.2分(4863)4863[答](B)24.2分(4861)4861[答](A)25.1分(4870)4870[答](D)二、填空题(共24题66分)26.2分(4201)4201[答]2Sb(s)+6OH-(m)=Sb2O3(s)+3H2O+6e-6H2O+6e-=3H2(g,p)+6OH-(m)2Sb(s)+3H2O=Sb2O3(s)+3H2(g,p)27.2分(4753)4753解:活性传输(2分)28.2分(4441)4441[答](Pb2+/Pb(Hg))=(Pb2+/Pb)-RT/2F×ln[a(Pb(Hg))/a(Pb2+)](Pb2+/Pb)=(Pb2+/Pb)-RT/2F×ln[a(Pb(s))/a(Pb2+)]不相同，相同29.2分(4233)4233[答]反应正向进行Zn(s)│Zn2+(a2)‖H+(a1)│H2(101325Pa)│Pt(Zn2+/Zn)-0=fGm$(Zn2+)/2F=-0.7626VE=E-RT/2F×ln[a(Zn2+)a(H2)/a2(H+)]=0.1414V30.2分(4333)4333[答]非自发,E=-0.0295V31.5分(4476)4476[答](1)增加(2)M1与M2间液接电势，M1、M2与溶液间的界面电势32.5分(4751)4751解:双电层;电偶极分子;＝(内)－(外)＝RT/F×ln[aK+(内)/aK+(外)]33.5分(3680)3680[答]nNa+=UNa+×(V/l)×t×r2×cNa+×103=5.27×10-4moln(Cl-)=8.17×10-4moltNa+=5.27/(8.17+5.27)=0.39234.5分(4014)4014[答]0.014mol·kg-10.57435.5分(4015)4015[答](lgi=-Az12I1/2)极稀溶液希托夫法，界移法，电动势法。(各1分)36.5分(3839)3839[答](1)H+最大(2)不等37.2分(4438)4438[答]E=E-0.1183lg(×m/m)lg=E-[E+0.1183lg(m/m)]/0.118338.2分(5152)5152[答]PbO2+Pb+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O(5分)(10A×1.5×3600s)/(96500C·mol-1)×1/2×303g·mol-1=84.8g39.2分(4282)4282[答]W2-W1=Q2-Q1(E/T)p=rSm/zF=Q2/(zTF)40.2分(4858)4858[答]正，负，负，正41.2分(4801)4801[答]Pb│H2SO4(m)PbO2│H2SO4(m)Pb│H2SO4(m)PbO2│H2SO4(m)42.2分(4888)4888[答]提供电流,使研究电极极化;测量研究电极的超电势值。43.2分(4815)4815[答]电解质虽然不同,但电极上发生的反应一致,都是电解水。44.2分(5157)5157[答]正:12O2+2H++2e-──→H2O负:H2-2e-──→2H+45.2分(4866)4866[答]低超压(1分)高超压(1分)46.2分(4890)4890[答]降低电阻超电势;降低浓差超电势.47.2分(4884)4884[答]极谱分析的滴汞电极,铅蓄电池的充电,氯碱工业,电镀杂质的分离等.48.2分(4816)4816[答]E分解=E可逆+阴+阳+IR增加49.2分(4867)4867[答]电子的电流密度是je/e,因每个电子携带电量大小为e,则：（1）4.94×1015cm-2·s-1(1分)(2)1.56×1016cm-2·s-1(0.5分)(3)3.12×107cm-2·s-1(0.5分)三、计算题(共5题55分)50.10分(4327)4327[答](1)T=298K代入下式(E/T)p=－[40.6+1.9(T/K-293)-0.03(T/K-293)2]×10-6V·K-1=－4.935×10-5V·K-1(3分)(2)E293＝1.018648V(E/T)p＝－40.6×10-6V·K-1rSm＝zF(E/T)p＝－7.84J·K-1·mol-1rHm＝－zFE＋TrSm＝－198.9kJ·mol-1(3分)(3)在恒压时,T有微小变化,则(rSm/T)p＝rCp,m/TrCp,m＝T(rSm/T)p＝－[3.7596T/K-0.01158(T/K)2]J·K-1·mol-1(4分)51.10分(3853)3853[答](1)m(KCl)=m(KNO3)+m(NaCl)-m(NaNO3)=1.5×10-2S·m2·mol-1t+=m,+/mm(K+)=t+m(KCl)=7.5×10-3S·m2·mol-1m(Cl-)=t-m(KCl)=7.5×10-3S·m2·mol-1m(Na+)=m(NaCl)-m(Cl-)=5.1×10-3S·m2·mol-1m(NO3)=m(KNO3)-m(K+)=7.0×10-3S·m2·mol-1(2)R=×(l/A)=Kcell/km