电化学法测定化学反应的热力学函数变化值
原电池热力学
原电池热力学一、实验目的（1）掌握通过测量原电池电动势值计算电化学反应热力学函数变化值的原理和方法；（2）掌握对消法测原电池电动势的原理和方法； （3）掌握电位差计和检流计的使用方法。
二、实验原理1. 电化学反应的Δr G m 、Δr H m 及Δr S m 的计算化学反应系统在恒温、恒压、可逆条件下进行且与环境之间有非体积功交换时，根据热力学第二定律有：()',r m r W p T G =∆ （1）当反应系统为原电池可逆放电并对环境所作的'r W 为电功时，式（1）可写作：()nFE p T G m r -=∆, （2）该温度T 下的摩尔反应熵Δr S m 计算利用吉布斯-赫姆霍兹方程，即()⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∆∂-=∆T G S m m r r (3) 将式（2）代入式（3），得pm r T E nF S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=∆ （4）而电池反应的摩尔反应焓Δr H m 的计算，由恒温下的m r m r m r S T H G ∆-∆=∆关系式得：pm r T E nFT nFE H ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂+-=∆ （5）2. 计算实验电池在25℃之标准电动势E θ和PbSO 4的溶度积Ksp 本实验将化学反应Zn （s ）+Pbso 4(s) Zn 2++SO 42-+Pb(s)设计成可逆原电池，电池表示为Zn （Hg ）︱ZnSO 4(0.2mol ·L -1)︱PbSO 4(s)︱Pb(Hg)电池的阳极为锌电极，阴极为铅-硫酸铅电极，两电极公用ZnSO 4溶液，因此这是一个无液体接界的单液电池，所测得的电动势不受液体接界电势的影响。
1) 标准电动势E θ及E θ（SO 42-︱PbSO 4(s)︱Pb ）的计算 实验测得待测电池电动势后，根据能斯特方程得()()[]∏-+-=-=BBSO a Zn a F RT E a nF RT E B242θln 2ln E θν （6） 由离子活度与电解质平均活度±a 、±γ、±b 之关系，即θνννγb b a a a a ±±±-+±==-+及 （7） 得()[]ln FRT- Zn)︱(Zn E -Pb) (s)︱PbSO ︱(244θθθγb b SO E E ±±+-= (8) ZnSO 4为2～2型电解质，-+=242SO Zn b b ，故()b b b b SO Zn =∙=-+±21242。
原电池电动势的测定与应用物化实验报告
原电池电动势的测定及热力学函数的测定一、实验目的1) 掌握电位差计的测量原理和测量电池电动势的方法；2) 掌握电动势法测定化学反应热力学函数变化值的有关原理和方法； 3) 加深对可逆电池，可逆电极、盐桥等概念的理解； 4) 了解可逆电池电动势测定的应用；5) 根据可逆热力学体系的要求设计可逆电池，测定其在不同温度下的电动势值，计算电池反应的热力学函数△G 、△S 、△H 。
二、实验原理1．用对消法测定原电池电动势：原电池电动势不能能用伏特计直接测量，因为电池与伏特计连接后有电流通过，就会在电极上发生生极化，结果使电极偏离平衡状态。
另外，电池本身有阻，所以伏特计测得的只是不可逆电池的端电压。
而测量可逆电池的电动势，只能在无电流通过电池的情况下进行，因此，采用对消法。
对消法是在待测电池上并联一个大小相等、方向相反的外加电源，这样待测电池中没有电流通过，外加电源的大小即等于待测电池的电动势。
2．电池电动势测定原理：Hg | Hg 2Cl 2(s) | KCl( 饱和 ) | | AgNO 3 (0.02 mol/L) | Ag 根据电极电位的能斯特公式，正极银电极的电极电位：其中)25(00097.0799.0Ag /Ag --=+t ϕ；而+++-=Ag Ag /Ag Ag /Ag 1lna F RTϕϕ 负极饱和甘汞电极电位因其氯离子浓度在一定温度下是个定值，故其电极电位只与温度有关，其关系式： φ饱和甘汞 = 0.2415 - 0.00065(t – 25)而电池电动势 饱和甘汞理论—ϕϕ+=Ag /Ag E ；可以算出该电池电动势的理论值。
与测定值比较即可。
3．电动势法测定化学反应的△G 、△H 和△S ：如果原电池进行的化学反应是可逆的，且电池在可逆条件下工作，则此电池反应在定温定压下的吉布斯函数变化△G和电池的电动势E有以下关系式：△r G m =-nFE从热力学可知：△H=-nFE+△S4．注意事项：①盐桥的制备不使用：重复测量中须注意盐桥的两端不能对调；②电极不要接反；三、.实验仪器及用品1.实验仪器SDC数字电位差计、饱和甘汞电极、光亮铂电极、银电极、250mL烧杯、20mL烧杯、U 形管2.实验试剂0.02mol/L的硝酸银溶液、饱和氯化钾溶液、硝酸钾、琼脂四、实验步骤1.制备盐桥3%琼脂-饱和硝酸钾盐桥的制备方法：在250mL烧杯中，加入100mL蒸馏水和3g琼脂，盖上表面皿，放在石棉网上用小火加热至近沸，继续加热至琼脂完全溶解。
