第一章 热化学与能源
1. 是非题(对的在括号内填“+”号,错的填“-”号)
(1)已知下列过程的热化学方程式为:
则此温度时蒸发1mol
(2)在定温定压条件下,下列两个生成液态水的化学方程式所表达的反应放出的热量是一相同的值。 (-)
(3)功和热是在系统与环境之间的两种能量传递方式,在系统内部不讨论功和热。 (+)
(4)反应的
2、选择题(将所有正确答案的标号填入空格内)
(1)在下列反应中,进行1mol反应时放出热量最大的是 (c)
(2)通常,反应热的精确的实验数据是通过测定反应或过程的哪个物理量而获得的。 (d)
(a)
(3)下列对功和热的描述中,正确的是 (a)
(a)都是途径函数,无确定的变化途径就无确定的数值
(b)都是途径函数,对应于某一状态有一确定值
(c)都是状态函数,变化量与途径无关
(d)都是状态函数,始终态确定,其他值也确定
(4)在温度T的标准状态下,若已知反应
(a)2
(c)
(5)对于热力学可逆过程,下列叙述正确的是 (abd)
(a)变化速率无限小的过程
(b)可做最大功的过程
(c)循环过程
(d)能使系统与环境完全复原的过程
(6)在一定条件下,由乙二醇溶液、冰、水蒸气、氮气和氧气组成的系统中含有 (ad)
(a)三个相 (b)四个相 (c)三种组分 (d)四种组分 (e)五种组分
*(7)一只充满氢气的气球,飞到一定高度即会爆炸,这取决于一定高度上的 (d)
(a)外压 (b)温度 (c)湿度 (d)外压和温度
(8)下述说法中,不正确的是 (d)
(a)焓只有在某种特定条件下,才与系统反应热相等
(b)焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量
(c)焓是状态函数
(d)焓是系统能与环境进行交换的能量
3、填空题
使可燃样品(质量为1.000g)在弹式量热计内完全燃烧,以测定其反应热,必须知道:
(1)弹式量热计内吸热介质(通常为水)质量和比热容;
(2)钢弹组件的总热容
(3)反应前后系统的温度。
*4、钢弹的总热容
解:苯甲酸的摩尔质量为122
= -13.2 kJ
又
=
得该钢弹的总热容
5、葡萄糖完全燃烧的热化学方程式为
当葡萄糖在人体内氧化时,上述反应热约30%可用做肌肉的活动能量。试估计一食匙葡萄糖(3.8g)在人体内氧化时,可获得的肌肉活动的能量。
解:葡萄糖
一食匙葡萄糖(3.8g)氧化时可获得的肌肉活动的能量为
6、已知下列热化学方程式:
不用查表,计算下列反应的
〔提示:根据盖斯定律利用已知方程式,设计一循环,使消去
解:若以(1)、(2)、(3)、(4)依次表示上面所给出的反应方程式,则
上式除以6,即得反应方程式(4),故对应的反应热效应关系为:
=
7、已知乙醇在101.325kPa大气压下正常沸点温度(351K)时的蒸发热为39.2
解:乙醇的蒸发过程是等温定压相变过程
故
= 〔-1×8.314×10-3×351〕
= -2.92
8、在下列反应或过程中,
(1)
(2)
(3)
(4)
解: 根据
1 对于只有凝聚相(液态和固态)的系统,
2 对于有气态物质参与的系统,
所以: (1)
(2)
(3)
(4)
9、根据第8题中所列的各化学方程式和条件,试计算发生下列变化时,各自
(1)2.00mol
(2)生成1.00mol
(3)5.00mol
(4)沉淀出2.00mol
解:
(1)
= -〔2×8.314×10-3×298.15〕
2.00mol
2.00 mol×(-4.958)
(2)
生成1.00mol
(3)
= -〔1×8.314×10-3×(273.15-78)〕
5.00mol
5.00 mol×(-1.62)
(4)
沉淀出2.00mol
10、试查阅附表3的数据计算下列反应的
解: (1)
= 〔6×(-285.83)-4×(-46.11)〕
= -1530.54
(2)
= (52.26-226.73)
= -174.47
(3)
= 〔(-132.45)-(-46.11)〕
= -86.32
(4)
= (-89.1-64.77)
