1、1. 試將下述化學(xué)反應(yīng)設(shè)計(jì)成電池: (1) AgCl(s)=Ag+(aAg+)+Cl-(aCl-)(2) AgCl(s)+I-(aI-)=AgI(s)+Cl-(aCl-) (3) H2(pH2)+HgO(s)=Hg(l)+H2O(l) (4) Fe2+(aFe2+)+Ag+(aAg+)=Fe3+(aFe3+)+Ag(s) (5) H2(pH2)+1/2 O2(pO2)=H2O(l)(6) Cl2(pCl2)+2I-(aI-)=I2(s)+2Cl-(aCl-)2. 298K時(shí)下述電池的E為1.228 V Pt,H2( )|H2SO4(0.01 mol/kg)|O2( ),Pt 已知H2O(l)的

2、生成熱 為-286.1 kJ/mol.試求: (1) 該電池的溫度系數(shù).(2) 該電池在273 K時(shí)的電動(dòng)勢(shì).該反應(yīng)熱在該溫度區(qū)間內(nèi)為常數(shù).3. 電池Zn(s)|ZnCl2(0.05 mol/kg)|AgCl(s)+Ag(s) 的電動(dòng)勢(shì)E =1.015- 4.92(T/K-298)V.試計(jì)算在298 K當(dāng)電池有2 mol 電子的電量輸 出時(shí),電池反應(yīng)的rGm, rHm, rSm和此過程的可逆熱效應(yīng)QR. 4. 一個(gè)可逆電動(dòng)勢(shì)為1.07 V的原電池,在恒溫槽中恒溫至293 K.當(dāng)此電池短路時(shí)(即直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng),不作電功),有1000 C的電量通過.假定電池中發(fā)生的反應(yīng)與可逆放電時(shí)的反應(yīng)相同,試

3、求以此電池和恒溫槽都看作體系時(shí)總的熵變化.如果要分別求算恒溫槽和電池的熵變化,還需何種數(shù)據(jù)?5. 試為下述反應(yīng)設(shè)計(jì)一電池 Cd(s)+I2(s)=Cd2+(aCd2+=1.0)+2I-(aI-=1.0) 求電池在298K時(shí)的 ,反應(yīng)的 和平衡常數(shù) .如將反應(yīng)寫成 1/2 Cd(s)+1/2 I2(s)=1/2 Cd2+(aCd2+=1)+I-(aI-=1) 再計(jì)算, 和 ,以此了解反應(yīng)方程式的寫法對(duì)這些數(shù)值的影響.6. 列式表示下列兩組標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì) 之間的關(guān)系. 7. 試設(shè)計(jì)一個(gè)電池,使其中進(jìn)行下述反應(yīng) Fe2+(aFe2+)+ Ag+(aAg+) =Ag(s)+Fe3+(aFe3+)(1)

4、寫出電池的表示式.(2) 計(jì)算上述電池反應(yīng)在298K,反應(yīng)進(jìn)度為1 mol 的平衡常數(shù) . (3) 如將過量磨細(xì)的銀粉加到濃度為0.05 mol/kg的Fe(NO3)3溶液中,求當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡后Ag+的濃度為多少?(設(shè)活度系數(shù)均等于1)8. 試設(shè)計(jì)合適的電池判斷在298K時(shí),將金屬銀插在堿溶液中,在通常的空氣中銀是否會(huì)被氧化?(空氣中氧的分壓為0.21 ).如果在溶液中加入大量的CN-,情況又怎樣? 已知 Ag(CN)2- + e- - Ag(s)+2CN- =-0.31V9. 在298K時(shí),分別用金屬Fe和Cd插入下述溶液中,組成電池,是判斷何種金屬首先被氧化? (1)溶液中含F(xiàn)e2+和Cd2

5、+離子的濃度都是0.1 mol/kg(2)溶液中含 Fe2+為0.1 mol/kg,而Cd2+為0.0036 mol/kg. 10. 在298K時(shí),試從標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯自由能計(jì)算下述電池的電動(dòng)勢(shì) Ag(s)+AgCl(s)|NaCl(a=1)|Hg2Cl2(s)+Hg(l) 已知AgCl(s) 和Hg2Cl2(s)的標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯自由能分別為-109.57和-210.35 kJ/mol.11. 根據(jù)下列在298K和 下的數(shù)據(jù),計(jì)算HgO(s)在該溫度時(shí)的離解壓. (1) 下述電池的 =0.9265 V Pt,H2( )|NaOH(a=1)|HgO(s)+Hg(l)(2) H2( )+1/2O2(