物理化学基本理论与基本技能规范要求
物理化学基本理论与基本技能规范要求--------本科教学评估学生实验技能培训注释:按2003年教学培养计划中物理化学实验所开设的15个实验拟订物理化学理论与基本技能的规范要求一、基本技术1. 温度的测量与控制技术(1)各类温度计的构造、测量原理、使用与校正方法；(2) 恒温槽的装配、控制与使用原理；超级恒温槽的使用；(3) 自制热电偶温度计，用玻璃-水银温度计、热电偶温度计测量体系温度；掌握热电偶测量温度的技术和热电偶的校正方法；了解热分析法绘制PbSn二元金属相图的方法；(4) 用贝克曼温度计、精密电子温差测量仪测量体系温差；(5) 恒温槽波动性能的测试与灵敏读曲线的绘制；(6) 用沸点仪准确测量液体样品的沸点；2. 压力测量与光学测量技术(1)大气压的测量与校正，福丁式压力计的使用；(2)真空的获得与控漏，真空泵的使用；(3)压力的控制与测量，等压计、U型压力计、数字式低真空测量仪的使用；(4)部分高压钢瓶的识别与使用，氧弹卡计的充氧技术；(5)样品折光率的测量与阿贝折光仪的使用(6)样品旋光度的测量与WZZ-1型自动指示旋光仪的使用；(7)样品吸光度的测量与722型光栅分光光度计的使用；3. 电化学测量技术(1)电动势的测量原理与UJ-25型电位差计、数字式电位差计的构造与使用方法，学会测量原电池的电动势；(2)各种电极及在电化学测量中的作用，PH计及离子计的使用；(3)电极极化与电镀，电极制备（铜电极、镀铜电极、AgCl 电极），稳流电源、恒电位仪、X-Y记录仪与台式自动平衡记录仪的使用；(4)盐桥的作用原理与盐桥的制备；(5)样品电导率的测量与DDS-11A型电导率仪、数字式电导率仪的使用；二、基础实验1．燃烧热的测定基本要求：1、通过燃烧热的测定，了解氧弹量热计各主要部件的作用，掌握燃烧热的测量技术；2、了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系；3、学会应用雷诺作图法校正温度改变值；2．双液系的气液平衡相图基本要求：1、绘制乙醇-乙酸乙酯双液系的气液平衡相图2、掌握沸点仪的构造及沸点的测定方法；3、掌握阿贝折光仪的测量原理及使用技术；3．液体饱和蒸汽压的测定基本要求：1、掌握静态法测定不同温度下纯液体饱和蒸汽压的方法；2、计算水的平均摩尔汽化热和正常沸点，加深对克-克方程的理解；3、掌握气压计的使用及其校正方法，学会真空泵的使用；4．液相平衡[硫氰酸铁（Ⅲ）体系]基本要求：1、利用分光光度计测定低浓度下铁离子与硫氰酸根离子生成硫氰合铁络离子的液相反应平衡常数；2、通过实验了解热力学平衡常数的数值与反应物起始浓度的关系；5．乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定基本要求：1、用电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数及反应活化能；2、了解二级反应的特点，学会用图解法求二级反应的速率常数；3、了解电导率仪的构造，掌握其使用方法；6．电势法测定化学反应的热力学函数变化值基本要求：1、测定可逆电池在不同温度下的电动势值，计算电池反应的热力学函数变化值△G、△H、△S；2、掌握电动势法测定化学反应热力学函数变化值的有关原理和方法；3、掌握电位差计的测量原理和测量电动势的方法；4、了解可逆电池、可逆电极、盐桥等的概念；7．电泳基本要求：1、加深对胶体性质的理解2、了解电泳法测定胶体ξ电位的技术，测定Fe（OH）3溶胶的ξ电位：8．高聚物分子量的测定（黏度法）基本要求：1、测定聚甲基丙烯酸甲酯的平均分子量；2、掌握乌贝洛德黏度计测定黏度的方法；9．溶液表面张力的测量基本要求1、掌握用环法界面张力测定仪和最大气泡法测定表面张力的原理和技术；2．不同浓度乙醇溶液表面张力的测定，加深对表面张力、表面自由能表面张力和吸附量关系的理解；10．溶解焓的测量基本要求：1、设计和组装简单量热计，并测定某物质在水中的积分溶解焓；2、用作图法求出该物质在在水中的摩尔稀释焓、微分溶解焓和微分稀释焓；3、复习和掌握常用的测温技术；11．表面活性剂临界胶束浓度测定与各类洗涤用品洗涤能力与洗涤剂配方相关性分析基本要求：1、临界胶束浓度的各种测定方法；2、临界胶束浓度与洗涤剂洗涤能力的关系；3、配制简单的洗涤剂；三、设计型实验铝的阳极氧化与表面着色了解铝阳极氧化的工艺以及金属表面处理的方法，通过对阳极氧化原理的学习，设计实验方案，了解和探讨在阳极氧化过程中，影响氧化膜厚度和性能的各种因素。