= -153.9
11、计算下列反应的(1)
解:(1)
= -429.86
(2)
= -429.86
298.15K
= -427.38
(3)反应在等温等压条件下进行:
= -(4-4-1)×8.314×10-3
= 2.479
12、近298.15K时的弹式量热计内使1.0000g正辛烷(
解:
(1)正辛烷的摩尔质量为114.23
= -5459
(2)
=-5459
×298.15K
= -5470
13、利用
解:
= 〔(-635.09)+4×(-393.509)-(-1206.92)〕
= 178.33
1000kg石灰石完全分解为生石灰所需热量为
q= 178.33
标准煤的热值为29.3
m= 1.78 ×106 kJ/(29.3×103
14、设反应物和生成物均处于标准状态,试通过计算说明298.15K时究竟是乙炔(
解: (1)
= 〔(-393.509)×2+(-285.83)-(226.73)〕
= -1299.58
= 〔(-393.509)×2+(-285.83)×2-(52.26)〕
= -1410.94
(2)若均以
= -49.41
对于
= -50.30
通过计算可见,298.15K时乙烯完全燃烧放出更多的热量。
15、通过吸收气体中含有的少量乙醇可使
试利用标准摩尔生成焓数据求该反应的
解:
-1999.1 -285.83 -484.5
= 〔(-1999.1)×4+(-285.83)×11+(-484.5)×3
-(-1490.3)×2-(-277.69)×3〕
= -8780.4
*16、试通过计算说明下列甲烷燃烧反应在298.15K进行1mol反应进度时,在定压和定容条件燃烧热之差别,并说明差别之原因。
解:
= (1-1-2)×8.314×10-3
= -4.958
可见定压等温燃烧放热更多。因为此时系统体积减少(因反应后气体分子数减少了),环境对系统做功,这部份功以热的形式返回环境。
▲17、在298.15K时,碳、氢和甲烷标准摩尔燃烧焓分别为-393.5,-285.8和-890.4
〔提示:找出甲烷的生成反应与碳(石墨)、氢(g)及甲烷(g)三个燃烧反应的关系,再利用盖斯定律的运算方法求算。注意,这种计算与反应的各个步骤在实际上能否发生无关,所需要的仅仅是各步骤在形式上是可能的〕
解: 根据题意有:
反应式(1)+2×(2)-(3)得反应式(4),故
= 〔(-393.5)+2×(-285.8)-(-890.4)〕
= -74.7
=
▲18、环己烯的氢化焓是-120
〔提示:环己烯及苯的性质与氢化反应可参考大学有机化学教材,也可根据分子式进行推演——苯有三个定域双键为基础计算苯的氢化焓,这个数值与观察值(-208
解: 氢化焓可表示为下列反应的焓变:
若把环己烯的氢化焓作为每个双键的氢化焓,则假设的分子“环己三烯”的氢化焓为3×(-120
= -152
第二章 化学反应的基本原理和大气污染
1、是非题(对的在括号内填“+”号,错的填“-”号)
(1)
(2)某一给定反应达到平衡后,若平衡条件不变,分离除去某生成物,待达到新的平衡,则各反应物和生成物的分压或浓度分别保持原有定值。 (-)
(3)对反应系统
(4)上述(3)中反应达到平衡后,若升高温度,则正反应速率
(5)反应的级数取决于反应方程式中反应物的化学计量数(绝对值)。 (-)
(6)催化剂能改变反应历程,降低反应的活化能,但不能改变反应的
▲(7)在常温常压下,空气中的N2 和O2 能长期存在而不化合生成NO。且热力学计算表明
▲(8)已知
2、选择题(将所有正确答案的标号填入空格内)
(1)真实气体行为接近理想气体性质的外部条件是 (b)
(a)低温高压 (b)高温低压 (c)低温低压 (d)高温高压
(2)某温度时,反应
(a)
(3)升高温度可以增加反应速率,最主要是因为 (b)
(a)增加了分子总数
(b)增加了活化分子的百分数
(c)降低了反应的活化能
(d)促使平衡向吸热方向移动
(4)已知汽车尾气无害化反应
(a)低温低压 (b)高温高压
(c)低温高压 (d)高温低压
