CHƯƠNG VIII. NHIỆT ĐỘNG HỌC CỦA HỆ ĐIỆN HOÁ
Câu 1: Thiết lập pin để trong pin xảy ra các phản ứng sau. Chú thích rõ điện cực loại gì?
a) Cd + CuSO
4
= CdSO
4
+ Cu
b) 2Ag
+
+ H
2
= 2Ag + 2H
+
c) H
2
+ Cl
2
= 2HCl
d) Zn + 2Fe
3+
= Zn
2+
+ 2Fe
2+
e) HgO + H
2
= Hg + H
2
O
f) 10Cl
-
+ 2MnO
4
-
+ 16 H
+
= 5Cl
2
+ 2Mn
2+
+ 8H
2
O
g) 2AgBr + H
2
= 2Ag + 2HBr
h) S
2
O
8
2-
+ 2I
-
= I
2
+ 2SO
4
2-
i) Ni +2H
2
O = Ni(OH)
2
+ H
2
j) Ag
+
+ I
-
= AgI.
Câu 2: 25
0
C, sức điện động chuẩn của pin: (Pt) H
2
(1 atm) | H
2
SO
4
(m) | Ag
2
SO
4
, Ag Bằng
0,627 V
a) Viết phương trình tự diễn biến trong pin
b) Tính sức điện động E của pin nếu m = 0,1 (bỏ qua hệ số hoạt độ)
ĐS a) Ag
2
SO
4
+H
2
= 2Ag + H
2
SO
4
b) 0,698 (V)
Câu 3: Cho sơ đồ pin (-) Zn|ZnCl
2
(0,005 m) | Hg
2
Cl
2
|Hg (+). Sức điện động của pin là 1,23 V.
a) Tính hệ số hoạt độ của dung dịch ZnCl
2
theo phương trình Debye Huckel
b) Tính E
o
của pin trên.
ĐS a) γ
±
(ZnCl
2
) = 0,75 và γ(ZnCl
2
) = 0,42 ; b) E
o
=1,033 (V)
Câu 4: Cho phản ứng:
Fe
2+
(a = 1) + Ce
4+
(a = 1) = Fe
3+
(a = 1) + Ce
3+
(a = 1)
Pin nào ứng với phản ứng này? Tính sức điện động của E
o
pin. Cực nào cực dương?
Tính G
o
của phản ứng nếu biết
( )
Pt Fe Fe
o
3 2+ +
,
= 0,771v,
( )
Pt Ce Ce
o
4+ +
,
#
= 1,61(V).
ĐS: E
o
= 0,833 (V); G
o
= 80384,53 J
Câu 5: Cho pin (-) Pb/ PbCl
2
(m = 0,173)/AgCl/Ag (+)
a) Viết các phương trình phản ứng điện cực và phản ứng trong pin.
b) Tính hệ số hoạt độ ion trung bình của PbCl
2
nếu sđđ E = 0,543 V, E
o
= 0,343 V.
ĐS: a
±
(PbCl
2
) = 0,2
Câu 6: 298K, sức điện động của pin điện: Cd-Hg | CdCl
2
0,01m | AgCl, Ag Bằng 0,7585 V.
Sức điện động chuẩn E
o
= 0,5732 V. Tính γ
±
trong dung dịch CdCl
2
. ĐS: γ
±
=0,514 ???
Tính theo thuyết Debye-Huckel suy ra γ
±
=0,666 do có sự liên kết ion.
Bài 7: Tính hoạt độ trung bình của axit HCl 0,1 molan 25
o
C. Biết điều kiện này sức điện động
của pin sau đo được là 0,3524 V: (-) Pt, H
2
(k, P=1at)/HCl
dd
(m)/AgCl
r
/Ag (+);
Thế điện cực chuẩn ở 25
o
C
o
(Ag/AgCl/Cl-) = 2,2224 V. ĐS: γ
±
(HCl) = 0,79
Câu 8: Cho pin ở 25
o
C:
(-) Hg,Hg
2
Cl
2
/ddKCl(bão hòa)//CH
3
COOH(6.10
-4
M),quinhiđron/Pt(+)
E = 0,2215 V.