电动势法测定化学反应的热力学函数变化值
热力学函数变化值是物质性质的重要表征，可以 用于比较不同物质在相同条件下的稳定性、活性 和反应能力。
02
CATALOGUE
电动势法原理
电动势法基本概念
电动势
电动势是描述电场中能量转化的物理 量，等于电场力移动单位正电荷所做 的功。
电动势法
电动势法是一种通过测量电池的电动 势来研究化学反应的方法。
数据表格
03
整理实验数据，制作成表格，以便于分析和比较。
结果分析
数据分析
对实验数据进行统计分析，计算 热力学函数变化值的平均值、标 准差等统计指标。
结果解读
根据数据分析结果，解读热力学 函数变化值的含义和影响，分析 反应过程中的能量变化和物质转 化。
结果可靠性
评估实验结果的可靠性和误差范 围，分析可能影响结果准确性的 因素，并提出改进措施。
电动势法测量热力学函数变化值的原理
热力学函数
热力学函数描述了系统能量的转化和物质的性质，如焓、熵、吉布斯自由能等。
电动势与热力学函数的关系
根据热力学第二定律，反应的吉布斯自由能变化值等于电池在可逆条件下测得的 电动势变化值。因此，通过测量电池的电动势变化，可以计算出化学反应的吉布 斯自由能变化值。
将电极、电解质溶液和催化剂 按照实验要求组装成原电池。
Hale Waihona Puke 恒温控制将原电池放入恒温水浴中，确 保实验过程中温度恒定。
数据处理
将实验数据导入计算机，进行 数据处理和分析。
数据处理与分析
数据处理
对实验数据进行整理、计算和绘图，得到反应的电动势与反应物浓度的关系图。
热力学函数变化值的计算
根据电动势与反应物浓度的关系图，利用热力学基本公式计算反应的$Delta H$、 $Delta S$和$Delta G$等热力学函数变化值。
实验讲义- 原电池电动势、热力学函数的测定
原电池电动势实验三 原电池电动势的测定和应用一、实验目的1、掌握用电化学工作站测定原电池电动势的原理和方法。
2、了解电动势测定的应用。
二、实验原理可设计成原电池的化学反应，发生失去电子进行氧化反应的部分可作为阳极，发生获得电子进行还原反应的部分可作为阴极，两个半电池组成一个原电池。
电池的书写习惯是左方为负极，即阳极，右方为正极，即阴极。
符号“|”表示两相界面，液相与液相之间一般加上盐桥，以符号“￤￤”表示，。
如电池反应是自发的，则其电动势为正，等于阴极电极电势+E 与阳极电极电势-E 之差，即 -+-=E E E以铜-锌电池为例。
铜-锌电池又称丹尼尔电池（Daniell cell ），是一种典型的原电池。
此电池可用图示表示如下：)1(114-⋅=-kg mol a ZnSO Zn +⋅=-Cu kg mol a CuSO )1(124左边为阳极，起氧化反应Zn e a Zn 2)(12++其电极电势为)()(ln 22+---==Zn a Zn a F RT E E E θ阳 右边为阴极，起还原反应e a Cu 2)(22++ Cu其电极电势)()(ln 22+++-==Cu a Cu a F RT E E E θ阴 总的电池反应)(22a Cu Zn ++ Cu a Zn ++)(12原电池电动势)()(ln 2)(22++-+--=Cu a Zn a F RT E E E θθ=)()(ln 222++-Cu a Zn a F RT E θ θ-E 、θ+E 分别为锌电极和铜电极的标准还原电极电势，)(2+Zn a 和)(2+Cu a 分别为 +2Zn 和+2Cu 的离子活度。
本实验所测定的三个电池为：1、原电池 饱和）()()(22K C l s Cl Hg l Hg - +⋅-)()01.0(33s Ag dm mol AgNO 阳极电极电势 )25/(106.72410.0//4/)(22-⨯-==--℃t V E V E H g s Cl H g阴极电极电势 )(ln //+++==++Ag a FRT E E E Ag Ag Ag Ag θ )25/(00097.0799.0//-⨯-=+℃t V E AgAg θ 原电池电动势 Hg s Cl Hg Ag Ag E Ag a FRT E E E E /)(/22)(ln -+=-=+-++θ2、原电池 )1.0()(3-⋅-dm mol KCl s AgCl Ag +⋅-Ag dm mol AgNO )01.0(33 阳极电极电势 )(ln /)(---=Cl a FRT E E Ag S AgCl θ )25/(000645.02221.0//)(-⨯-=℃t V E Ag S AgCl θ阴极电极电势 )(ln //+++==++Ag a FRT E E E Ag Ag Ag Ag θ 原电池电动势 [])()(ln /)(/+--++-=-=+Ag a Cl a F RT E E E E E Ag S AgCl Ag Ag θθ 其中 90.001.031=⋅±-γ的AgNO kg mol77.01.01=⋅±-γ的KCl kg mol稀水溶液中3-⋅dm mol 浓度可近似取1-⋅kg mol 浓度的数值。