6、 )=H2O(l) =-285.85kJ*mol-1 (3) 298K時(shí)下列物質(zhì)的摩爾熵值 化合物 HgO(s) O2(g) H2O(l) Hg(l) H2(g) /J/(Kmol) 73.22 205.170.0877.4 130.7 12. 298K時(shí),10 mol/kg和6 mol/kg的HCl水溶液中HCl的分壓為560和18.7Pa,試計(jì)算下述兩電池的電動(dòng)勢(shì)的差值. (Pt)H2( )|HCl(10 mol/kg)|Cl2( )(Pt)(Pt)H2( )|HCl(6 mol/kg)|Cl2( )(Pt)13. 在298K時(shí),測(cè)得下述電池的E為0.695V, Zn(s)|Zn2+(aZ

7、n2+=0.01)|H+(aH+=0.02)|H2(pH2),Pt 通入H2(g)時(shí),液面上總壓為100.5 kPa,這時(shí)水的飽和蒸汽壓為3.20kPa,并已知液接電勢(shì)為-0.030V,求Zn電極的 (Zn2+,Zn). 設(shè)氫氣為理想氣體. 14. 已知298K時(shí) 2H2O(g) = 2H2(g)+O2(g) 反應(yīng)的平衡常數(shù)為9.7,這時(shí)H2O的飽和蒸汽壓為3200Pa,試求298K時(shí)下述電池的電動(dòng)勢(shì)E.Pt,H2()|H2SO4(0.01 mol/kg)|O2(),Pt (298K時(shí)的平衡常數(shù)是根據(jù)高溫下的數(shù)據(jù)間接求出的.由于氧電極上的電極反應(yīng)不易達(dá)到平衡,不能測(cè)出E的精確值,所以可通過上法

8、來計(jì)算E值)15. 計(jì)算298K時(shí)下述電池的電動(dòng)勢(shì)E, Pb(s)+PbCl2(s)|HCl(0.1 mol/kg)|H2(0.1),Pt 已知 (Pb2+,Pb)=-0.126V,298K 時(shí),PbCl2(s)在水中飽和溶液的濃度為0.039 mol/kg.設(shè)活度系數(shù)均等于1. 16. 已知298K時(shí)下述電池的電動(dòng)勢(shì)E=0.372V, Cu(s)|Cu(Ac)2(0.1 mol/kg)|AgAc(s)+Ag(s) 溫度升至308K時(shí),E=0.374V,又知298K時(shí), (Ag+,Ag)=0.799V, (Cu2+,Cu)=0.337V,(1) 寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng). (2) 298K時(shí),當(dāng)

9、電池可逆地輸出2 mol 電子的電量時(shí),求電池反應(yīng)的rGm, rHm和rSm,設(shè)電動(dòng)勢(shì)E 隨 T的變化率有定值. (3) 求醋酸銀AgAc(s)的溶度積Ksp.(設(shè)活度系均為1) 17. 已知298K時(shí)濃度為7.0 mol/kg的HCl水溶液里,離子的平均活度系數(shù)=4.66,該溶液上方HCl(g)的平衡分壓為46.40Pa,電極 Cl-(aCl-)|Cl2(pCl2),Pt的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)為1.3595V,求該溫度下,下述反應(yīng)的平衡常數(shù) .2HCl(g, )= Cl2(g, )+H2(g, ) 設(shè)氣體為理想氣體.18. 對(duì)下列電池 Pt,H2(p1) |HCl(m)|H2(p2),Pt 設(shè)氫氣遵

10、從的狀態(tài)方程為pVm =RT+ap,式中a=1.48 m3/mol,且與溫度,壓力無關(guān).當(dāng)氫氣的壓力p1=20 , p2= 時(shí), (1) 寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)(2) 計(jì)算電池在293 K時(shí)的電動(dòng)勢(shì) (3) 當(dāng)電池放電時(shí)是吸熱還是放熱?為什么?(4) 若a是溫度的函數(shù)a=b-a/RT(a,b是常數(shù)),當(dāng)電池輸出2 mol電子的電量時(shí),試列出下列函數(shù)的計(jì)算公式: rSm , rHm 和最大功Wmax. 19. 一個(gè)原電池是由固態(tài)鋁電極和固態(tài)的Al-Zn合金電極以及熔融的AlCl3-NaCl混合物作電解質(zhì)形成,當(dāng)鋁在合金電極中的摩爾分?jǐn)?shù)是0.38,電池電動(dòng)勢(shì)在653 K時(shí)為7.43 mV, 試計(jì)算Al(s)在Al