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1、物理化学第八章模拟试卷C 班级姓名分数一、选择题( 共 10 题20 分 ) 1. 2 分已知：(1) CuCu2+(a2)Cu2+(a1)Cu 电动势为E1(2)(2)PtCu2+(a2),Cu+(a)Cu2+(a1),Cu+(a) Pt 电动势为E2，则：( ) (A) E1= 12E2(B) E1= 2 E2(C) E1= E2(D) E1 E22. 2 分298 K 时,已知 (Fe3+,Fe2+) 0.77 V, (Sn4+,Sn2+) 0.15 V, 当这两个电极组成自发电池时 , E 为：( ) (A) 1.39 V (B) 0.62 V (C) 0.92 V (D) 1.07
2、V 3. 2 分某电池电动势与温度的关系为：E/V = 1.01845 - 4.05 10-5 (t/ - 20) - 9.510-7(t/ - 20)2298 K 时，电池可逆放电，则：( ) (A) Q 0 (B) Q 0 (C) Q = 0 (D) 不能确定4. 2 分在电极溶液界面处形成双电层,其中扩散层的厚度与溶液中相关离子浓度m 的大小关系是：( ) (A) m 增大 ,增大(B) m 增大 ,变小(C) 两者无关(D) 两者关系不确定5. 2 分已知 E1(Fe3+|Fe) = - 0.036 V， E2(Fe3+|Fe2+) = 0.771 V ， 则 E3(Fe2+|Fe)值
3、为：（）(A) - 0.807 V (B) - 0.4395 V (C) - 0.879 V (D) 0.807 V 6. 2 分有两个电池，电动势分别为E1和 E2：H2(p ) KOH(0.1 mol kg-1)O2(p ) E1H2(p ) H2SO4(0.0l mol kg-1)O2(p ) E2比较其电动势大小：( ) (A) E1 E2(C) E1= E2(D) 不能确定7. 2 分下列电池不属于浓差电池的是：（）(A) (A) Tl(Hg)( a1)|Tl+(aq)|Tl(Hg)( a2) (B) (B) Na(Hg)(a)|NaCl(m1)| NaCl(m2)|Na(Hg)(
4、a) (C) (C) Na(Hg)( a)| NaCl(m1)|AgCl(s)|Ag(s) Ag(s)|AgCl(s)| NaCl( m2)|Na(Hg)( a) (D) (D) Ag(s)|AgCl(s)|NaCl(aq)|Na(Hg)(a)|NaCl(CH3CN 溶液 )|Na(s) 8. 2 分298 K 时, 电池反应为Zn(s) Ni2+(a1=1)Zn2+(a2) Ni(s) 的电池的电动势为0.54 V, 已知 (Zn2+,Zn) 0.763 V, (Ni2+,Ni) 0.250 V, 则 Zn2+的活度a2为 ： ( ) (A) 0.08 (B) 0.06 (C) 0.12 (
5、D) 0.04 9. 2 分某电池在等温、等压、可逆情况下放电,其热效应为QR,则: ( ) (A) QR0 (B) QRH(C) QR T S(D) QRU*. 2 分298 K 时，在下列电池PtH2(p )H+(a=1)CuSO4(0.01 mol kg-1)Cu(s) 右边溶液中加入0.1 molkg-1 Na2SO4溶液时 (不考虑稀释效应), 则电池的电动势将：( ) (A) 上升(B) 下降(C) 基本不变(D) 无法判断二、填空题( 共 9 题18 分 ) 11. 2 分下列两个反应：Pb(Hg) Pb2+(a) + 2e-+ Hg(l) Pb Pb2+(a) + 2e-其电极
6、电势公式分别为及，这两个反应相应的及是否相同？12. 2 分将反应 Cl -(a1)Cl-(a2)设计成电池的表示式为：_ 。13. 2 分测定电动势必须在_= 0 条件下进行，因此采用_法。14. 2 分将反应 Hg22+ + SO42- Hg2SO4(s)设计成电池的表示式为：_ 。15. 2 分已知可逆电池Tl(Hg) TlCl(s) KCl(aq,c) Hg2Cl2(s)Hg(l) 在 25时，电池反应的rSm为 72.375 JK-1，H 为 48780 J，则电池可逆工作时吸收的热量为_ 。16. 2 分写出25时，电池Sb(s)Sb2O3(s) KOH( m),KCl( m)H2