《物理化学(第五版)》第九章复习题答案
复习题
(1).H2O(1)的标准摩尔生成Gibbs自由能ΔfGmΘ (H2O,1); 电池:Pt|H2(pH2) | H+或OH-(aq) | O2(pO2)|Pt 净反应:H2(pΘ) + 1/2O2(pΘ) = H2O(l)
ΔfGmΘ (H2O,1)=-zEΘF
(2).H2O(1)的离子积常数KΘ; 电池:Pt|H2(pH2)|H+(aH+)||OH-(aOH-)|H2(pH2)|Pt 净反应:H2O(l) ⇔ H+(aH+) + OH-(aOH-)
RT a H aCl E E ln zF a 1 2 H2 E RT ln m zF m
复习题
(6)Ag2O(s)的标准摩尔生成焓ΔfHmΘ 和分解压。 电池:Ag(s)+Ag2O(s)|OH-(aOH-)|O2(pΘ )|Pt 净反应:Ag2O(s)→1/2O2(pΘ )+2Ag(s) E r H m zE F zFT T p
RT m RT m E j＝ t －t ln ＝ 2t －1 ln F m' F m'
E＝E c＋E j＝
F
m ln m'
高价型:Mz+Az-(m1)|Mz+Az-(m2)
t t－ RT m1 E j＝ － ln m2 z z－ F
基本公式
用可逆电池的测定值计算热力学函数变化
值
r Gm zFE , r Gm zFE
RT E ln K a zF r Gm E r S m ( ) p zF ( ) p T T E QR T r Sm zFT ( ) p T
电化学反应焓变计算公式
电化学反应焓变计算公式1. 引言1.1 电化学反应焓变的概念电化学反应焓变是指在化学反应中释放或吸收的热量。
焓变计算是研究这些热量变化的重要手段，可以帮助我们了解化学反应的热力学性质。
在电化学反应中，电子转移是引发反应的主要原因，因此焓变计算也与电子传递过程密切相关。
在电化学反应中，如果反应过程放出热量，则焓变为负值；反之，吸收热量则焓变为正值。
焓变的计算公式可以通过热力学原理和电化学理论推导得出，具体计算方法包括根据反应物和产物的化学式及反应热值进行计算。
焓变计算的准确性对于理解化学反应的机理、对活化能和反应速率的研究具有重要意义。
通过电化学反应焓变的计算，可以预测化学反应的热力学性质，为工业生产和环境改善提供理论依据。
电化学反应焓变的概念及其计算公式在化学领域具有重要意义，也为相关研究及应用提供了理论基础。
1.2 焓变计算的重要性焓变计算在电化学领域中具有非常重要的意义。
电化学反应焓变是指化学反应在恒定压力下的焓变，它描述了化学反应伴随的热效应。
焓变的计算可以帮助我们了解电化学反应的热力学特性，包括反应是否放热或吸热、反应的熵变等重要信息。
焓变计算可以帮助我们预测电化学反应的方向。
根据焓变的正负可以判断反应是放热还是吸热，从而确定反应是向前进行还是向后进行。
这对于优化电化学反应条件和设计新的电化学反应过程具有重要意义。
焓变计算可以帮助我们评估电化学反应的能量效率。
通过计算焓变，我们可以确定反应的能量转化效率，从而指导实际操作中如何更好地利用电化学反应释放或吸收的能量。
焓变计算也对电化学反应机理的研究具有重要意义。
通过研究焓变的变化规律，可以揭示电化学反应的机理，为进一步优化反应条件和提高反应效率提供理论基础。
焓变计算在电化学领域中发挥着至关重要的作用，它不仅可以帮助我们深入理解电化学反应的热力学特性，还可以指导实际操作和反应机制的研究。
未来，随着电化学领域的不断发展和深入研究，焓变计算将继续发挥重要作用，并为电化学反应的研究和应用提供更加可靠的理论支持。
电动势法测定化学反应的热力学函数变化值实验报告
电动势法测定化学反应的热力学函数变化值一. 实验目的1. 测定可逆电池不同温度电动势，从而计算有关化学反应吉布斯自由能变、熵变和焓变。
2. 掌握电动势法测化学反应热力学函数变化值原理和方法。
3. 掌握电位差计的使用方法。
二. 实验原理1. 电动势与热力学函数关系：△G =﹣nEF△S=pP T T E E nF T E nF S ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--≈⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=∆1222 △G =△H +T △S 2. 电池及有关反应电池Ag(s),AgCl(s)|KCl(饱和)|Hg 2Cl 2(s),Hg(l)反应：负极Ag + Cl - → AgCl + e -正极1/2Hg 2Cl 2+ e - → Hg + Cl -电池反应Ag + 1/2Hg 2Cl 2 → AgCl + Hg根据电池反应能斯特方程θθθϕϕϕϕA gCl A g,-==-=-+甘汞E E ，据此，电池反应与浓度无关。