*(5)温度升高而一定增大的量是 ( bc )
(a)
(c)液体的饱和蒸气压 (d)反应的速率常数
(6)一个化学反应达到平衡时,下列说法中正确的是 ( a )
(a)各物质的浓度或分压不随时间而变化
(b)
(c)正、逆反应的速率常数相等
(d)如果寻找到该反应的高效催化剂,可提高其平衡转化率
3、填空题
(1)对于反应:
若升高温度(约升高100 K),则下列各项将如何变化(填写:不变,基本不变,增大或减小。)
(2)对于下列反应:
平衡移动方向 | ||||||
增加总压力 | 不变 | 不变 | 增大 | 增大 | 不变 | 向左 |
升高温度 | 增大 | 增大 | 增大 | 增大 | 增大 | 向右 |
加催化剂 | 增大 | 增大 | 增大 | 增大 | 不变 | 不变 |
(3)造成平流层中臭氧层破坏的主要物质有 CFC、哈龙、N2O、NO、CCl4、CH4等;主要的温室气体有 CO2、CH4、N2O、CFC、O3等 ;形成酸雨的大气污染物主要是 SO2、NOx等 。
4、不用查表,将下列物质按其标准
(a)K(s) (b)Na(s) (c)Br2(1) (d) Br2 (g) (e)KCl(s)
解:
说明 (1)同一物质
(2)一般(相对分子质量相近时)液体的熵大于固体物质的熵;
(3)一般说来,当温度和聚集状态相同时,分子或晶体结构较复杂(内部微观粒子较多)的物质的熵大于分子或晶体结构较简单(内部微观粒子较少)的物质的熵。K(s)和Na(s)的原子结构属同一族,K的结构较Na的复杂。
5、定性判断下列反应或过程中熵变的数值是正值还是负值。
(1)溶解少量食盐于水中;
(2)活性炭表面吸附氧气;
(3)碳与氧气反应生成一氧化碳。
解:(1)熵变为正值;(2)熵变为负值;(3)熵变为正值。
*6、利用些列两个反应及其
解:
故
=
=
7、通过热力学计算说明下列水结冰过程:
在298K标准状态时能否自发进行。已知冰在298K时的标准摩尔生成吉布斯函数为-236.7
解:
=﹛(-236.7)-(-237.129)﹜
故在298K的标准状态时,水结冰的过程不能自发进行。
8、试用教材附录3中的标准热力学数据,计算下列反应的
(1)
(2)
(3)
(4)
解:(1)
=﹛130.864×4+146.4-69.91×4-27.28×3﹜
= 307.7
=﹛(-1015.4)-(-237.129)×4﹜
= -66.9
(2)
=﹛130.864+(-112.1)-41.63﹜
= -23.0
= -147.6
(3)
=﹛(-10.75)×2+(-53.1)-69.91-39.75﹜
= -184.3
=﹛(-157.244)×2+(-553.58)-(-237.129)-(-604.03)﹜
= -26.91
(4)
=﹛152.231×
= -54.1
= 96.90
9、用锡石(SnO2)制取金属锡,有建议可用下列几种方法:
(1)单独加热矿石,使之分解。
(2)用碳(以石墨计)还原矿石(加热产生CO2)。
(3)用H2(g)还原矿石(加热产生水蒸汽)。
今希望加热温度尽可能低一些。试通过计算,说明采用何种方法为宜。
解:(1)单独加热矿石SnO2使之分解的温度条件估算
= 580.7
=﹛205.138+51.55-52.3﹜
= 204.4
依据
T>580.7
(2)用碳还原矿石的温度条件估算
= ﹛(-393.509)-(-580.7)﹜
= 187.2
=﹛213.74+51.55-5.74-52.3﹜
= 207.3
T>187.2
(3)用H2还原矿石的温度条件估算
= ﹛(-241.818)-(-580.7)﹜
= 97.1
=﹛188.825+51.55-130.684-52.3﹜
= 115.5
T>97.1
依据计算,用用H2还原可使矿石分解温度最低。
10、糖在新陈代谢过程中所发生的总反应可用下式表示:
若在人体内实际上只有30%上述总反加的标准吉布斯函数变可转变成为功(非体积功),则一食匙(3.8g)糖在体温37℃时进行新陈代谢,可以做多少功?
