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1、物理化学下册复习精选题解集一、电化学1、 18 时, NaCl, NaOH和 NH4Cl的无限 稀释摩尔电导率分别为 129.8104， 217.2104和 108.6104 S.m2/mol. 0.1 mol/dm3 NH4OH水溶液的摩尔电导率为 ： 3.09104 S.m2/mol,试求： 18 时 0.1 mol.dm3 NH4OH的离解度及离解平衡 常数 K. 解：NH4OH= NH4ClNaOH NaCl (NH4OH) = (NH4Cl) + (NaOH) - (NaCl) =（108.6217.2129.8）104 =196104 S.m2.mol1 = (NH4OH)/(NH
2、4OH) = 3.0910 4/(196104) = 0.01577 K = C2/ (1) = 0.10.015772/(10.01577) = 2.53105 2、测得饱和BaSO4溶液的电导率是 3.48104 S/m, 而配制溶液所用纯水的 电导率是 0.5104 S/m, 试计算 BaSO4 的溶度积。 已知: m(1/2 Ba2+) 63.64104 S.m2/mol m(1/2 SO42)79.8104 S.m2/mol Key: (BaSO4) = (溶液) - (水) = (3.48-0.5)104 = 2.98104 S/m o = 2o(1/2 Ba2) + o(1/2
3、SO4) = 2(63.64104 + 79.8104 ) = 286.88104 S.m2/mol C = / = 0.01039 mol/m2 = 1.039105 mol/dm3 Ksp = C2= 1.081010 3. 反应 Cu2( a1) Cu2( a2), a1 a2可构成两种电池: (1) Cu|Cu2( a2)|Cu2( a1)|Cu (2) Pt|Cu2( a2),Cu(a)|Cu2( a1),Cu(a)|Pt (a)分别写出这两种电池的电极反应; (b)试计算两种电池的电动势 E1, E2之 间的关系; (c)说明为什么两种电池的电池反应始、 终态相同,但 E1和 E2
4、不同. 4、电池: Ag(s),AgCl(s)|Cl(a)|Cl2(g,p)|Pt(s ) (1)写出此电池的电极反应及电池反应; (2)如果要测定该电池反应的平衡常数 K, G及H需设计什么样的实验 ? 测定哪些数据 ? 解: (1) (-) Ag(s) + Cl(a) e AgCl(s) (+) 1/2 Cl2(g,p) + e Cl(a) 电池: Ag(s) + 1/2 Cl2(g,p) = AgCl(s) (2)要测 K需测 E,为此安排 a = 1 下测定 电池电动势 E.要测G需测该温度下的 E. 要测H需测一系列温度下的 E,得到 (dE/dT)p,由 E 及(dE/dT)p可计
5、算H. TE 4、电池: Ag(s),AgCl(s)|Cl(a)|Cl2(g,p)|Pt(s) (1)写出此电池的电极反应及电池反应 ; (2)如果要测定该电池反应的平衡常数 K, G及H需设计什么样的实验 ? 测定 哪些数据 ? 5、电池: Hg(l),Hg2Br2(s)|KBr(0.1mol/kg)|KCl(0.1mol/ kg)|Hg2Cl2(s)|Hg(l)在 5 50 范围内的电 动势为： E/V 0.1318 1.88104/ (为摄氏温度) (1) 写出电极反应及电池反应; (2) 计算 25 下Z=2电极反应的G，S， H, Q 。 6. 电池 PtH2（P）H2SO4（0 0
6、1mol/Kg）O2（P）Pt 在298时 ， E=1229V，电动势的温度系数（ dEdT）=8.4610VK， 写出（Z=2）电池的电极反应和电池 反应； 计算电池反应（Z=2）的rGm、 rSm、rHm和热效应Qr。 Key (1) 电极反应 负极 H2（g） 2e 2H+ 正极 1/2 O2（g）+2H+ 2e H2O(L) 电池反应H2（g）+ 1/2 O2（g） H2O(L) (2) Z=2， rGmZFE 2965001229 2372 (k Jmol1) （3）rSm ZF（dEdT）296500（8 4610） 163278（JKmol1） rHmrGmTrSm 2859 (
7、k Jmol1) Q r = TrSm 298(163278) 487 (k Jmol1) 7、电池 Hg(l)|Hg2Cl2 (s)|HCl(0.1mol/dm 3)|Cl2(g,p)|Pt(s)在298 K时, 电动势E=1.025 V，电池的温系数 是 - 9.45104 V/K 。 1) 写出电极反应和电池反应； 2) 求当Z=2时，电池反应G、 S、H 。 (3) 已知 Hg(l), Cl2(g) 的标准熵在 298 K 时分别为 77.4 J/(K.mol)和 223.0 J/(K.mol,) 求 Hg2Cl2的标准熵 (298 K) 是 多少 ? 解:(1) (+) Cl2(p)