Biết
o
quinhiđron = 0,6995 V, calomen bão hòa = 0,2415V.
Tính K
ply
của CH
3
COOH.
ĐS : K=2.10
-5
M
Câu 9: Cho pin: (-) Cd/Cd(OH)
2
(r)/dd NaOH (0,01m)/H
2
(1 atm) (Pt) (+)
Biết E
o
298
=0;
o
Cd2+/Cd
= -0,4V
a) Tính tích tan của Cd(OH)
2
b) Tính ∆H
o
của phản ứng trong pin biết dE/dT=0,002.
ĐS: a)Ts=3,6.10
-15
, b)∆H
o
=115 kJ
Câu 10: Hằng số cân bằng của phản ứng sau ở 25
o
C là 1,646.10
6
:
2Cu
+
=Cu
2+
+ Cu(r)
a. Hãy viết sơ đồ pin tương ứng với phản ứng trên.
b. Tính sức điện động của pin điều kiện chuẩn.
c. Xác định thế điện cực chun ở 25
o
C của điện cực Cu/Cu+. Biết thế điện cực chuẩn của điện
cực Cu
+
/Cu
2+
o
298
(Cu+/Cu2+)
= 0,159 V.
ĐS : b) 0,1835 (V) ; c)
Cu/Cu+
=0,515(V)
Câu 11: Điện cực Cu|Cu
2+
V337,0
0
298
=
Điện cực (Pt)|Cu
2+
,Cu
+
V153,0
0
298
=
Viết phương trình phản ứng của điện cực Cu, CuCl (r)/Cl
-
. Biết điện cực này
V137,0
0
298
=
.
Tính tích stan của CuCl.
ĐS: 3,1.10
-7
[mol
2
/l
2
]
Câu 12 : Xác định hằng số cân bằng K
a
của phản ứng ở 25
0
C
ZnSO
4
(dd) + H
2
(k) = Zn (r) + H
2
SO
4
(dd) biết rằng
V763,0
0
Zn,Zn)298(
2
=
+
.
ĐS:K
a
= 1,16.10
-13
Câu 13: Biết :
Điện cực
)V(
0
298
0
/dT (V/K)
Cu
+
+ e= Cu 0,52 0,002
Cu(NH
3
)
4
+
+ e= Cu + 2NH
3
-0,11 0,003
Cu2+ + 2e = Cu 0,34 0,0035
a. Tính hằng số cân bằng K
a
của phản ứng Cu + Cu
2+
= 2Cu
+
nồng độ n bằng của Cu
+
khi
cho dư Cu vào dd Cu
2+
0,01M
b. Tính ∆H
0
, ∆G
0
và ∆S
0
ở 25
0
C ca phản ứng 2NH
3
+ Cu
+
= [Cu(NH
3
)
2
]
+
ĐS a. K
a
=7,9.10
-7
; [Cu
+
]=1,77.10
-4
;
b. ∆G
0
= -60795 (J) và ∆S
0
= -96,5 (J/K) nên ∆H
0
= -89552 (J)
Câu 14: Cho pin (-) (Pt) H
2
(P=1 atm)//dd H
2
SO
4
/ Hg
2
SO
4
(r)/ Hg(+) có E
0
298
=0,614V
a. Tính pH của dung dịch H
2
SO
4
, nếu sức điện động đo được là E
298
=0,711(V)
b. Tính tích tan của Hg
2
SO
4
biết rằng
ĐS: a. pH=1 b. Tích tan của Hg
2
SO
4
là 5,8.10
-7
[mol
2
/l
2
]
Câu 15: Cho pin: (Pt) Cl
2
(1atm)| NaCl (0,1 m)| NaCl (0,01) | Cl
2
(1atm) (Pt)
a) Tính Sđđ ở 25
0
C nếu bỏ qua hiệu ứng khuếch tán.
b) Tính Sđđ kể đến hiệu ứng khuếch tán. Cho biết t
+
= 0,39 coi hoạt độ bằng nồng độ.
