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1、工程化学习题(第四章)一. 选择题1.已知电极反应ClO3-+6H+6e=Cl-+3H2O的rGm=-839.6KJmol-1,则E(ClO3-/Cl-)的值为( ) A 1.45V B 0.73V C 2.90V D -1.45V2.下列有关CuZn原电池的叙述中错误的是( )A 盐桥中的电解质可以保持两个半电池中的电荷平衡。B 盐桥用于维持氧化还原反应的进行。C 盐桥中的电解质不能参与电池反应。D 电子通过盐桥流动。.通常配制FeSO4溶液时加入少量铁钉,其原因与下列反应无关的是( )A O2(g)+4H+(aq)+4eH2O(l)B Fe3+(aq)+e Fe2+(aq)C Fe(s)+
2、2Fe3+(aq) 3Fe2+(aq)D Fe3+(aq)+3e Fe(s)4.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( ) A Cu2+2e=Cu B I2+2e=2I-C 2H+2e=H2 D Fe3+e=Fe2+5.将下列反应设计成原电池时,不用惰性电极的是( ) A H2+Cl2=2HCl B 2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+C Ag+Cl-=AgCl D 2Hg2+Sn2+=Hg22+Sn4+6.下列氧化还原电对中,E值最大的是( ) A Ag+/Ag B AgCl/Ag C AgBr/Ag D AgI/Ag7.已知EZn2+/Zn)=-0.76V,下列愿电池反应的电
3、动势为0.46V,则氢电极溶液中的PH为( ) Zn+2H+(a mol/l)=Zn2+(1 mol/l)+H2(1.013105Pa)A 10.2 B 2.5 C 3.0 D 5.18.现有原电池(-)PtFe3+, Fe2+Ce4+,Ce3+Pt(+)该原电池放电时所发生的反应是:A Ce3+Fe3+=Ce4+Fe2+ B 3Ce4+Ce=4Ce3+C Ce4+Fe2+=Ce3+Fe3+ D 2Ce4+Fe=2Ce3+Fe2+9.某氧化还原反应的标准Gibbs自由能变为rGm,平衡常数为K,标准电动势为E,则下列对rGm, K, E的值的判断合理的一组是( )A rGm0, E0,K0,
4、E1C rGm0, E1D rGm0, KK稳Fe(CN)64-则下面对 E Fe(CN)63-/Fe(CN)64-与E(Fe3+/Fe2+)判断正确的是( )A EFe(CN)63-/Fe(CN)64-E(Fe3+/Fe2+) B EFe(CN)63-/Fe(CN)64- E (Fe3+/Fe2+)C EFe(CN)63-/Fe(CN)64-= E(Fe3+/Fe2+) D 无法判断12.将氢电极(P(H2)=100Kpa)插入纯水与标准氢电极组成的原电池,则E为( )A 0.414 v B -0.414 v C 0 D 0.828 v二填空题1. 电池(-)PtH2(100Kpa)H+(1
5、10-3mol/l) H+(1mol/lH2(100Kpa) Pt(+)该电池的电动势为_V,电池反应为_.2. 将Ag-AgCl电极E(AgCl/Ag)=0.2222V与饱和甘汞电极E=0.2415v组成原电池,该原电池的电池符号为_;正极反应_;负极反应_;电池反应_;电池的平衡常数为_.3. 电池(-)CuCu+Cu+,Cu2+Pt(+)和(-)CuCu2+Cu+,Cu2+Pt(+)的反应均可写成Cu+Cu2+=2Cu+则此二电池的rGm_, E_,K_(填“相同”或“不同”)。4. 在Fe3+e=Fe2+的电极反应中,加入Fe3+的配合剂F-,则使电极电势的数值_;在Cu2+e=Cu+
6、电极反应中,加入Cu+的沉淀剂I-可使其电极电势的数值_.5. 已知Ag(NH3)2+:K稳=1.1107;AgCl:Ksp=1.810-10;AgCrO4:Ksp=210-12。用“大于”或“小于”填空。 (1) EAg(NH3)2+/Ag_ EAgCrO4/ Ag (2) EAgCrO4 / Ag_ EAgCl / Ag 第四章选择和填空题答案选择题1.A 2.D 3.D 4.B 5.C 6.A 7.D 8.C 9.A 10.D 11.B 12.A填空题1.0.177、H+(1mol/l)H+(110-3mol/l)2.(-) AgAgClCl-(1mol/l)KCl(饱和) Hg2Cl2