三. 实验仪器及试剂电势差计及附件： 1套 超级恒温槽： 1台银—氯化银电极： 1只 烧杯（50ml ）： 2个饱和甘汞电极： 1只 Pt 电极 1只饱和氯化钾溶液 0.1mol ·dm -3盐酸溶液去离子水四. 操作步骤1. Ag(s),AgCl(s)电极制备：保证银电极表面纯洁前提下，用Pt 电极和银电极组成电解池，银电极与电源正极相连。
控制电流每分钟2～4mA ，阳极氧化约20min ，使银表面形成紫褐色镀层。
2. 电池的组合：将银—氯化银电极、饱和甘汞电极插入装有饱和氯化钾溶液的小烧杯中，即得下列电池。
Ag(s),AgCl(s)|KCl(饱和)|Hg 2Cl 2(s),Hg(l)3. 电池电动势的测量1) 电位差计接通线路、电源，根据温度确定标准电池电动势。
2) 根据标准电池电动势调整工作电流。
3) 分别测定两个不同温度待测电池电动势。
五. 实验注意事项1. 本实验所用试剂为A.R.，溶液用重蒸馏水配制。
原电池电动势测定热力学函数实验结果原因分析及其实验方法改进
原电池电动势测定热力学函数实验结果原因分析及其实验方法改进作者：刘溪程鑫孟令涛来源：《当代化工》2019年第12期摘 ; ; ;要：现行的电池电动势法测定反应Ag/AgCl与Hg/Hg2Cl2所组成的多相反应体系的热力学函数变化值的实验，存在实验结果波动大，数据不理想等问题。
通过缩小温度间隔以利于更好地分析其中的原因。
同时提出我们的改进方法，发现改进后测得的热力学函数变化值ΔrGm（298 K），ΔrHm（298 K），ΔrSm（298 K）与文献值的相对误差分别为8.1%，0.03%，9.1%，并且实验重现性较好。
所得实验结果的准确性也较高。
经过多轮的本科学生实验证明，实验效果较好。
关 ;键 ;词：原电池;热力学函数;实验原因;实验改进中图分类号：TQ 643.2 ; ; ; 文献标识码： A ; ; ; 文章编号： 1671-0460（2019）12-2738-04Abstract： In the current experiment of measuring the change value of thermodynamic function by battery electromotive force method， there are some problems， such as large fluctuation of experimental results and unsatisfactory data. By reducing the temperature interval， the reasons were analyzed. At the same time， improved method was put forward. It was found that the relative errors of the values of the thermodynamic functions measured by the improved method were 8.1%，0.03%， 9.1% and the experimental reproducibility was good.Key words： Galvanic cell; Thermodynamic function; Experimental reason; Experimental improvement“原电池电动势的测定及其应用”实验是一个经典的物理化学实验。
物理化学核心教程(第二版)思考题习题答案—第8章 电化学
第八章电化学一．基本要求1．理解电化学中的一些基本概念，如原电池和电解池的异同点，电极的阴、阳、正、负的定义，离子导体的特点和Faraday 定律等。
2．掌握电导率、摩尔电导率的定义、计算、与浓度的关系及其主要应用等。
了解强电解质稀溶液中，离子平均活度因子、离子平均活度和平均质量摩尔浓度的定义，掌握离子强度的概念和离子平均活度因子的理论计算。
3．了解可逆电极的类型和正确书写电池的书面表达式，会熟练地写出电极反应、电池反应，会计算电极电势和电池的电动势。
4．掌握电动势测定的一些重要应用，如：计算热力学函数的变化值，计算电池反应的标准平衡常数，求难溶盐的活度积和水解离平衡常数，求电解质的离子平均活度因子和测定溶液的pH等。
5．了解电解过程中的极化作用和电极上发生反应的先后次序，具备一些金属腐蚀和防腐的基本知识，了解化学电源的基本类型和发展趋势。
二．把握学习要点的建议在学习电化学时，既要用到热力学原理，又要用到动力学原理，这里偏重热力学原理在电化学中的应用，而动力学原理的应用讲得较少，仅在电极的极化和超电势方面用到一点。