解:
= ﹛(-285.83)×11+(-393.509)×12-(-2225.5)﹜
= -5640.7
=﹛69.91×11+213.74×12-205.138×12-360.2﹜
= 512.03
= -5799.4
转化为功(非体积功)
=
11、计算利用水煤气制取合成天然气的下列反应在523K时(近似)的
解:可利用公式
代入热力学化学数据,先求出反应的
= ﹛(-241.818)+(-74.81)-(-110.525)﹜
= -206.10
=﹛188.825+186.264-130.684×3-197.674﹜
= -214.637
依据
≈﹛-206.10-523×(-214.637)×10-3﹜
= -93.84
12、某温度时8.0molSO2和4.0molO2在密闭容器中进行反应生成SO3气体,测得起始时和平衡时(温度不变)系统的总压力分别为300 kPa和220 kPa。试利用上述实验数据求该温度时反应:
解:设平衡时SO3的物质的量为
起始时物质的量/mol 8.0 4.0 0
平衡时物质的量/mol 8.0-
在恒温恒容条件下,系统总压与系统的总物质的量成正比,故
300 kPa:220 kPa=(8.0+4.0):(8.0-
得
SO2的转化率为:
平衡时各物质的摩尔分数为
根据分压定律,各气体平衡时的分压分别为
=
13、已知下列反应:
在740 K时的
解:设最少需用H2的物质的量为
起始时物质的量/mol 1.0
反应中物质的量的变化/mol -1.0 -1.0 2.0 1.0
平衡时物质的量/mol 0
因在定温定压下,气体的分压之比为其物质的量的比。故
*14、已知下列反应:
在不同温度时反应的标准平衡常数值如下:
T/K
973 1.47 2.38
1073 1.81 2.00
1173 2.15 1.67
1273 2.48 1.49
试汁算在上述各温度时反应:
的标准平衡常数
解:
(1)-(2)得
根据多重平衡规则,有
各不同温度时反应的标准平衡常数值如下:
T/K
973 1.47 2.38 0.618
1073 1.81 2.00 0.905
1173 2.15 1.67 1.29
1273 2.48 1.49 1.66
从计算结果得知,当温度升高时,
15、已知反应:
在298.15K 时的
解:根据范特霍夫等压方程式,得
16、利用标准热力学函数估算反应:
在873K 时的标准摩尔吉布斯函数变和标准平衡常数。若系统中各组分气体的分压为
解:
= ﹛(-241.818)+(-110.525)-(-393.509)﹜
= 41.17
=﹛188.825+197.674-130.684-213.74﹜
= 42.08
= 41.17
=
17、对于一个在标准态下是吸热、熵减的化学反应,当温度升高时,根据吕·查德里原理判断,反应将向吸热的正方向移动;而根据公式
解:前一种判断是正确的。当温度改变时,应用
18、研究指出下列反应在一定温度范围内为元反应
(1)写出该反应的反应速率方程。
(2)该反应的总级数是多少?
(3)其他条件不变,如果将容器的体积增加到原来的2倍,反应速率如何变化?
(4)如果容器体积不变而将NO的浓度增加到原来的3倍,反应速率又将怎样变化?
解:
(1)由于上述反应为元反应,据质量作用定律:
(2)反应的总级数n=2+1=3
(3)其他条件不变,容器的体积增加到原来的2倍时,反应物浓度则降低为原来的1/2。
即反应速率为原来的1/8。
(4)若NO的浓度增加到原来的3倍,则
即反应速率为原来的9倍。
19、已知某药物是按一级反应分解的,在25℃分解反应速率常数
解:根据公式
=
20、根据实验结果,在高温时焦炭中碳与二氧化碳的反应:
其活化能为167.4
解:由阿仑尼乌斯公式,得
即反应温度自900K升高到1000K时,反应速率增大9.4倍。
21、将含有0.1
稀硫酸溶液混合均匀,产生下列反应:
今由实验测得在17℃时,从混合开始至溶液刚出现黄色的
解:该反应17℃(290K)时,所需时间
即
22、在没有催化剂存在时,H2O2 的分解反应:
的活化能为75
解:设无催化剂存在时,该反应的活化能
=
故两反应速率的比值为
23、对于制取水煤气的下列平衡系统:
(1)欲使平衡向右移动,可采取哪些措施?
