大学化学 课后题答案

1．今有一密闭系统，当过程的始终态确定以后，下列各项是否有确定值

Q , W , Q-W , Q+W , ΔH , ΔG

答： Q+W , ΔH , ΔG 有确定值，Q , W , Q-W 无确定值。 2．下列各符号分别表示什么意义

θθθθH，ΔH，ΔH，ΔfH298(B),S298(B), ΔfG298(B)

θθθ 答：H：焓；ΔH：焓变；ΔH：标准焓变；ΔfH298(B)：298K时B物质的标准生成焓；S298(B)：

θ298K时B物质的标准熵； ΔfG298(B)：298K时B物质的标准生成吉布斯函数。 3.下列反应的Qp和QV有区别吗 （1）2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) （2）NH4HS(s)＝NH3(g)+H2S(g) （3）C(s)+O2(g)=CO2(g)

（4）CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) 答：（1）、（2）有区别。 4.已知下列热化学方程式：

θ （1）Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)；ΔH298=mol；

θ （2）3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)；ΔH298=mol；

θ （3）Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)；ΔH298=mol；

θ 不用查表，计算下列反应的ΔH298： （4）FeO(s)+CO=Fe(s)+CO2(g)

解：[（1）×3—（2）—（3）×2]/6=（4）

θ ΔH298（4）=[（）×3—（）—×2]/6=—（kJ/mol）

θ5.查表计算下列反应的ΔH298：

（1）Fe3O4(s)+4H2(g)=3Fe(s)+4H2O(g) （2）4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) （3）CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) （4）S(s)+O2(g)=SO2(g) 解：

（1） Fe3O4(s) + 4H2(g) = 3Fe(s) + 4H2O(g)

θ ΔfH298 — 0 0 —

θ ΔH298=4×（—）+=（kJ/mol）

（2） 4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) + 6H2O(l)

θ ΔfH298 — 0 —

θ ΔH298=6×（—）+4×+4×=—（kJ/mol） （3） CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g)

θ ΔfH298 — — — 0

θ ΔH298=（—）++=—（kJ/mol）

（4） S(s) + O2(g) = SO2(g)

θ ΔfH298 0 0 —

θ ΔH298=—（kJ/mol）

θ6.查表计算下列反应的ΔH298：

（1）Fe(s)+Cu2+(aq)=Fe2+(aq)+Cu(s) （2）AgCl(s)+I-(aq)=AgI(s)+Cl-(aq)

（3）2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq) （4）CaO(s)+H2O(l)=Ca2+(aq)+2OH-(aq) 解：

（1） Fe(s) + Cu2+(aq) = Fe2+(aq) + Cu(s)

θ ΔfH298 0 — 0

θ ΔH298=——=（kJ/mol）

（2） AgCl(s) + I-(aq) = AgI(s) + Cl-(aq)

θ ΔfH298 — — — —

θ ΔH298=——++=—（kJ/mol） （3） 2Fe3+(aq) + Cu(s) = 2Fe2+(aq) + Cu2+(aq)

θ ΔfH298 — 0 —

θ ΔH298=2×（—）++2×=—（kJ/mol） （4） CaO(s) + H2O(l) = Ca2+(aq) + 2OH-(aq)

θ ΔfH298 — — — —230

θ ΔH298=—2×230—++=—（kJ/mol）

θθ7.查表计算下列反应的ΔS298和ΔG298：

（1）2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)

（2）3Fe(s)+4H2O(l)=Fe3O4(s)+4H2(g) （3）Zn(s)+2H+(aq)=Zn2+(aq)+H2(g)

（4）2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq) 解：

（1） 2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)

θ S298

θ ΔfG298 — 0 —

θ ΔS298=2×—2×—=—（J·K-1·mol-1）

θ ΔG298=2×（—）+2×=—（kJ/mol）

（2） 3Fe(s) + 4H2O(l) = Fe3O4(s) + 4H2(g)