电解质溶液与非电解质溶液不同，电解质溶液中有离子存在，而正、负离子总是同时存在，使溶液保持电中性，所以要引入离子的平均活度、平均活度因子和平均质量摩尔浓度等概念。
影响离子平均活度因子的因素有浓度和离子电荷等因素，而且离子电荷的影响更大，所以要引进离子强度的概念和Debye-Hückel极限定律。
电解质离子在传递性质中最基本的是离子的电迁移率，它决定了离子的迁移数和离子的摩尔电导率等。
在理解电解质离子的迁移速率、电迁移率、迁移数、电导率、摩尔电导率等概念的基础上，需要了解电导测定的应用，要充分掌握电化学实用性的一面。
电化学在先行课中有的部分已学过，但要在电池的书面表示法、电极反应和电池反应的写法、电极电势的符号和电动势的计算方面进行规范，要全面采用国标所规定的符号，以便统一。
会熟练地书写电极反应和电池反应是学好电化学的基础，以后在用Nernst方程计算电极电势和电池的电动势时才不会出错，才有可能利用正确的电动势的数值来计算其他物理量的变化值，如：计算热力学函数的变化值，电池反应的标准平衡常数，难溶盐的活度积，水的解离平衡常数和电解质的离子平均活度因子等。
大学物理化学实验报告-原电池电动势的测定
篇一：原电池电动势的测定实验报告_浙江大学 (1)实验报告课程名称：大学化学实验p实验类型：中级化学实验实验项目名称：原电池电动势的测定同组学生姓名：无指导老师冷文华一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、实验材料与试剂（必填）四、实验器材与仪器（必填）五、操作方法和实验步骤（必填）六、实验数据记录和处理七、实验结果与分析（必填）八、讨论、心得一、实验目的和要求用补偿法测量原电池电动势，并用数学方法分析二、实验原理：补偿法测电源电动势的原理：必须严格控制电流在接近于零的情况下来测定电池的电动势，因为有电流通过电极时，极化作用的存在将无法测得可逆电动势。
为此，可用一个方向相反但数值相同的电动势对抗待测电池的电动势，使电路中没有电流通过，这时测得的两级的电势差就等于该电池的电动势E。
如图所示，电位差计就是根据补偿法原理设计的，它由工作电流回路、标准回路和测量电极回路组成。
①工作电流电路：首先调节可变电阻RP，使均匀划线AB上有一定的电势降。
②标准回路：将变换开关SW合向Es，对工作电流进行标定。
借助调节Rp使得IG=0来实现Es=UCA。
③测量回路：SW扳回Ex，调节电势测量旋钮，直到IG=0。
读出Ex。
UJ-25高电势直流电位差计：1、转换开关旋钮：相当于上图中SW，指在N处，即SW接通EN，指在X1，即接通未知电池EX。
2、电计按钮：原理图中的K。
3、工作电流调节旋钮：粗、中、细、微旋钮相当于原理图中的可变电阻RP。
-1-2-3-4-5-64、电势测量旋钮：中间6只旋钮，×10，×10，×10，×10，×10，×10，被测电动势由此示出。
三、仪器与试剂：仪器：电位差计一台，惠斯登标准电池一只，工作电源，饱和甘汞电池一支，银—氯化银电极一支，100mL容量瓶5个，50mL滴定管一支，恒温槽一套，饱和氯化钾盐桥。
-1试剂：0.200mol·LKCl溶液四、实验步骤： 1、配制溶液。
电极制备及电动势的测定
136实验17 电极制备及电动势和化学反应的热力学函数变化值的测定【实验目的】1．学会铜电极、锌电极和甘汞电极的制备和处理方法。
2．掌握电势差计的测量原理和测定电池电动势的方法。
3．加深对原电池、电极电势等概念的理解。
4.通过测定不同温度下的电池的电动势计算有关热力学常数。
【实验原理】（一）电动势的测定电池由正、负两个电极组成，电池的电动势等于两个电极电势的差值。
-+-=ϕϕE （3-118）式中ϕ+是正极的电极电势；ϕ-是负极的电极电势。
以Cu －Zn 电池为例，电池符号负极反应正极反应电池中总的反应为Zn 电极的电极电势+++-=222ln 20//Zn Zn ZnZn ZnZna a F RTϕϕ （3-119） Cu 电极的电极电势+++-=222ln 20//Cu Cu CuCu CuCua a F RTϕϕ （3-120） 所以Cu －Zn 电池的电池电动势为ZnCu Zn Cu ZnCu Zn Cu ZnZn CuCu ZnZn Cu Cu a a a a F RT E a a a a F RT E ++++++++-=--=-=22222222ln2ln200/0///ϕϕϕϕ （3-121）137纯固体的活度为1所以++-=22ln20Cu Zn a a F RT E E （3-122） 在一定温度下电极电势的大小决定于电极的性质和溶液中有关离子的活度。
由于电极电势的绝对值不能测量，在电化学中，通常将标准氢电极的电极电势定为零，其他电极的电极电势值是与标准氢电极比较而得到的相对值。