7、(g,p )，Pt 的负极反应_ ，正极反应_，以及电池的总反应_ 。17. 2 分已知Hg2+2e- Hg(l) 的标准电极电势为E1(Hg2+|Hg)，Hg2+e-12Hg22+的标准电极电势为E2(Hg2+|Hg22+)，则12Hg22+e -Hg(l) 的电极电势表示式应为：E3=_ 。18. 2 分将反应 Hg(l) + Cl(aCl- = 1) + Fe3+ = 2212Hg Cl (s)+ Fe2+设计成电池的表示式为：_ 。19. 2 分将反应Ag2SO4(s)2 Ag+SO42设计成电池 ,其书面表示式为：。三、计算题( 共 5 题40 分 ) 20. 10 分298 K 时
8、，可逆电池PtH2(p )H2SO4(极稀 )O2(p )Pt 的E= 1.23 V，并已知fHm$,H2O(l) = -285.90 kJ mol-1，求下述单位反应：2H2(g,p ) + O2(g,p ) 2H2O(l,p下)，按以下两种途径进行的rUm、rHm、rSm、rGm值，并判断过程的自发方向及过程的性质。(1) 将氢和氧直接接触在烧杯中进行(2) 组成电池进行反应，并已知该单位反应时外作电功为374.78 kJmol-121. 10 分298 K 时，有如下两个反应：(a) 2Hg(l)+O2(g)+2H2O(l)=2Hg2+4OH(b) 2Hg(l)+O2(水中溶解态 )+2
9、H2O(l)=2Hg2+4OH将反应 (a)设计成电池，其E= - 0.453 V。工业排放的废汞，可与水中溶解氧发生如(b)所示的反应，设废液呈中性，在液面上O2(g)分压为 0.21p，活度系数均为1。 写出反应 (a)的电池表示式。 当废液中的 Hg2+为 110-5 mol kg -1时，反应 (b)能否自发进行？ Hg2+在废液中浓度为多少时，不再与溶解O2反应？22. 10 分电池Cd Cd(OH)2(s)NaOH(0.01 mol kg-1)H2(p )Pt 298 K 时 E=0 V, (Cd2+/Cd)0.40 V。求 298 K 时 Ksp(Cd(OH)2)的值。23. 5
10、 分体系 Sn4+/Sn2+和 Sn2+/Sn 的标准电极电位分别为 (Sn4+/Sn2+) = 0.15 V (Sn2+/Sn) = -0.14 V 计算 (Sn4+/Sn)，并设计电池。24. 5 分在 298 K 时,已知下列两电池的电动势：(1) PtH2(p )HCl( a=1)Cl2(p )Pt E1$1.3595 V (2) PtCl2(p ) HCl( a=1)AgCl(s) Ag(s) E2$ 1.137 V 求下列电池的电动势E3$: (3) Ag(s) AgCl(s) HCl( a=1)Cl2(p ) Pt 四、问答题( 共 3 题20 分 ) 25. 10 分为什么韦斯
11、顿标准电池一般采用含Cd 12.5的 Cd-Hg 齐?请写出韦斯顿电池的表达式、电池反应和画出相应的相图来加以说明。26. 5 分(1) 写出 pH 的通用定义式；(2) 写出 pH 的操作定义式，并注明各符号所代表的物理量含义。27. 5 分定压下，如果原电池的电池反应的rHm在某一温度范围内是不变的，则在该温度范围内电动势与温度成线性关系。为什么？参考答案一、选择题( 共 10 题20 分 ) 1. 2 分答 (A) 2. 2 分答 (B) 3. 2 分答 (B) 4. 2 分答 (B) 5. 2 分答 (B) （2 分）6. 2 分答 (C) 7. 2 分答 (D) （2 分）8. 2
12、分答 (C) 9. 2 分答 (C) *. 2 分答 (C) 二、填空题( 共 9 题18 分 ) 11. 2 分答 (Pb2+/Pb(Hg) = (Pb2+/Pb) - RT/2Fln a(Pb(Hg)/ a(Pb2+) (Pb2+/Pb) = (Pb2+/Pb) - RT/2Flna(Pb(s)/a(Pb2+) 不相同，相同12. 2 分答 Pt,Cl2(p )|Cl -(a1)|Cl -(a2)|Cl2(p ),Pt （ 2 分）13. 2 分答 E, 对消(2 分) 14. 2 分答 Hg(l)|Hg2SO4(s)|SO42-(aq)|Hg22+(a)|Hg(l) （2 分）15. 2