θ S298

θ ΔfG298 0 — — 0

θ ΔS298=4×+—3×—4×=（J·K-1·mol-1）

θ ΔG298=（—）+4×=—（kJ/mol）

（3） Zn(s) + 2H+(aq) = Zn2+(aq) + H2(g)

θ S298 0 —

θ ΔfG298 0 0 — 0

θ ΔS298=——=—（J·K-1·mol-1）

θ ΔG298=—（kJ/mol）

（4） 2Fe3+(aq) + Cu(s) = 2Fe2+(aq) + Cu2+(aq)

θ S298 — —

θ ΔfG298 — 0 —

θ ΔS298=—2×—+2×=（J·K-1·mol-1）

θ ΔG298=—2×+2×=—（kJ/mol）

θ8.已知反应 4CuO(s)=2Cu2O(s)+O2(g) 的ΔH298=mol,

θ ΔS298=·K-1·mol-1，设它们皆不随温度变化。问： （1）298K、标准状态下，上述反应是否正向自发 （2）若使上述反应正向自发，温度至少应为多少

—θ 解：（1）ΔG298=—298××103=（kJ/mol）>0, 不自发

θ （2）须ΔGT=—T××103<0

—

T>(K)

9.对于合成氨反应：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),查表计算： （1）298K、标准状态下，反应是否自发

（2）标准状态下，反应能够自发进行的最高温度是多少设反应的ΔH和ΔS不随温度变化。

θθθ

（3）若p(N2)=10p,p(H2)=30p,p(NH3)=1p,反应能够自发进行的温度又是多少设反应的ΔH

和ΔS仍不随温度变化。

解： N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g)

θ S298 ΔfHθ298 0 0 —

θ ΔS298=2×—3×—=—（J·K-1·mol-1） ΔHθ298=—2×=—（kJ/mol）

θ （1）ΔG298=—92220+298×=—（kJ/mol）<0,自发

θ （2）须ΔGT=—92220+T×<0

T<464(K)

（3）须ΔGT=—92220+T×+8.314Tln12<0

10303T<979(K)

θ10．已知 CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) 的ΔH298= kJ/mol, ΔSθK-1·mol-1。试计算CaCO3(s)298 = J·

在空气中（CO2体积分数为%）开始分解的近似温度。

0.00033p 解：须ΔGT=178400—+8.314Tln<0 ,

p T>785(K)

θ

11．写出下列各反应平衡常数K的表达式（不计算）：

（1）2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) （2）C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) （3）HAc(aq) H+(aq)+Ac-(aq)

（3）Pb(s)+2H+(aq) Pb2+(aq)+H2(g) 解：（1）K （3）K(p(NO2)/p)2(p(CO)/p)(p(H2)/p) （2） K(p(NO)/p)2p(O2)/pp(H2O)/pc(H)c(Ac)(p(H2)/p)c(Pb2) （4）K

c(HAc)c2(H)θ

12. 973K时，反应：CO(g)+H2O(g) CO2g)+H2(g) 的K=,问：

（1）973K,标准状态下，反应是否自发

（2）若p(CO2)=p(H2)=×105Pa,p(CO)=p(H2O)=×105Pa,反应是否自发 解：（1）GRTlnK=—×=—3597<0,自发

1.272 （2）GGRTlnQ35978.314973ln=4709>0,不自发

0.762θ13．已知N2O4(g) 2NO2(g)的ΔG298=4836 J/mol。现将盛有的1L密闭容器置于25℃的恒

温槽中，问：平衡时容器内的总压力为多少 解：n=92=

θ—×θθ K=e4836/298)= （ΔG=-RTlnK）

—θ

开始时N2O4的压力为：××298/103=85476(Pa)= （PV=nRT）

θ

设平衡时NO2的分压为x p,则

N2O4 2NO2

2x

(2x)2θ

0.142 , 解得 x= p

0.8436x p=+= p

14．523K时，将 PCl5(g)注入的密闭容器中，反应：

PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)

θ

达平衡时，有的PCl5被分解了。求523K时反应的K。

解： PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)