(2)欲使正反应进行得较快且较完全(平衡向右移动)的适宜条件如何?这些措施对
解:根据吕·查德里原理:
(1) 欲使平衡向右移动,可采取以下措施:增加
(2) 使正反应进行得较快且较完全条件有:增加温度,这使得
24、设汽车内燃机内温度因燃料燃烧反应达到1300℃,试利用标准热力学函数估算此温度时反应
解:
= 90.25
=﹛210.761-205.138×
= 12.44
= 90.25
=
常温下,实际上该反应不能发生。但在如内燃机室内温度下,则有NO生成,且在这样的高温下,反应速率较大,故可造成大气污染。
第三章 水化学与水污染
1. 是非题(对的在括号内填“+”号,错的填“-”号)
(1)两种分子酸
(2)0.10
(3)有一由
(4)
(5)
2、选择题(将所有正确答案的标号填入空格内)
(1)往1
(a)
(c)溶液的pH值增大 (d)溶液的pH值减小
(2)设氨水的浓度为c,若将其稀释1倍,则溶液中
(a) (b) (c) (d)2c
(3)下列各种物质的溶液浓度均为0.01
(a)
(b)
(c)
(d)
(4)设
(a)
(b)
(c)
(d)
(5)下列固体物质在同浓度
(a)
(提示:考虑
3、填空题
在下列各系统中,各加入约1.00g
(1)10.0cm30.10
(2)10.0cm30.10
(3)10.0cm3纯水(pH) 变小
(4)10.0cm3带有
4、将下列水溶液按其凝固点的高低顺序排列为 (6)(4)(5)(7)(2)(1)(3)
(1)1
(3)1
(5)0.1
(7)0.1
*5、对极稀的同浓度溶液来说,
解:
6、海水中盐的总浓度为0.60
解:
故海水开始结冰的温度为0.0℃-2.2℃=-2.2℃。
又
故海水沸腾的温度为100.00℃+0.62℃=100.62℃
故25℃时用反渗透法提取纯水所需的最低压力为3.0MPa。
7、利用水蒸发器提高卧室的湿度。卧室温度为25℃,体积为3.0 ×104dm3:假设开始时室内空气完全干燥,也没有潮气从室内选出。(假设水蒸气符合理想气体行为。)
(1)问需使多少克水蒸发才能确保室内空气为水蒸气所饱和(25℃时水蒸气压=3.2kPa)?
(2)如果将800g水放人蒸发器中,室内最终的水蒸气压力是多少?
(3)如果将400g水放入蒸发器中,室内最终的水蒸气压力是多少?
解:(1)假设室内水蒸气符合理想气体行为
(2)从(1)可知,25℃时700g水蒸发即可使室内空气为水蒸气所饱和,所以放入800g水,室内最终水蒸气压力仍为3.2kPa。
(3)400g水放入蒸发器中,室内水蒸气压力为
8、(1)写出下列各物质的共扼酸:
(a)
(2)写出下列各种物质的共扼碱
(a)
解: (1)
质子碱 | ||||||
共轭酸 | ||||||
(2)
质子碱 | ||||||
共轭酸 | ||||||
9、在某温度下0.10
解:因为
所以
即该温度时,HCN的解离常数是
10、计算0.050
解:
11、已知氨水溶液的浓度为0.20
(1)求该溶液中的
(2)在上述溶液中加入
(3)比较上述(1)、(2)两小题的计算结果,说明了什么?