ĐS: a) E = 0,059V b) E = 0,046V

Preview text:


CHƯƠNG VIII. NHIỆT ĐỘNG HỌC CỦA HỆ ĐIỆN HOÁ
Câu 1: Thiết lập pin để trong pin xảy ra các phản ứng sau. Chú thích rõ điện cực loại gì? a) Cd + CuSO4 = CdSO4 + Cu b) 2Ag+ + H2 = 2Ag + 2H+ c) H2 + Cl2 = 2HCl d) Zn + 2Fe3+ = Zn2+ + 2Fe2+ e) HgO + H2= Hg + H2O f) 10Cl- + 2MnO -
4 + 16 H+ = 5Cl2 + 2Mn2+ + 8H2O g) 2AgBr + H2 = 2Ag + 2HBr h) S 2- 2- 2O8 + 2I- = I2 + 2SO4 i) Ni +2H2O = Ni(OH)2 + H2 j) Ag+ + I- = AgI.
Câu 2: Ở 250C, sức điện động chuẩn của pin: (Pt) H2 (1 atm) | H2SO4 (m) | Ag2SO4, Ag Bằng 0,627 V
a) Viết phương trình tự diễn biến trong pin
b) Tính sức điện động E của pin nếu m = 0,1 (bỏ qua hệ số hoạt độ) ĐS a) Ag 2SO4+H2 = 2Ag + H2SO4 b) 0,698 (V)
Câu 3: Cho sơ đồ pin (-) Zn|ZnCl2 (0,005 m) | Hg2Cl2|Hg (+). Sức điện động của pin là 1,23 V.
a) Tính hệ số hoạt độ của dung dịch ZnCl2 theo phương trình Debye – Huckel b) Tính Eo của pin trên.
ĐS a) γ±(ZnCl2) = 0,75 và γ(ZnCl2) = 0,42 ; b) Eo =1,033 (V)
Câu 4: Cho phản ứng:
Fe2+ (a = 1) + Ce4+ (a = 1) = Fe3+ (a = 1) + Ce3+(a = 1)
Pin nào ứng với phản ứng này? Tính sức điện động của Eo pin. Cực nào là cực dương?
Tính Go của phản ứng nếu biết o = 0,771v, o = 1,61(V). ( + + Pt )Fe3 ,Fe2 (Pt)Ce4+ # + ,Ce
ĐS: Eo = 0,833 (V); Go = 80384,53 J
Câu 5: Cho pin (-) Pb/ PbCl2 (m = 0,173)/AgCl/Ag (+)
a) Viết các phương trình phản ứng điện cực và phản ứng trong pin.
b) Tính hệ số hoạt độ ion trung bình của PbCl2 nếu sđđ E = 0,543 V, Eo = 0,343 V. ĐS: a±(PbCl2) = 0,2
Câu 6: Ở 298K, sức điện động của pin điện: Cd-Hg | CdCl2 0,01m | AgCl, Ag Bằng 0,7585 V.
Sức điện động chuẩn Eo= 0,5732 V. Tính γ± trong dung dịch CdCl2. ĐS: γ±=0,514 ???
Tính theo thuyết Debye-Huckel suy ra γ±=0,666 do có sự liên kết ion.
Bài 7: Tính hoạt độ trung bình của axit HCl 0,1 molan ở 25oC. Biết ở điều kiện này sức điện động
của pin sau đo được là 0,3524 V: (-) Pt, H2(k, P=1at)/HCldd(m)/AgClr/Ag (+);
Thế điện cực chuẩn ở 25oC o(Ag/AgCl/Cl-) = 2,2224 V. ĐS: γ±(HCl) = 0,79
Câu 8: Cho pin ở 25oC:
(-) Hg,Hg2Cl2/ddKCl(bão hòa)//CH3COOH(6.10-4M),quinhiđron/Pt(+) E = 0,2215 V.