开始时物质的量/mol 0 0 平衡时物质的量/mol

平衡时分压/Pa

总θ

0.2RT0.5RT0.5RT 332102102103[0.58.314523/(2103)/101325]2K26.82

0.28.314523/(2103)/10132515．740K时，Ag2S(s)+H2(g) 2Ag(s)+H2S(g) 的K=。该温度下，将一密闭容器中的 mol Ag2S

完全还原，至少需要多少mol的H2 解：设平衡时H2物质的量为x

Ag2S(s) + H2(g) 2Ag(s) + H2S(g)

θ

平衡时物质的量/mol x 平衡时分压/ p

θ

xRT/V1.0RT/V pp1.0RT/VxRT/V/= , 解得 x=(mol) ,加上反应掉的1mol,共需. ppθ

16．反应 2Cl2(g)+2H2O(g) 4HCl(g)+O2(g)的ΔH>0。请根据吕·查德里原理判断下列左方操作对右方平衡数值的影响。

θ

（1）升高温度 K↑，O2物质的量↑

（2）加H2O H2O物质的量↑，Cl2物质的量↓

θ

（3）加Cl2 K不变，HCl物质的量↑

θ

（4）增大容器体积 K不变，O2物质的量↑

θ

（5）加压 K不变，O2物质的量↓ 17．判断正错

（-）（1）反应 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) 两边的摩尔数相等，所以Qp=QV。 （+）（2）可逆反应达平衡后，若平衡条件不变，则各反应物和生成物的浓度（或分压）为

定值。 （-）（3）由反应式 2NH3=N2+3H2 可以知道，这是一个二级反应。 （+）（4）对于给定的T2、T1来说，活化能越大的反应受温度的影响越大。

18．选择填空

θ （1）等温等压条件下，某反应的ΔG298=10 kJ/mol，则该反应 D 。 A.一定不能进行 B.一定不能自发进行

C. 一定能自发进行 D.能否自发进行还须具体分析

θ （2）下列反应的热效应等于ΔfH298(CO2,g)的是 B 。

A．C(金刚石)+O2(g)=CO2(g) (石墨)+O2(g)=CO2(g)

C. CO(g)+1O2(g)=CO2(g) (s)=CaO(s)+CO2(g) 2（3）若正向反应活化能大于逆向反应活化能，则关于该反应叙述正确的是 B 。 A．一定是放热反应 B.一定是吸热反应

C. 吸热还是放热应具体分析 D. 反应热与活化能无关 (注意曲线形式) （4）升高温度可以增加反应速率，是因为 D 。 A．降低了反应的活化能 B.增加了反应的活化能 C. 增加了分子总数 D.增加了活化分子的百分数 19．实验发现，反应 2NO+Cl2=2NOCl 是基元反应。

（1）写出该反应的反应速率表达式。反应级数为多少

（2）其他条件不变，将容器体积增加到原来的2倍，反应速率变化多少

（3）若容器体积不变，仅将NO的浓度增加到原来的3倍，反应速率又如何变化

（4）若某瞬间，Cl2的浓度减小了·L-1·s-1，请用三种物质浓度的变化分别表示此时的反应

速率。 解：

（1）υ=kc2(NO)c(Cl2) ，三级 （2）变为原来的八分之一 （3）增加到原来的9倍

（4）υ（NO）=υ（NOCl）= mol·L-1·s-1

20．28℃时，鲜牛奶变酸约需4小时，在5℃的冰箱内冷藏时，约48小时才能变酸。已知牛奶

变酸的反应速率与变酸时间成反比，求牛奶变酸反应的活化能。 解：由 ln 得 ln2kEa11ln2() 1k1RT1T21/4Ea11() 1/288.314278301 解得 Ea=58859(J/mol)=mol