7、Hg(+)Hg2Cl2+2e=2 Hg+2 Cl- Ag+ Cl-= AgCl+eHg2Cl2+2 Ag=2 Hg+2 AgClK=4.53.相同;不同;相同4减小,增大5.(1)小于 (2)大于三、习题选解1、计算25、p(O2)=100kPa时在中性溶液中的E(O2/OH)。解 查得E(O2/OH)=0.401 VO2(g)+2H2O(l)+4e=4OH(aq)E(O2/OH)= E(O2/OH) lg =0.401 Vlg=0.815 V2、 已知下列电极电势: Hg2Cl2(s)+2e=2Hg(l)+2Cl(aq), E= 0.268 V Hg2Cl2(s)+2e=2Hg(l)+2Cl
8、(aq), E = 0.327 V求Cl(KCl)的浓度。解 两个电极反应相同,若组成原电池,则是一个浓差电池,其电极电势之差是由于c(Cl)不同所致。因此可用电极反应的Nernst方程来计算。 Hg2Cl2(s)+2e=2Hg(l)+2Cl(aq) E(Hg2Cl2/ Hg)= E(Hg2Cl2/ Hg) lg 0.327 V = 0.268 V 0.0592 V lg c(Cl)=0.10molL-1 即KCl的浓度为0.10 molL-1。无机化学 194页3、有一原电池:Zn(s)| Zn2+ (aq)| MnO4(aq),Mn2+(aq)| Pt 。若pH=2.00,c(MnO4)=
9、0.12molL 1,c(Mn2+)=0.0010molL 1,c(Zn2+ )=0.015molL 1,T=298K。(1)计算两电极的电极电势;(2)计算该电池的电动势。解:(1)正极为MnO4 /Mn2+ ,负极为Zn2+ /Zn。相应的电极反应为:MnO4 (aq)+8H+(aq)+5e = Mn2+(aq)+4H2O(l)Zn2+ (aq)+2 e = Zn(s)查附表六,298K时,E(MnO4 /Mn2+)=1.512V,E(Zn2+ /Zn)= 0.762 1VpH=2.00,c(H+)=1.0102molL 1正极 E(MnO4 /Mn2+) = E(MnO4 /Mn2+)
10、lg=1.512V lg=1.347 V负极 E(Zn2+ /Zn) = E(Zn2+ /Zn) lg = 0.762 1V lg= 0.816 V(2)EMF=E(+) E()= E(MnO4 /Mn2+) E(Zn2+ /Zn) 1.347 V ( 0.816 V)= 2.163 V4、 试估计反应:Zn(s)+ Cu2+(aq)= Zn 2+(aq)+ Cu(s)在298K下进行的限度。解:化学反应的限度可以由它的标准平衡常数来评价。Zn(s)+ Cu2+(aq)= Zn 2+(aq)+ Cu(s)= E(Cu2+ /Cu) E(Zn2+ /Zn) =0.339 4 V ( 0.762
11、1 V)=1.1015 Vz=2 lg= =37.212 8=1.631037值很大,说明反应向右进行的很完全。5、丙烷燃料电池的电极反应为 C3H8(g)+6H2O(l)=3CO2(g)+20H+(aq)+20e 5O2(g)+ 20H+(aq)+20e=10H2O(l)(1)指出正极反应和负极反应;(2)写出电极反应方程式;(3)计算25下丙烷燃料电池的标准电动势。解 (1)丙烷燃料电池的氧化剂是氧气,所以正极反应为 5O2(g)+ 20H+(aq)+20e=10H2O(l)燃料是丙烷,故负极反应为 C3H8(g)+6H2O(l)=3CO2(g)+20H+(aq)+20e(2)电池反应方程式为 C3H8(g) +5O2(g) 3CO2(g) +4H2O(l)(3) =3(CO2,g)+4(H2O,l) (C3H8,g) 5(O2,g) =3(394.359)+4(237.129) (23.5) 0kJmol-1 = 2108.1 kJmol-1由 = ,得 = =1.09 V