解:
(1)
(2)溶液中存在下列溶解平衡:
(3)通过计算说明,同离子效应可大大降低弱酸在溶液中的离解度,因而
12、试计算25℃时0.10
解:
设
平衡时浓度/
求解得:
即
13、利用书末附录6和附录7的数据(不进行具体计算)将下列化合物的0.10
(1)
解:pH的由小到大的顺序为
(3)
14、取50.0cm30.100
解: 混合溶液总体积为100cm3,则某一元弱酸HA的浓度为:
KOH的浓度为:
一元弱酸HA与KOH中和后,HA过量,组成
已知
15、在烧杯中盛放20.00cm30.100
(1)当加入10.00cm3
(2)当加入20.00cm3
(3)当加入30.00cm3
解:(1)
(2)
(3)
16、现有1.0
(1)当该缓冲溶液中含有0.10mol
*(2)往(1)缓冲溶液中加入0.40g
(3)当缓冲溶液的pH=3.15时,
解: (1)缓冲溶液的pH计算:
(2)加入0.40g固体NaOH,相当于NaOH的物质的量:
NaOH与HF反应,HF过量,并生成NaF,两者的浓度为:
(3)当溶液pH=3.5时:
17、现有125 cm31.0
解:
18、判断下列反应进行的方向,并作简单说明(设备反应物质的浓度均为
1
解: (1)
(2)
19、根据
(1)
(2)
(3)
(4)
解:(1)设
可得
(2)
(3)在
(4)在
此时
*20、应用标准热力学数据计算298.15K时
解:
21、将
(1)当在混合溶液中
(2)当混合溶液中
(3)当混合溶液中
解: (1)
由于
所以
(2)
即当
(3)
即当混合溶液中
22、若加入
解: 因溶液中各离子浓度很低,溶液的密度可近似地以水的密度计。加入的
因
23、胶体粒子为什么会带电?
解: 由于胶体是一个高度分散的系统,胶体粒子的总表面积非常大,具有高度的吸附能力,且能选择性的吸附某种粒子,因此胶体粒子带有电荷。
对
▲25、工业废水的排放标准规定
解:根据工业废水排放标准,要求废水中:
为使
=
即废水中的pH值应是:
▲26、某电镀公司将含
求
解:根据反应式,每排放1mol
第四章 电化学与金属腐蚀
1. 是非题(对的在括号内填“+”号,错的填“-”号)
(1)取两根金属铜棒,将一根插入盛有0.1
(2)金属铁可以置换
(3)电动势E(或电极电势
(4)钢铁在大气中的中性或酸性水膜中主要发生吸氧腐蚀,只有在酸性较强的水膜中才主要发生析氢腐蚀。 (+)
(5)有下列原电池:
若往
2、选择题(将所有正确答案的标号填入空格内)
(1)在标准条件下,下列反应均向正方向进行:
它们中间最强的氧化剂和最强的还原剂是 (b)
(a)
(c)
(2)有一个原电池由两个氢电极组成,其中一个是标准氢电极,为了得到最大的电动势,另一个电极浸入的酸性溶液
(a)
(b)
(c)
(d)
(3)在下列电池反应中
当该原电池的电动势为零时,
(a)
(c)
(4)电镀工艺是将欲镀零件作为电解池的( );阳极氧化是将需要处理的部件作为电解池的( ) (a,b)
(a)阴极 (b)阳极 (c)任意一个极
3、填空题
(1)有一种含
(a)
(2)有下列原电池:
(3)电解含有下列金属离子的盐类水溶液:
4、根据下列原电池反应,分别写出各原电池中正、负电极的电极反应(须配平)。
(1)
(2)
(3)
(4)
解:(1)负极:
正极:
(2)负极:
正极:
(3)负极:
正极:
(4)负极:
正极:
5、将上题各氧化还原反应组成原电池,分别用图示表示各原电池。
解:(1)
(2)
(3)
(4)
6、参见标准电极电势表,分别选择一种合适的氧化剂,能够氧化:
(1)
再分别选择一种合适的还原剂,能够还原:(a)
(c)
解:合适的氧化剂为:
(1)酸化的
合适的还原剂为:
(1)
注:本题答案不单一,同学们可根据原理自行选择。
7、将锡和铅的金属片分别插入含有该金属离子的溶液中并组成原电池(用图示表示,要注明浓度)。
(1)
(2)
分别计算原电池的电动势,写出原电池的两电极反应和电池总反应式。
解:查教材附录,
(1)当