第二章 溶液

1. 溶液的蒸气压为什么下降如何用蒸气压下降来解释溶液的沸点升高和凝固点下降 答：部分溶质离子占据了原由溶剂粒子占据的表面，使可蒸发的粒子数减少。

2. 对具有相同质量摩尔浓度的非电解质溶液、AB型 及A2B型电解质溶液来说，凝固点高低的顺序应如何判断

答：非电解质溶液>AB型电解质溶液>AB2型电解质溶液 3. 下列说法是否正确若不正确，请改正。

（1）稀溶液在不断蒸发中，沸点是恒定的。 （2）根据稀释定律Kiθ，一元弱酸浓度越小，电离度越大，因而溶液酸性也越强。 c （3）将一元弱酸溶液稀释十倍，则其pH值增大一个单位。

－

（4）由HAc—Ac-组成的缓冲溶液，若溶液中c(HAc）>c(Ac），则该缓冲溶液抵抗外来酸的

能力大于抵抗外来碱的能力。

－

（5）PbI2和CaCO3的溶度积均近似为108，则两者的溶解度近似相等。 答：（1）错。沸点逐渐升高 （2）错。溶液的酸性越弱 （3）错。稀释100倍 （4）错。抵抗外来碱的能力大于外来酸的能力 （5）错。PbI2的溶解度大 4. 往氨水中分别加入下列物质，氨水的离解度和溶液的pH值将发生什么变化 （1）NH4Cl（s） （2）NaOH（s） （3）HCl（aq） （4）H2O 答：（1）α↓pH↓ （2）α↓pH↑ （3）α↑pH↓ （4）α↑pH↓ 5. 如何从化学平衡的观点理解溶度积规则并用该规则解释下列现象： （1）CaCO3溶于稀HCl溶液中，而BaSO4则不溶。

（2）Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液中。

答：在难溶电解质的多相平衡系统中，不断降低离子的浓度可使电解质不断溶解。 （1）CO32-为弱酸根，能与H+结合，而SO42-不与H+结合

（2）Mg(OH)2的溶解度较大，像NH4+这样具有微弱酸性的物质即可使其溶解。

6. 选择题

（1）欲使乙二醇(C2H6O2)水溶液的凝固点为-0.93℃，需在200g水中加入乙二醇 C 克。 A B 12.4 C D

（2）下列水溶液沸点最高的是 B 。

A 0.03m甘油 B 4 C D 0.02m蔗糖

－

（3）25℃时，PbI2的溶解度为×103mol·L-1，其溶度积常数为 B 。

－－－

A ×108 B ×108 C ×106

（4）下列溶液中pH值最高的是 D ，最低的是 A 。 A ·L-1HAc B ·L-1HAc+等体积水

C mol·L-1HAc与 mol·L-1NaAc等体积混合 D mol·L-1HAc与 mol·L-1NaAc等体积混合 7. 将下列溶液按凝固点由高到低的顺序排列：

（6） mol·kg-1HAc （5） mol·kg-1NaCl （4） mol·kg-1CaCl2 （3）1 mol·kg-1C6H12O6 （2）1 mol·kg-1NaCl （1）1 mol·kg-1 H2SO4 8. 20℃时，将15.0克葡萄糖(C6H12O6)溶于200克水中，计算：

(1)溶液的凝固点；(2)在101325Pa下,该溶液的沸点。 解：m=

15/1802000=(mol/kg) 200Δtfp=×=0.776℃ , tfp=—0.776℃ Δtbp=×=0.215℃ , tbp=100.22℃

9. 在1升水中加多少克甲醛(CH2O),才能使水在－15℃不结冰 解： 15=w/30 , w=242(g) 110. 取·L-1的甲酸(HCOOH)溶液50ml，加水稀释至100ml，求稀释前后溶液的H+浓度、pH值和