由于使用标准氢电极条件要求苛刻，而实际中常用电势稳定的可逆电极作为参比电极来代替，如甘汞电极、银一氯化银电极等。
这些电极的标准电极电势值已精确测出，在物理化学手册中可以查到。
电池电动势不能用伏特计直接测量。
因为当把伏特计与电池接通后，由于电池放电，不断发生化学变化，电池中溶液的浓度将不断改变，因而电动势值也会发生变化。
实验四十七电化学方法测定化学反应的热力学函数变化值
实验四十七电化学方法测定化学反应的热力学函数变化值1目的要求（1）掌握电动势法测定化学反应热力学函数变化值的有关原理和方法。
（2）根据可逆热力学体系的要求，设计可逆电化学体系并测定可逆电池在不同温度下的电动势值。
（3）计算电池反应的热力学函数△G 、△H 和△S 。
2实验原理测定可逆电池的电动势在物理化学实验中占有重要的地位，应用十分广泛。
如平衡常数、活度系数、解离常数、溶解度、络合常数、溶液中离子的活度以及某些热力学函数的改变量等，均可通过电池电动势的测定来求得。
本实验通过测定不同温度下电池的电动势，求算化学反应的热力学函数变化值。
电池的电动势不能直接用伏特计来测量，因为电池与伏特计相接后，便成了通路，有电流通过，发生化学变化、电极被极化、溶液浓度改变、电池电势不能保持稳定。
且电池本身有内阻，伏特计所量得的电位降不等于电池的电动势。
利用对消法（又叫补偿法）可是我们在电池无电流（或极小电流）通过时，测得其二级的静态电势，这时的电位降即为该电池的平衡电势，此时电池反应是在接近可逆条件下进行的。
因此，对消法测电池电势的过程是一个趋近可逆过程的例子。
如果原电池内进行的化学反应是可逆的，且电池在可逆条件下工作，则此电池反应在定温定压下的吉氏函数变化G ∆和电池的电动势E 有以下关系式：nEFG -=∆（4.47.1）从热力学可知：ST H G ∆-∆=∆（4.47.2）PP T E nF T G S ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∆∂-=∆（4.47.3）将（4.47.3）式代入（4.47.2）式，进行变换后可得：PT E nFT G H ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂+∆=∆（4.47.4）在定压下（通常是latm ）测定一定温度时的电池电动势，即可根据(4.47.1)是求得该温度下电池反应的G ∆。
从不同温度时的电池电动势值可求出PT E ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂，根据（4.47.3）式可求出该电池反应的S ∆，根据（4.47.4）式可求出H ∆。
大学物理化学核心教程第二版课后参考答案第8章
大学物理化学核心教程第二版(沈文霞)课后参考答案第8章(总45页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除第八章电化学一．基本要求1．理解电化学中的一些基本概念，如原电池和电解池的异同点，电极的阴、阳、正、负的定义，离子导体的特点和Faraday 定律等。
2．掌握电导率、摩尔电导率的定义、计算、与浓度的关系及其主要应用等。
了解强电解质稀溶液中，离子平均活度因子、离子平均活度和平均质量摩尔浓度的定义，掌握离子强度的概念和离子平均活度因子的理论计算。
3．了解可逆电极的类型和正确书写电池的书面表达式，会熟练地写出电极反应、电池反应，会计算电极电势和电池的电动势。
4．掌握电动势测定的一些重要应用，如：计算热力学函数的变化值，计算电池反应的标准平衡常数，求难溶盐的活度积和水解离平衡常数，求电解质的离子平均活度因子和测定溶液的pH等。
5．了解电解过程中的极化作用和电极上发生反应的先后次序，具备一些金属腐蚀和防腐的基本知识，了解化学电源的基本类型和发展趋势。
二．把握学习要点的建议在学习电化学时，既要用到热力学原理，又要用到动力学原理，这里偏重热力学原理在电化学中的应用，而动力学原理的应用讲得较少，仅在电极的极化和超电势方面用到一点。
电解质溶液与非电解质溶液不同，电解质溶液中有离子存在，而正、负离子总是同时存在，使溶液保持电中性，所以要引入离子的平均活度、平均活度因子和平均质量摩尔浓度等概念。
影响离子平均活度因子的因素有浓度和离子电荷等因素，而且离子电荷的影响更大，所以要引进离子强度的概念和Debye-Hückel极限定律。
电解质离子在传递性质中最基本的是离子的电迁移率，它决定了离子的迁移数和离子的摩尔电导率等。
在理解电解质离子的迁移速率、电迁移率、迁移数、电导率、摩尔电导率等概念的基础上，需要了解电导测定的应用，要充分掌握电化学实用性的一面。
中国科学院大学 考研《物理化学(甲)》考试大纲