8、 + 2e 2Cl(0.1mol/dm3) (-)2Hg(l) + 2Cl(0.1mol/dm3) 2e Hg2Cl2(s) 电池反应: 2Hg(l) + Cl2(p0) Hg2Cl2(s) （2） Z=2时： G=ZFE=2965001025=197.83 kJ S = ZF(dE/dT)p = 296500(-9.4510-4) = - 182.4 J.K1.mol1) H =GTS =197830 + 298182.4 = 252.19 kJ （3）电池反应:2Hg(l) + Cl2(p0) Hg2Cl2(s) S=Som(Hg2Cl2)2Som(Hg) Som(Cl2) Som (Hg
9、2Cl2)=S+ 2Som (Hg)+ Som (Cl2) = 1824 + 2774 + 2230= 1958 J.K1.mol1 S 8、反应 Zn(s)CuSO4 (a=1) = Cu(s) ZnSO4(a=1) ， 在电池装置中进行 ,15 时测得 E = 1.0934 V, 电池的 (dE/dT)P= 4.29104 V.K1. (1) 写出电极反应式和电池表达式; (2) 求出电池反应的G, S, H和 Qr. 9、电池: Tl(s)|TlCl(s)|Cl(a1=0.1)|Fe3(a2= 0.3),Fe2(a = 0.2)|Pt(s) 已知 25 时 ETl(s)/TlCl(s)
10、= - 0.56 V。E(Fe3/Fe) = - 0.04 V, E(Fe2/Fe) = - 0.44 V。 (1) 写出电池的电极反应及电池反应； (2) 计算 25 时, E(Fe3/ Fe2) ,电 池的电动势 , 及电池反应的rGm 。 (1) (-)Tl(s)+Cl1e (a1= 0.1) TlCl(s) (+) Fe3(a2= 0.3) + e Fe2(a3= 0.2) 电池: Tl(s)+Fe3(a2=0.3)+Cl(a1=0.1) = Fe2(a3=0.2)+TlCl(s) (2) Fe3(a=1) + 3e Fe(s) E1= - 0.04 V Fe2(a=1) + 2e F
11、e(s) E2= - 0.44 V Fe3(a=1) + e Fe2(a=1) E3= E(Fe3/ Fe2) G3 = G1- G2 - FE3 = - 3FE1+ 2FE2FeFe2Fe3G2=2FE2G3=1FE3G1=3FE1E(Fe3/Fe2) = 3E(Fe3/Fe) - 2E(Fe2/Fe) = 3(-0.04) - 2(-0.44) = 0.76 V E=E(Fe3/Fe2)-E(Tl/TlCl)-0.05917lg(a3/(a1a2) = 0.76-(-0.56)-0.05917lg0.2/(0.10.3)= 1.271 V rGm=ZFE=1965001.271=122.7
12、 kJ.mol1 10、电池 Zn | ZnCl2(a1) | AgCl(s) | Ag 的电动势与温度的关系为 E/V=1.0154.92104 ( T/K 298 ) (1) 写出电极反应式 , 电池反应式和 电池表达式; 计算 298K 时上述电池可逆输出 2F 电量 时， 求出电池反应的G, S, H 和 Qr 。 ) Zn 2e = Zn2 ) 2AgCl(s) 2e =2 Ag(s)2Cl 电池反应：Zn2AgCl(s) =ZnCl22Ag G= ZFE=2FE=2965001.015 (dE/dT)p =4.92104 V/T S= ZF(dE/dT)p=2F(4.92104)
13、= H=GTS=Qr=TS=11. 将氢电极和甘汞电极插入298K的溶 液中，测定两电极间的电势差E为 0.664V。 (1) 计算溶液的pH值；(2)求H的活度H。 已知：(甘汞) = 0.2829V E=(甘汞)(H/H2) (H/H2)= (甘汞)E = 0.28290.664=0.3811V E= E0 0.05915lg(H) 0.3811 =0+0.05915lg(H) pH=0.3811/0.05915=6.44 (H)=10(pH)=3.63104 12 289时， 电池tH（）HI（b）AuI（s）Au 其中电极电势(IAuI（s）Au)0.4971 （） 写出电池的电极反应和电池反应（得失电 子数）。 （） 当的浓度b 3.0 mol/Kg时，电池的 电动势（298）0.410，计算3.0 mol/Kg的 在298 时的平均活度系数 。 （） 已知298时，电极电势(AuAu) 1.68，
