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：
2+2+
(1) Cu│Cu(a2)‖Cu(a1)│Cu 电动势为 E1
(2) (2) Pt│Cu2+(a+(a')‖Cu2+(a+
2),Cu1),Cu(a')│Pt 电动势为 E2，
则： ( )
1 (A) E1= 2E2
(B) E1= 2 E2 (C) E1= E2 (D) E1≥ E2
2. 2 分
298 K 时,已知 f$ (Fe3+,Fe2+)＝0.77 V, f$ (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 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) - 9.5×10-7(t/℃ - 20)2
298 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 d 与溶液中相关离子浓度m的
大小关系是： ( ) (A) m增大,d 增大 (B) m增大,d 变小 (C) 两者无关 (D) 两者关系不确定
5. 2 分
已知E3+3+2+ 则E2+
1(Fe|Fe) = - 0.036 V， E2(Fe|Fe) = 0.771 V，3(Fe|Fe)值为：（ (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：
H$-1$
2(p)│KOH(0.1 mol·kg)│O2(p) E1
H$-1$
2(p)│H2SO4(0.0l mol·kg)│O2(p) E2
比较其电动势大小： ( ) (A) E1< E2 (B) 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)(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
2+2+
298 K时, 电池反应为 Zn(s)＋Ni(a1=1)＝Zn(a2)＋Ni(s) 的电池的电动势为0.54 V,
$2+$2+2+
已知 f (Zn,Zn)＝－0.763 V, f (Ni,Ni)＝－0.250 V, 则 Zn的活度 a2为 ：( )
(A) 0.08 (B) 0.06 (C) 0.12 (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) QR＝0 (B) QR＝DH (C) QR＝TDS (D) QR＝DU
*. 2 分
$+-1
298 K 时，在下列电池 Pt│H2(p)│H(a=1)‖CuSO4(0.01 mol·kg)┃Cu(s)
-1
右边溶液中加入0.1 mol·kgNa2SO4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：
2+- Pb(Hg) ─→Pb(a) + 2e+ Hg(l) 2+- Pb ─→Pb(a) + 2e
其电极电势公式分别为 及 ，
$
这两个反应相应的f 及f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
2+2- 将反应Hg2 + SO4 → 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℃
-1
时，电池反应的 DrSm为 72.375 J·K，DH 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(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Hg+2e→Hg(l)的标准电极电势为E1
2+
-
12+
(Hg|Hg)，Hg+e→2Hg2的标准电极电势为
2+
2+
-
E2
12+ -(Hg|Hg2)，则2Hg2+e→Hg(l)的电极电势表示式应为：E3=________________________。
2+
2+
18. 2 分
1HgCl(s)2+22将反应Hg(l) + Cl(aCl= 1) + Fe = 2 + Fe设计成电池的表示式为： ________________________________________________________________。
–
-
3+
19. 2 分
将反应 Ag2SO4(s)＝2 Ag设计成电池,其书面表示式为： 。
三、计算题 ( 共 5题 40分 ) 20. 10 分
$$
298 K时，可逆电池 Pt│H2(p)│H2SO4(极稀)│O2(p)│Pt 的 EH,[H2O(l)] = -285.90 kJ·mol，求下述单位反应：
$$$
2H2(g,p) + O2(g,p) ──→ 2H2O(l,p下)，按以下两种途径进行的 DrUm、DrHm、DrSm、DrGm 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
-1
(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 kJ·mol
21. 10 分
298 K时，有如下两个反应：
2+ –
(a) 2Hg(l)+O2(g)+2H2O(l)=2Hg+4OH
2+ –
(b) 2Hg(l)+O2(水中溶解态)+2H2O(l)=2Hg+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0.21×p，活度系数均为1。 ⑴ 写出反应(a)的电池表示式。
2+-5 -1
⑵ 当废液中的[Hg]为1×10mol·kg 时，反应(b)能否自发进行？
2+
⑶ [Hg]在废液中浓度为多少时，不再与溶解O2反应？
22. 10 分
-1$
电池 Cd│Cd(OH)2(s)│NaOH(0.01 mol·kg)│H2(p)│Pt 298 K时 E=0 V, $2+
f (Cd/Cd)＝0.40 V。求298 K时Ksp(Cd(OH)2)的值。
23. 5 分
4+2+2+
体系Sn/Sn 和Sn/Sn 的标准电极电位分别为
$4+2+$2+
f (Sn/Sn) = 0.15 V f (Sn/Sn) = -0.14 V
$4+
计算 f (Sn/Sn)，并设计电池。
24. 5 分
在298 K时,已知下列两电池的电动势：
$= 1.23 V，并已知 Dfm-1
+
2?＋SO4
(1) Pt│H2(p)│HCl(a=1)│Cl2(p)│Pt E1＝1.3595 V (2) Pt│Cl2(p)│HCl(a=1)│AgCl(s)│Ag(s) E2＝－1.137 V 求下列电池的电动势E:
$
(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。 $3$$
$
$$
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 DrHm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)
6. 2 分
[答] (C)
7. 2 分
[答] (D) （2分）
8. 2 分
[答] (C)
9. 2 分
2分） （
[答] (C)
*. 2 分
[答] (C)
二、填空题 ( 共 9题 18分 ) 11. 2 分
[答]
f(Pb2+/Pb(Hg)) = f $ (Pb2+/Pb) - RT/2F×ln[a(Pb(Hg))/a(Pb2+
)]
f(Pb2+/Pb) = f $ (Pb2+/Pb) - RT/2F×ln[a(Pb(s))/a(Pb2+
)]
f 不相同， f $
相同
12. 2 分
[答] Pt,Cl(p)|Cl -(a -21)||Cl(a2)|Cl2(p),Pt （2分）
13. 2 分
[答] E, 对消 (2分)
14. 2 分
[答] Hg(l)|Hg(s)|SO2-2+
2SO44(aq)||Hg2(a)|Hg(l) 分）
15. 2 分
[答] Q-1
r= TDS = 21.57 kJ·mol
16. 2 分
[答] 2Sb(s) + 6OH-(m) = Sb-2O3(s) + 3H2O + 6e
6H-p$) + 6OH-2O + 6e = 3H2(g, (m)
2Sb(s) + 3HO = Sb$
22O3(s) + 3H2(g,p)
17. 2 分
[答] E3=2E1 - E2
18. 2 分
[答]
摩尔甘汞电极||Fe3+，Fe2+|Pt 或 Hg(l)|Hg –2Cl2(s)|Cl(aCl?=1)||Fe3+，Fe2+
|Pt 分）
19. 2 分
[答] Ag(s)│Ag+
(aq)‖SO2?4(aq)│Ag2SO4(s),Ag(s)
三、计算题 ( 共 5题 40分 ) 20. 10 分
[答] (1) D$$
-1
rGm= DrGm= -zEF = -474.8 kJ·mol (1分) DHD$rm= 2fHm(298 K) = -571.8 kJ·mol-1 (1分)
（2
（2分） （2
物理化学第八章模拟试卷C及答案