=k/cm(HCl)/m(NaCl)=[(k/c(HCl)]/[(k/c(NaCl)]=Rc(NaCl)/[Rc(HCl)]=3.5(3分)m(HCl)=3.5m(NaCl)=4.41×10-2S·m2·mol-1(2分)52.15分(4674)4674解:(1)Zn(s)＋2AgCl(s)─→Zn2+(a+)＋2Cl-(a-)＋2Ag(s)(各3分)(2)lnKa＝[2EF/(RT)],E＝0.985V,Ka＝2.1×1033(3)E＝E－RT/(2F)×ln(a+·a-2)1.015V＝0.985V－RT/(2F)×ln[0.555(2×0.555)23]＝0.520(4)Qp＝H＝－zEF＋zFT(E/T)p＝－219.0kJ·mol-1(5)QR＝zFT(E/T)p＝－23.12kJ·mol-153.10分(4636)4636[答](1)设计电池：Ag│AgCl(s)│Cl-‖Ag+│Ag(1分)电池反应：Ag++Cl-─→AgCllgKa=E/0.05915Ka=5.62×109Ksp=1/Ka=1.78×10-10s=(Ksp)1/2=1.33×10-5(4分)(2)lg=(-0.509│z+│2I1/2)/(1+I1/2)I=0.01mol·kg-1∴=0.89(3分)a(Ag+)a(Cl-)=Ksp=[m(Ag+)/m×]2,Ksp/()2=2.25×10-10s=1.45×10-5mol·kg-1(2分)54.10分(4813)4813[答]E理论=+－-=[(Cl2/Cl-)－RTFln(Cl-)]－[((H+/H2)+RTFln(H+)]=1.36-0.01-831429896500.ln10-7=1.76V(3分)阴=a+blgj=0.73+0.11×lg0.1=0.62V(2分)阳=0(2分)E分解=E理论+阴+阳=2.38V(3分)四、问答题(共10题60分)55.5分(3605)3605[答](1)以Pt为电极阴极部变浅，中部不变，阳极部变浅(3分)(2)以Cu为电极阴极部变浅，中部不变，阳极部变深(2分)56.5分(3857)3857[答]（如图）57.5分(3860)3860[答]A是弱酸，B是较强的碱，两者物质的量相等。开始B离解度大，所以电导率大；稀释后弱酸A离解度增大，所以k[A]k[B]，因浓度降低时离解度增大，[H+]浓度下降不显著。58.5分(4378)4378[答]将ze电荷从无穷远处移入化学体内某点所作的功。由外电位、表面电势及化学势组成(＝ze＋zex＋)。59.5分(4277)4277[答][(rGm$/T)/T]p=-rHm$/T2(2分)zFd(/)ETTT12=212rm/dTTHTT$1rm2rm12zFEHzFEHTT$$(2分)即rSm$(1)=rSm$(2)即(E1/T1)p=(E2/T2)p(1分)60.5分(4561)4561[答]Cu(s)│Cu2+(aq)│Ag-Cu(a(Cu))(2分)电池反应Cu(s)＋Ag(s)─→Cu-Ag(a(Cu))(2分)E＝RT/(2F)ln[1/a(Cu)](1分)61.10分(5151)5151[答](a)Pb│PbSO4(s)│H2SO4(=1.20-1.28)│PbSO4(s)│PbO2-)Pb+SO42→PbSO4+2e-+)PbO2+SO42+4H++2e-→PbSO4+2H2O───────────────────────Pb+PbO2+2H2SO4→2PbSO4+2H2O(5分)(b)12.5%Cd(Hg)│CdSO4.(8/3)H2O(晶体)│CsSO4(饱和溶液),Hg2SO4(s)│Hg(l)-)Cd（汞齐）→Cd2++2e-+)Hg2SO4(s)+2e-→2Hg(l)+SO42───────────────────────Cd（汞齐）+Hg2SO4(s)→CdSO4(s)+2Hg(l)或Cd(12.5%汞齐)│CdSO4.8/3H2O(s)│CdSO4(饱和溶液)│CdSO4·8/3H2O(s)│Hg2SO4(s)+Hg(l)(5分)62.10分(4891)4891[答]j=Fk[Hs+](2分)=FAexp(-a/RT)[Hs+]代入a=a0-F,假定[Hs+][H+],整理得：j=FAexp(-a0/RT)[H+]exp(F/RT)两边取对数lnj=ln[FAexp(-a0/RT)]+ln[H+]+FRT整理得：=-RTFln[FAexp(-a0/RT)]-RTFln[H+]+RTFlnj(4分)其中a=-RTFln[FAexp(-a0/RT)]-RTFln[H+],b=RTF(4分)63.5分(5167)5167[答]负极:Zn+OH-──→ZnO+H2O+2e-(2分)正极:12O2+H2O+2e-──→2OH-(2分)一次性电池(1分)64.5分(4879)4879[答]由Tafel公式j=j0exp(F/RT)=-(RT/F)lnj0+(RT/F)lnjV=E+=E-(RT/F)lnj0+(RT/F)lnj(5分)∴V=2.13+0.051lnj