离解度。从计算结果可以得出什么结论 解：稀释前：c(H+)=0.11.77104=×10-3(mol/L) pH= α=×10-3/=%

稀释后：c(H+)=0.051.77104=×10-3(mol/L)

pH= α=×10-3/=% 稀释后 α增大c(H+)降低 11. 计算下列混合溶液的pH值：

（1） mol·L-1的HAc与10 mol·L-1的NaOH混合 解：混合并反应后：

c(Ac-)=10×1/40=L , c(HAc)=20×1/40=L c(H+)=×10-5×=×10-5 , pH=

（2） mol·L-1的NH3·H2O与10 mol·L-1的HCl混合 解：混合并反应后：

c(NH4+)=10×20=L , c(NH3)=(10×1-10×/20=L c(OH-)=×10-5×=×10-5 , pOH= , pH=

12. 欲配制500mlpH为且C(NH3)= mol·L-1的NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液， 需密度为0.904g·ml-1

含NH3 % 的浓氨水多少ml固体NH4Cl多少克 解： （1） 5001V0.90426%1000 , V=36 (ml)

17—

—

（2） pH=9 , c(OH)=105 mol/L 1051.81051c(NH4) , c(NH4+)= (mol/L)

w=××= (g)

13. 取100克NaAc·3H2O，加入130ml mol·L-1的HAc溶液，然后用水稀至1.0L，此缓冲溶

液的pH为多少若向此溶液中加入固体氢氧化钠(忽略溶液体积变化)，求溶液的pH值。 解：c(HAc)=130××10-3= (mol/L)

—

c (Ac)=100/136/1= (mol/L) c(H)1.8105 加入固体NaOH后 c(HAc)= (mol/L)

—

c (Ac)= (mol/L) c(H)1.81050.681.47105 (mol/L) , pH= 0.8350.781.91105 (mol/L) , pH= 0.73514. 已知室温时下列各盐的溶解度，试求各盐的溶度积。

－－

（1）AgCl ×104g/100gH2O （2）AgBr ×107 mol·L-1

－

（3）BaF2 ×103 mol·L-1

S21.851010 解：（1）S=×10-3/=×10-5 (mol/L) , KspS251013 （2）Ksp4S34(2.0104)33.21011 （3）Ksp15. 根据PbI2的溶度积常数计算:

－

（1）PbI2在纯水中的溶解度；（2）PbI2饱和溶液中的c(Pb2+)、c(I)；

（3）在 mol·L-1KI溶液中的溶解度；（4）在 mol·L-1Pb(NO3)2溶液中的溶解度。 解：（1）S31.39108/41.51103 (mol/L)

（2）c(Pb2+)=×10-3 , c(I-)=×10-3 (mol/L) （3）×10-8=S×+2S)2 , S=×10-4 (mol/L) （4）×10-8=(S+×(2S)2 , S=×10-4 (mol/L)

16. 在 mol·L-1MgCl2溶液中加入等体积的 mol·L-1的氨水溶液,问 （1）有无沉淀生成

（2）若所加氨水中含有NH4Cl，则NH4Cl浓度多大时才不致生成Mg(OH)2沉淀 解：（1）c(Mg2+)= mol/L , c(NH3)= mol/L c(OH-)=0.051.81059.5104 (mol/L)

1.81011 , 有沉淀 Qc=0.25(9.5104)22.25107Ksp （2）欲不生成沉淀，须

c(OH)1.81011/0.258.5106 (mol/L) 8.51061.81050.05c(NH4) , c(NH4+)= (mol/L)

原氨水中 c(NH4+)= (mol/L)

－

17. （1）在10 ml ×103 mol·L-1 MnSO4溶液中，加入5ml mol·L-1 氨水，是否有沉淀生成

（2）若在原MnSO4溶液中，先加入0.495克(NH4)2SO4固体(忽略体积变化)，然后再加入上

述氨水5ml，是否有沉淀生成

解：（1）c(Mn2+)=10××10-3/15=1×10-3 , c(NH3)=5×15= mol/L

 Qc=c(Mn2+)c2(OH-)=1×10-3××10-5×=9×10-11>Ksp=×10-13 , 有沉淀

20.495/13210000.5 (mol/L)

150.051.8106 (mol/L) c(OH-)=1.81050.5 （2）c(NH4+)=

 Qc=c(Mn2+)c2(OH-)=1×10-3××10-6)2=×10-1518. 一种混合溶液中c(Pb2+)= ×102 mol· L-1 ，c(Cr3+)= ×102 mol·L-1，若向其中逐滴加入