13、 分答 Qr= T S = 21.57 kJmol-116. 2 分答 2Sb(s) + 6OH-(m) = Sb2O3(s) + 3H2O + 6e-6H2O + 6e- = 3H2(g,p ) + 6OH- (m) 2Sb(s) + 3H2O = Sb2O3(s) + 3H2(g,p ) 17. 2 分答 E3=2E1- E2（2 分）18. 2 分答 摩尔甘汞电极|Fe3+，Fe2+|Pt 或Hg(l)|Hg2Cl2(s)|Cl(Cl=1a)|Fe3+，Fe2+|Pt （2 分）19. 2 分答 Ag(s)Ag+(aq)SO42(aq)Ag2SO4(s),Ag(s) 三、计算题( 共 5
14、 题40 分 ) 20. 10 分答 (1) rGm= rGm$= -zE F = -474.8 kJ mol-1(1 分) rHm= 2fHm$(298 K) = -571.8 kJ mol-1(1 分) rUm= Q - W = rHm- RT = -564.4 kJ mol-1(1 分) rSm= (rHm- rGm)/T = -325.6 kJ mol-1(1 分) 因rGm 0 过程为不可逆过程(2 分) (2) 始、终态与(1) 相同，故rGm、rHm、rUm、rSm与 (1) 相同(2 分) 因 Wf = 374.78 kJmol-1则 -rGm- Wf = 100.0 kJmo
15、l-1此过程仍为不可逆过程(2 分) 21. 10 分答 Hg(l)|Hg2+|OH -|O2(g),Pt （4 分）5274(10) (10 )ln0.099 V040.21RTEEF$，能自发进行。（4 分）2274Hg (10)0ln40.21RTEEF$Hg2+=2.09 10-2 mol kg-1Hg2+浓度大于此值时不再反应。（2 分）22. 10 分解:电池反应 : Cd(s)2H+(0.01 molkg-1 NaOH 中) Cd2+H2(p ) E ERT/(2F)ln a(Cd2+)f(H2)/a2(H+)a(Cd,s) f(H2)1, a(Cd,s)1 00.40 V0.0
16、296lg a(Cd2+)a2(OH-)/a2(H+)a2(OH-) 0.400.0296lg(Ksp/Kw2) Ksp3.26610-1423. 5 分答 Sn2+ + 2e- Sn G1$= -2F1$Sn4+ + 2e- Sn2+G2$= -2F2$Sn4+ + 4e- Sn G3$= -4F3$G3$= G1+ G2$= -4F3$求得：3$= 0.005 V (3 分) SnSnCl4(aq)HCl(aq) H2,Pt (2 分) 24. 5 分解: (Cl2,Cl-)E1$ 1.3595 V (1 分) (AgCl,Ag,Cl-)E2$E1$0.2225 V (1 分) E3$ (
17、Cl2,Cl-) (AgCl,Ag,Cl-) 1.1370 V (3 分) 四、问答题( 共 3 题20 分 ) 25. 10 分答(1) Cd-Hg(12 Cd)CdSO4223H2O(饱和 )Hg2SO4(s)Hg(l) (3 分) (2) 反应 : Cd-Hg 齐 Hg2SO4(s)Cd2+SO422Hg(l) (3 分) (3) 12的 Cd-Hg 齐处在ab线上 , 虽含 Cd 量略有变化 , 但 Cd-Hg 齐液相中的组成(a 点 )保持不变。所以E 稳定。(4 分) 26. 5 分答 (1) pH= -+Hlg a；（2 分）(2) pHx=pHs+()ln10sxEEFRTEx，pHx是未知物的电动势和pH 值， Es，pHs是标准缓冲液的电动势和pH 值。目前国际上有五个公认的标准缓冲溶液。（3 分）27. 5 分答 (rGm$/T)/ Tp = -rHm$/T2(2 分) zFd(/)ETTT12= 212rm/dTTHTT$1rm2rm12zFEHzFEHTT$(2 分) 即rSm$(1) = rSm$(2) 即 ( E1/ T1)p= ( E2/ T2)p(1 分)