《物理化学》课程教学课件（PPT讲稿）电化学（习题课）

内东理工大客标题(1)概念和公式SHANDONGUNVERSITYOFTECHNOLOGY一、电导G、电导率k和摩尔电导率Λm1/S/ S·m-1G=K=GAR理K/ S.m? .mol-lA一mcAm(强)=V+am,++v.am+V.2Am(弱)=α Am° = α (V+αm+mα = Am/ Am° = C(离子) /c(电解质)K= mic;(离子)

2 标题 2 （一）概念和公式 一、电导G、电导率和摩尔电导率m S R G / 1 = 1 / −        = S m A l  G 2 1 / −  = S m mol c m   m(强)=+m,++ -m,-  m(弱)=  m  =  (+m,+  + -m,- )  =  m/ m  = c(离子) /c(电解质)  =   m,i ci (离子)

山东理工大客标题SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY离子平均活度a+,离子平均活度系数二、#a(电解质)=a=(+m+/me)~ 其中v=V++v.a+ =+(m± / m°)理工m+= (v*+v"-)1/mln+=-z+z_AVI三、Debye极限公式Im,zi离子强度22

3 标题 - 2 - 二、离子平均活度a，离子平均活度系数 a(电解质)=a =( m /my)  其中= + + - ( / )  a =   m m 三、Debye极限公式 2 2 1 i i I = m z z z A I  = − + − ln 离子强度 m m      1/ ( ) + −  = + −

山东理工大客标题SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY四、可逆电池热力学=-nFE(Ar,Gm)Tp=-W’aEA.S=nFm东理araEQr = T△,Sm= nFTmaTOnFE?K° = expl反应平衡时，△,Gm=0,RT3

4 标题 - 3 - 四、可逆电池热力学 (ΔrGm)T, p = –Wr ’ = − nFE p r m T E S nF        =   p r r m T E Q T S nFT       =  =   反应平衡时，ΔrGm=0，       = RT nFE K   exp

山东理工大客标题SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY五、能斯特公式RTE=+-_=EoIn anFVoRTao6ln理=@十D=VRnFaR六、电极的极化Pa= Pr +nPc= Pr -n4

5 标题 - 4 - 五、能斯特公式 i ai nF RT E E   = + − − = − ln R O R O a a nF RT     = + ln 六、电极的极化 a = r + c = r -

内东理工大客标题例题(二）SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY例1填空和选择填空1.某一电池反应△,Sm(298K)>0，则25℃原电池可逆吸热因为 Q,=TA,Sm工作时是吸热还是放热？2.用同一电导池分别测定浓度为0.01和0.1mol·kg-1的两个电解质溶液，其电阻分别为1000,500Q。则4m之比为（B）(A)1:5(C) 10:5(D)5:10(B)5:1Nm.15(Rc),500 ×0.1(k / c)i2.解1Am,2(Rc)i1000 x 0.01(k / c)2-5 -

6 标题 - 5 - （二）例题 例1 填空和选择填空 1.某一电池反应ΔrSm(298K)>0 ，则25℃原电池可逆 工作时是吸热还是放热？ _因为_ 2.用同一电导池分别测定浓度为0.01和0.1mol·kg-1的 两个电解质溶液，其电阻分别为1000, 500。则m 之比为（ ） (A)1:5 (B)5:1 (C) 10:5 (D)5:10 吸热 Qr =TΔrSm B 1 5 1000 0.01 500 0.1 ( ) ( ) ( / ) ( / ) 1 2 2 1 ,2 ,1 =   = =   =   Rc Rc c c m m 2.解

山东理工大客SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY3.下列电解质溶液中(0.01mol-kg-l)，最大的是(A)(A)NaCI (B)CaCl2(C) LaCl3(D) CuSO44.对于同一电解质水溶液，当其浓度逐渐增加时，何种性质将随之增加(A)福(A)稀溶液范围内的x (B)Am (C) (D)Kcell5.某一电解质My+Av，则其a+与a之间关系是(D)(A) a+=a (B) a+=a2 (C) a+=av(D)a±=al/v3.解：根据lIn =-Azz,I/2,右式中(NaCI)的数最小

7 3.下列电解质溶液中(0.01mol·kg-1 )， 最大的是( ) (A)NaCl (B)CaCl2 (C) LaCl3 (D) CuSO4 4.对于同一电解质水溶液，当其浓度逐渐增加时， 何种性质将随之增加( ) (A)稀溶液范围内的 (B)  m (C)  (D) Kcell 5.某一电解质M+A-，则其a与a之间关系是( ) (A) a=a (B) a =a 2 (C) a =a  (D) a= a 1/ A A D 3.解：根据ln  =-Az+z￾I 1/2 , 右式中(NaCl)的数最小

山东理工大客SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY6.1mol ·kg-1 K,Fe(CN)溶液的离子强度(A)(A)10 (B) 7 (C) 4(D) 15 mol kgl7.将两铂丝插入m(Sn2+)=0.2, m(Sn4+)=0.02 mol ·kg的溶液中构成电池，则E=(C)(A)Ee+0.059/2 (B) Ee-0.059/2 (C)0 (D) Ee+0.0598.将Ag(s)→Ag-Au(合金aAg=0.120)设计成电池：则该电池在25℃时的Ag(s)lAg+ |Ag-Au(s)电动势E=-0.0591lga=0.054V6.解: I=(4 × 12+1 X 42)/2=10 mol ·kgl