浓NaOH(忽略体积变化)， Pb2+ 与Cr3+均有可能生成氢氧化物沉淀。问： （1）哪一种离子先被沉淀

（2）若要分离这两种离子，溶液的pH值应控制在什么范围

解：（1）c(OH-)=

1.210152107 (mol/L) 23.010－－

c’(OH)=36.3×10－312.0×10－2=3.16×10－10 (mol/L)

先生成Cr(OH)3沉淀

Cr3+沉淀完全时，c(Cr3+)<10-5 mol/L ，此时

c(OH-)>36.31031/105=4×10-9 (mol/L) , pOH<, 即 pH> 不使Pb2+沉淀时，前已计算c(OH-)<2×10-7 (mol/L) , pOH> , pH< 综上 19. 试计算下列转化反应的平衡常数。

－ （1）Ag2CrO4（s） + 2Cl 2AgCl（s） + CrO24

 （2）PbCrO4（s） + S2 PbS（s） + CrO24

－ （3）ZnS（s） + Cu2+ CuS（s） + Zn2+

(Ag2CrO4)/[Ksp(AgCl)]2=9×10-12/×10-10)2=×108 解：（1）KKsp(PbCrO4)/Ksp(PbS)=×10-14/×10-28=×1013 （2）KKsp(ZnS)/Ksp(CuS)=×10-23/×10-45=×1021 （3）KKsp 以1为例说明：

体系中C(Ag+)确定：

C(Cl-)=Kspθ(AgCl)/ C(Ag+)；C(Cr2O42-)=Kspθ(Ag2CrO4)/ C2(Ag+)； K= C(Cr2O42-)/ C2(Cl-)= Kspθ(Ag2CrO4)/ C2(Ag+)/[Kspθ(AgCl)/ C(Ag+)]2 = Kspθ(Ag2CrO4)/ [Kspθ(AgCl)]2

第三章 电化学基础

1． 完成并配平下列反应式

（a） 酸性介质

（1）KClO3FeSO43H2SO43Fe2(SO4)3KCl3H2O

2（2）3H2O2Cr2O78H2Cr33O27H2O （3）2Na2S2O3I2Na2S2O42NaI θ（4）3MnO244HMnO22MnO42H2O

（b） 碱性介质

（1）8Al3NO318H2O8Al(OH)33NH33OH

（2）ClO36Fe(OH)23H2OCl6Fe(OH)3 （3）2Fe(OH)2H2O22Fe(OH)3

（4）3S2ClO33H2O3SCl6OH

2． 写出下列电池中各电极上的反应和电池反应 （1）(-)Pt,H2│HCl│Cl2,Pt(+)

（2）(-)Pt│Fe3+,Fe2+‖Ag+│Ag(+) （3）(-)Ag,AgCl│CuCl2│Cu(+) （4）(-)Pt,H2│H2O,OH-│O2,Pt(+) 解：（1）H2-2e=2H+ , Cl2+2e=2Cl- , H2+Cl2=2HCl(ag) （2）Fe2+-e=Fe3+ , Ag++e=Ag ， Fe2++Ag+=Fe3++Ag

（3）Ag-e+Cl-=AgCl , Cu2++2e=Cu , Cu2++2AgCl=CuCl2+2Ag （4）H2-2e=2H+ , O2+4e+2H2O=4OH- , 2H2+O2=2H2O 3． 写出下列方程式的氧化和还原反应的半反应式

2（1）5Fe28HMnO4H2O5Fe3 4Mn（2）2I2Fe3I22Fe2

（3）NiSn4Ni2Sn2 （4）ZnFe2Zn2Fe 解：（1）Fe2+-e=Fe3+ , MnO4-+5e+8H+=Mn2++4H2O （2）2I--2e=I2 , Fe3++e=Fe2+ （3）Ni-2e=Ni2+ , Sn4++2e=Sn2+ （4）Zn-2e=Zn2+ , Fe2++2e=Fe