故以锡电极做原电池负极,铅电极做正极。
原电池图示为:
正极反应:
负极反应:
电池总反应式:
原电池电动势:
=-0.1262V-(-0.197)V=0.071V
(2)当
故以铅电极做原电池负极,锡电极做正极。
原电池图示为:
正极反应:
负极反应:
电池总反应式:
原电池电动势:
=-0.1375V-(-0.156)V=0.019V
8、求反应
解:
= -0.447V -(-0.7618V)=0.315V
故
9、将下列反应组成原电池(温度为298.15K):
(1) 计算原电池的标准电动势;
(2) 计算反应的标准摩尔吉布斯函数变;
(3) 用图示表示原电池;
(4) 计算
解:(1)查阅教材附录:
= 0.771V - 0.5355V = 0.236V
(2)
(3)原电池图示:
(4)
10、当pH=5.00,除
解: 由反应
正极:
负极:
当pH=5.00,其他物质均处于标准条件时:
可见
11、由镍电极与标准氢电极组成原电池。若
解: 该原电池的图示为:
因为
所以
又
则
12、由两个氢电极:
解:依题意,原电池应为:
13、判断下列氧化还原反应进行的方向(25℃的标准状态下):
(1)
(2)
(3)
解:25℃的标准状态下,查阅教材附录相关数据,得到各对电池的标准电极电势值,并对比相应标准电极电势的大小。
(1)
(2)
(3)
14、在pH=4.0时,下列反应能否自发进行?试通过计算说明之(除
(1)
(2)
解: pH=4.0,其他物质均处于标准条件下:
(1)反应
正极:
负极:
因
(2)反应
正极:
负极:
因
15、计算下列反应的标准平衡常数和所组成的原电池的标准电动势。
又当等体积的
解:
= 0.771V - 0.5355V = 0.236V
当量溶液等体积混合后,离子浓度均变为
16、由标准钴电极
(1)标准钴电极的电极电势为多少?(不查表)
(2)此电池反应的方向如何?
(3)当氯气的压力增大或减小时,原电池的电动势将发生怎样的变化?
(4)当
解: (1)依据题意,钴电极为负极,氯电极为正极:
(2)原电池反应为:
(3)
当
(4) 当
原电池的电动势增加了0.06V。
17、从标准电极电势值分析下列反应向哪个方向进行?
实验室中是根据什么原理,采取什么措施,利用上述反应制备氯气的?
解: 根据教材附录数据可知,
即
18、用图示表示下列反应可能组成的原电池,并利用标准电极电势数据计算反应的标准平衡常数。
解: 原电池图示为:
▲19、为什么
(提示:铜的歧化反应为
解:歧化反应:
查教材附录可知,
所以
= 0.521V – 0.163V = 0.358V > 0
可见,
20、用两级反应表示下列物质的主要电解产物。
(1)电解
(2)电解熔融
(3)电解
解: (1)阳极:
阴极:
(2)阳极:
阴极:
(3)阳极:
阴极:
*21、电解镍盐溶液,其中
解: 电解镍盐溶液时,阴极可能发生的反应为:
镍的析出电势:
氢的析出电势:
为使氢气不析出,需满足
则
溶液的最小pH值为1.36。
22、分别写出铁在微酸性水膜中,与铁完全浸没在稀硫酸(
解: 铁在微酸性水膜中发生吸氧腐蚀,电极反应为:
阳极:
阴极:
铁浸没在稀硫酸发生析氢腐蚀,电极反应为:
阳极:
阴极:
*23、已知下列两个电池的标准电极电势如下:
试从
解: 若将两电极组成原电池:
电池总反应式为
设反应的平衡常数为:
而
*24、银不能溶于
(提示:溶解反应为:
解: 设计原电池:
该原电池总反应式为:
又
同理,设计另一原电池:
银在盐酸中的溶解反应为:
因为
银在
因为
▲25、氢气在锌电极上的超电势
在298K时,用
解:
锌的析出电势:
氢气的析出电势 :
为使氢气不与
则
由
解得
本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/5ecb1de46bdc5022aaea998fcc22bcd126ff42d4.html
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