8 6. 1mol ·kg-1 K4Fe(CN)6溶液的离子强度( ) (A)10 (B) 7 (C) 4 (D) 15 mol ·kg-1 7.将两铂丝插入m(Sn2+)=0.2, m(Sn4+)=0.02 mol ·kg-1 的溶液中构成电池，则E=( ) (A)Ey+0.059/2 (B) Ey-0.059/2 (C)0 (D) Ey+0.059 8. 将Ag(s)→Ag-Au(合金aAg=0.120)设计成电池： _则该电池在25 ℃时的 电动势E=_ A C Ag(s)| Ag+ |Ag-Au(s) -0.0591 lga = 0.054V 6.解：I=(4×1 2+1×4 2 )/2=10 mol ·kg-1

山东理工大客SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY9.按书写习惯，下列电池E=(-0.118)VPtH2(pe)/HI(m;=0.01mol-kg-)/Agl|Ag- Ag|AgIHI(m,=0.001mol-kg-I)/ H2(pe)Pt(A)0.118 (B)-0.059 (C)0.059 (D)-0.11810.已知 Cu2++2e →Cu Pie=0.337VCut+e →Cu1/@29=0.521V求 Cu2++e →Cu+ 的β,e=(0.153 )V9.解： 电池反应：HI(m2)→HI(m)E=2 X 0.059lg(0.001/0.01)= -0.118V10.解： F@3e=2FPi9-FP29=0.153V

9 9.按书写习惯，下列电池E=( )V Pt|H2 (py)|HI(m1=0.01mol·kg-1 )|AgI|Ag- Ag|AgI | HI(m2=0.001mol·kg-1 )| H2 (py)|Pt (A)0.118 (B)-0.059 (C)0.059 (D)-0.118 10. 已知 Cu2++2e →Cu 1 y=0.337V Cu+ + e →Cu 2 y=0.521V 求 Cu2++e →Cu+ 的3 y=( )V 0.153 9. 解：电池反应：HI(m2 ) → HI(m1 ) E=2 × 0.059lg(0.001/0.01)= –0.118V 10. 解： F3 y=2F1 y– F2 y=0.153V -0.118

山东理工大客SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY11. 电池Hg()-Hg2Cl(s)/HCI(a)ICl2(pe)-Pt在25℃ =0.1时的电动势E=1.135VVa=0.01时的电动势E=1.13512.有两个电池的电动势,正确的是（C）E1(1) H2(pe)/KOH(0.1 mol· kg-)/O2(pe)(2) H2(pe)|H,SO4(0.01mol kg-")O2(pe)E2(A)E,E2 (C) E,=E, (D) 不能确定11.解：电池反应：2Hg()+ Clz(pe)→Hg2Cl2(s)E-Ee12. 解： 电池反应： H2(g,pe)+ 1/202(g,pe)→H,0(lE-Ee

10 11. 电池Hg(l)-Hg2Cl2 (s)|HCl(a)|Cl2 (py)-Pt 在25℃ a=0.1时的电动势E= 1.135V a=0.01时的电动势E=_V 1.135 C 11. 解：电池反应：2Hg (l)+ Cl2 (py) → Hg2Cl2 (s) E=Ey 12. 解：电池反应：H2 (g ,py)+ 1/2O2 (g,py) → H2O(l) E=Ey 12. 有两个电池的电动势,正确的是（ ） (1) H2 (py)|KOH(0.1mol·kg-1 )|O2 (py) E1 (2) H2 (py)|H2SO4 (0.01mol·kg-1 )|O2 (py) E2 (A)E1E2 (C) E1=E2 (D) 不能确定

山东理工大客SHANDONGUNIVERSITY OFTECHNOLOGY13.已知电池Ei(1)Cu|Cu2+(a2)IlCu2+(ai)ICu(2)Pt)Cu2+(a2),Cut(a' )lICu2+(ai),Cut(a') |Pt强27E2=(2E,)(A)Ei-E2/2 (B) Ei=2E2 (C)Ei-E2 (D) E;≥E213.解：电池反应：(1) Cu2+(a)-→Cu2+(a2)(2) Cu2+(a)+Cut(a" )-→Cu2+(a2) +Cut(a"RTRTaaaE(1)E(2)InnF2Fa,·a'an

11 13. 已知电池 (1)Cu|Cu2+(a2 )||Cu2+(a1 )|Cu E1 (2)Pt|Cu2+(a2 ),Cu+ (a’)||Cu2+(a1 ),Cu+ (a’) |Pt E2=( ) (A)E1=E2 /2 (B) E1=2E2 (C)E1=E2 (D) E1E2 2E1 2 1 ln 2 (1) a a F RT E = 13.解:电池反应： (1) Cu2+(a1 )→Cu2+(a2 ) (2) Cu2+(a1 )+Cu+ (a’)→Cu2+(a2 ) +Cu+ (a’) ' ' (2) ln 2 1 a a a a F RT E   =