4． 将上题各氧化还原反应组成原电池，用电池表示式表示。 解：（1）(-)Pt│Fe3+,Fe2+‖MnO4-,Mn2+│Pt(+)

（2）(-)Pt,I2│I-‖Fe3+,Fe2+│Pt(+) （3）(-)Ni│Ni2+‖Sn4+,Sn2+│Pt(+) （4）(-)Zn│Zn2+‖Fe2+│Fe(+)

5． 参考标准电极电势表，分别选择一种合适的氧化剂，能够氧化：（1）Cl-成Cl2；（2）Pb成

Pb2+；（3）Fe2+成Fe3+；再分别选择一种还原剂，能够还原：（1）Fe3+成Fe；（2）Ag+成Ag；（3）NO成NO2。

2 解：（1）酸性KMnO4 （2）H+ （3）Ag+

（1）Cu （2）Fe2+ （3）I- 答案不唯一

26． 已知 MnO4H2O,Θ1.49V； 48H5eMn Fe3eFe2,0.771V。

（1）判断下列反应的方向：

2 MnO8HMn25Fe34H2O 45Fe （2）将这两个半反应组成原电池，写出原电池的符号，计算该原电池的电动势。

θ

解：（1）E= , 正向自发

θ

7． （2） (-)Pt│Fe3+,Fe2+‖MnO4-,Mn2+│Pt(+) ，E=判断下列氧化还原反应在、标准状

态下进行的方向：

（1）AgFe2AgFe3

2（2）2Cr3I27H2OCr2O76I14H （3）Cu2FeCl3CuCl22FeCl2 解：（1）E= , 正向自发

θ

（2）E= , 逆向自发

θ

（3）E= , 正向自发

8． 计算说明在pH=时，下列反应能否自动进行（其余物质均处于标准状态）：

2（1）Cr2O7(aq)H(aq)Br(aq)Br2(l)Cr3(aq)H2O(l)

2（2）MnO4(aq)H(aq)Cl(aq)Mn(aq)Cl2(g)H2O(l)

θ

解：（1）φ(Br2/Br-)=φθ(Br2/Br-)= φ(Cr2O72-/Cr3+)=+

0.0592lg(104)140.78(V) 6 φ+<φ- , 逆向自发

θ

（2）φ(Cl2/Cl-)=φ(Cl2/Cl-)= φ(MnO4-/Mn2+)=+

0.0592lg(104)81.11(V) 5 φ+<φ- , 逆向自发

9． 将下列反应组成原电池：Sn22Fe3Sn42Fe2

θ

（1）用符号表示原电池的组成，并计算E； （2）计算反应的G；

θ298（3）若c(Sn2+)=×10-3mol·L-1，其它离子浓度均为 mol·L-1，计算原电池的电动势； （4）计算反应的平衡常数。

θθ 解：（1） (-)Pt│Sn4+,Sn2+‖Fe3+,Fe2+│Pt(+) , E= （2）ΔG298= - 2×96485×= -

119641(J/mol)

（3）φ(Sn4+/Sn2+)=+

0.05921lg30.24(V) 210θ

E= （4）lgK20.62/0.059220.95 ， K=×1020

10．有一Br-和Cl-的混合溶液，其浓度均为 mol·L-1，现欲使用 mol·L-1KMnO4溶液只氧化Br-－

而不氧化Cl，问系统中H+浓度应在什么范围假定Mn2+和气体均处于标准状态。 解：以题意，应有 φ(Br2/Br-)<φ(MnO4-/Mn2+)<φ(Cl2/Cl-) 即 <+