Biết oquinhiđron = 0,6995 V, calomen bão hòa = 0,2415V. Tính Kply của CH3COOH. ĐS : K=2.10-5M
Câu 9: Cho pin: (-) Cd/Cd(OH)2(r)/dd NaOH (0,01m)/H2 (1 atm) (Pt) (+) Biết Eo o
298=0;  Cd2+/Cd = -0,4V
a) Tính tích tan của Cd(OH)2 b) Tính ∆Ho của phản ứng trong pin biết dE/dT=0,002.
ĐS: a)Ts=3,6.10-15, b)∆Ho=115 kJ
Câu 10: Hằng số cân bằng của phản ứng sau ở 25oC là 1,646.106: 2Cu+=Cu2+ + Cu(r)
a. Hãy viết sơ đồ pin tương ứng với phản ứng trên.
b. Tính sức điện động của pin ở điều kiện chuẩn.
c. Xác định thế điện cực chuẩn ở 25oC của điện cực Cu/Cu+. Biết thế điện cực chuẩn của điện
cực Cu+/Cu2+ o298 (Cu+/Cu2+) = 0,159 V.
ĐS : b) 0,1835 (V) ; c) Cu/Cu+=0,515(V)
Câu 11: Điện cực Cu|Cu2+ có 0  = 337 , 0
V Điện cực (Pt)|Cu2+,Cu+ có 0  = V 153 , 0 298 298
Viết phương trình phản ứng của điện cực Cu, CuCl (r)/Cl-. Biết điện cực này có 0  = 137 , 0 V . 298
Tính tích số tan của CuCl. ĐS: 3,1.10-7 [mol2/l2]
Câu 12 : Xác định hằng số cân bằng Ka của phản ứng ở 250C ZnSO 0
4(dd) + H2(k) = Zn (r) + H2SO4 (dd) biết rằng  . + = − 2 763 , 0 V (298 ) Zn ,Zn
ĐS:Ka = 1,16.10-13 Câu 13: Biết : Điện cực 0  (V) dφ0/dT (V/K) 298 Cu+ + e= Cu 0,52 0,002 Cu(NH + 3)4 + e= Cu + 2NH3 -0,11 0,003 Cu2+ + 2e = Cu 0,34 0,0035
a. Tính hằng số cân bằng Ka của phản ứng Cu + Cu2+ = 2Cu+ và nồng độ cân bằng của Cu+ khi cho dư Cu vào dd Cu2+ 0,01M
b. Tính ∆H0, ∆G0 và ∆S0 ở 250C của phản ứng 2NH3 + Cu+ = [Cu(NH3)2]+ ĐS
a. Ka=7,9.10-7; [Cu+]=1,77.10-4;
b. ∆G0 = -60795 (J) và ∆S0 = -96,5 (J/K) nên ∆H0 = -89552 (J)
Câu 14: Cho pin (-) (Pt) H2 (P=1 atm)//dd H2SO4/ Hg2SO4 (r)/ Hg(+) có E0298=0,614V
a. Tính pH của dung dịch H2SO4, nếu sức điện động đo được là E298=0,711(V) b. Tính tích tan của Hg 0 2SO4 biết rằng  + = 2 798 , 0 V 298 ,Hg / Hg 2 ĐS: a. pH=1
b. Tích tan của Hg2SO4 là 5,8.10-7 [mol2/l2]
Câu 15: Cho pin: (Pt) Cl2 (1atm)| NaCl (0,1 m)| NaCl (0,01) | Cl2 (1atm) (Pt)
a) Tính Sđđ ở 250C nếu bỏ qua hiệu ứng khuếch tán.
b) Tính Sđđ có kể đến hiệu ứng khuếch tán. Cho biết t+= 0,39 và coi hoạt độ bằng nồng độ.
ĐS: a) E = 0,059V và b) E = 0,046V