0.0592lgc8(H)< 5 ×10-5θ

11．已知半反应及其电对的φ为：

H3AsO42H2eH3AsO3H2O,θ0.581V; I22e2I；φ＝

θ

（1）计算标准状态下，由以上两个半反应组成原电池的电动势。 （2）计算反应的平衡常数。

θ（3）计算反应的G298，并说明反应进行的方向。 （4）若溶液的pH=7（其它条件不变），判断反应的方向。 解：（1）E= （2）lgKθθ

20.0461.554，K35.81

0.0592 （3）ΔG=—2×96485×=—8878 (J/mol)<0 , 正向自发 （4）φ(H3AsO4/H3AsO3)=+

0.0592lg(107)2=(V) 2 <φ(I2/I-)= , 逆向自发

12．有一氢电极H2(101325Pa)/ H+ ()。该电极所用的溶液均为 mol·L-1的弱酸(HA)与其钾盐(KA)

所组成。若将此氢电极与另一电极组成原电池，测得其电动势E=。并知氢电极为正极，另一电极的φ = ，问该氢电极中溶液的pH值和弱酸（HA）的K为多少

θa 解：φ(H+/H2)=+= - =0+(H+)= - pH=

Ka1104.56104.562.75105

113．已知反应2AgZn2AgZn2。开始时，c(Ag+)= mol·L-1，c(Zn+)= mol·L-1，求达平衡

时溶液中剩余Ag+浓度是多少 解： lgK2(0.80.76)52.7 ，K51052

0.05920.35—

, x=×1027(mol/L) 2xθ

设平衡时Ag+的浓度为x，则Zn2+的浓度为+/2≈L K5105214．标准钴电极（Co2+/Co）与标准氯电极组成原电池，测得EΘ=。此时钴电极为负极，已知φ－

(Cl2/Cl)=。问：

（1）此电池反应的方向如何

θ

（2）计算φ(Co2+/Co)。

（3）当p(Cl2)增大或减少时，原电池电动势将如何变化

（4）当Co2+的浓度降低到 mol·L-1时，原电池电动势将如何变化数值是多少

θ

解：（1）E>0 , 正向自发

θθ

（2）= —φ(Co2+/Co) , φ(Co2+/Co)= — (V) （3）p(Cl2)↑E↑ , p(Cl2)↓E↓ （4）E1.36[0.270.0592lg0.01]1.69（V） 215．用反应式表示下列过程的主要电极产物：

（1）电解NiSO4溶液，阳极为镍，阴极为铁； （2）电解熔融MgCl2，阳极用石墨，阴极用铁； （3）电解KOH溶液，两极都用铂。 解：（1）阳极：Ni-2e=Ni2+ 阴极：Ni2++2e=Ni （2）阳极：2Cl- -2e=Cl2 阴极：Mg2++2e=Mg （3）阳极：4OH- -4e=O2+H2O 阴极：2H++2e=H2

16．根据电极电势定性说明，钢铁在水中或其它中性水溶液中为什么不可能发生析氢腐蚀。 解：φ(H+/H2)== - (V) φ(O2/H2O)=1.2290.0592lgc4(H)=(V) 4 在中性水溶液中，O2的氧化性远大于H+，加之析H2的过电势高，所以如此。

17．分别写出铁在微酸性水膜中，与铁完全浸没在稀硫酸(1 mol·L-1)中发生腐蚀的两极反应式。 解：（1）阳极：Fe-2e=Fe2+ 阴极：O2+4e+2H2O=4OH- （2）阳极：Fe-2e=Fe2+ 阴极：2H++2e=H2

18．下列两种金属在规定的介质中接触会遭到哪种腐蚀，写出主要反应式：（1）Sn-Fe在酸性

介质中；（2）Al-Fe在中性介质中；（3）Cu-Fe在pH=8的介质中。 答：皆属于电偶腐蚀

（1）阳极：Fe-2e=Fe2+ 阴极：2H++2e=H2 总反应：阳极：Fe+2H+=H2+Fe2+

（2）阳极：Al-3e+3H2O=Al(OH)3+3H+ 阴极：O2+4e+2H2O=4OH- 总反应：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3

（3）阳极：Fe-2e+2OH-=Fe(OH)2 阴极：O2+4e+2H2O=4OH- 总反应：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2