中国科学院大学考研《物理化学(甲)》考试大纲本《物理化学》(甲)考试大纲适用于报考中国科学院大学化学类专业的硕士研究生入学考试。
《物理化学》是大学本科化学专业的一门重要基础理论课。
它是从物质的物理现象和化学现象的联系入手探求化学变化基本规律的一门科学。
物理化学课程的主要内容包括化学热力学(统计热力学)、化学动力学、电化学、界面化学与胶体化学等。
要求考生熟练掌握物理化学的基本概念、基本原理及计算方法，并具有综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力。
一、考试内容(一)气体1、气体分子动理论2、摩尔气体常数3、理想气体状态图4、分子运动的速率分布5、分子平动能的分布6、气体分子在重力场中的分布7、分子的碰撞频率与平均自由程8、实际气体9、气液间的转变—实际气体的等温线和液化过程10、压缩因子图—实际气体的有关计算(二)热力学第一定律1、热力学概论2、热平衡和热力学第零定律-温度的概念3、热力学的一些基本概念4、热力学第一定律5、准静态过程与可逆过程6、焓7、热容8、热力学第一定律对理想气体的应用9、Carnot循环10、Joule-Thomson效应-实际气体的DU和DH11、热化学12、赫斯定律13、几种热效应14、反应焓变和温度的关系—Kirchhoff定律15、绝热反应—非等温反应(三)热力学第二定律1、自发过程的共同特征—不可逆性2、热力学第二定律3、Carnot定理4、熵的概念5、Clausius不等式与熵增加原理6、热力学基本方程与T-S图7、熵变的计算8、熵和能量退降9、热力学第二定律的本质和熵统计意义10、Helmholtz自由能和Gibbs自由能11、变化的方向和平衡条件12、DG的计算示例13、几个热力学函数间的关系14、热力学第三定律与规定熵(四)多组分体系热力学及其在溶液中的应用1、多组分系统的组成表示法2、偏摩尔量3、化学势4、气体混合物中各组分的化学势5、稀溶液中的两个经验定律6、理想液态混合物7、理想稀溶液中任一组分的化学势8、稀溶液的依数性9、活度与活度因子10、分配定律—溶质在两互不相溶液相中的分配(五)相平衡1、多相体系平衡的一般条件2、相律3、单组分体系的相平衡4、二组分体系的相图及其应用5、三组分体系的相图及其应用(六)化学平衡1、化学反应的平衡条件和化学反应的亲和势2、化学反应的平衡常数与等温方程式3、平衡常数的表示式4、复相化学平衡5、标准摩尔生成吉布斯自由能6、温度、压力及惰性气体对化学平衡的影响7、同时化学平衡8、反应的耦合9、近似计算(七)统计热力学基础1、概论2、玻兹曼统计3、配分函数4、各配分函数的求法及其对热力学函数的贡献5、分子的全配分函数6、用配分函数计算和反应的平衡常数(八)电解质溶液1、电化学的基本概念与电解定律2、离子的电迁移和迁移数3、电解质溶液的电导4、电解质的平均活度和平均活度因子5、强电解质溶液理论简介(九)可逆电池的电动势及其应用1、可逆电池和可逆电极2、电动势的测定3、可逆电池的书写方法及电动势的取号4、可逆电池的热力学5、电动势产生的机理6、电极电势和电池的电动势7、电动势测定的应用(十)电解与极化作用1、分解电压2、极化作用3、电解时电极上的竞争反应4、金属的电化学腐蚀、防腐与金属的钝化5、化学电源(十一)化学反应动力学基础1、化学反应速率表示法和速率方程2、具有简单级数的反应3、几种典型的复杂反应4、温度对反应速率的影响5、链反应6、碰撞理论7、过渡态理论8、单分子反应理论9、在溶液中进行的反应10、光化学反应11、催化反应动力学(十二)表面物理化学1、表面吉布斯自由能和表面X力2、弯曲表面下的附加压力和蒸气压3、溶液的表面吸附4、液-液界面的性质5、L-B膜及生物膜6、液-固界面现象7、表面活性剂及其作用8、固体表面的吸附9、气-固相表面催化反应(十三)胶体分散系统和大分子溶液1、胶体和胶体的基本特性2、溶胶的制备和净化3、溶胶的动力性质4、溶胶的光学性质5、溶胶的电学性质6、双电层理论和x电位7、溶胶的稳定性和聚沉作用8、乳状液9、凝胶10、大分子溶液11、Donnan平衡和聚电解质溶液的渗透压二、考试要求(一)气体了解气体分子运动公式的推导过程，建立微观的运动模型。
原电池电动势的测定与应用物化实验报告
原电池电动势的测定及热力学函数的测定一、实验目的1) 掌握电位差计的测量原理和测量电池电动势的方法；2) 掌握电动势法测定化学反应热力学函数变化值的有关原理和方法； 3) 加深对可逆电池，可逆电极、盐桥等概念的理解； 4) 了解可逆电池电动势测定的应用；5) 根据可逆热力学体系的要求设计可逆电池，测定其在不同温度下的电动势值，计算电池反应的热力学函数△G 、△S 、△H 。
二、实验原理1．用对消法测定原电池电动势：原电池电动势不能能用伏特计直接测量，因为电池与伏特计连接后有电流通过，就会在电极上发生生极化，结果使电极偏离平衡状态。
另外，电池本身有内阻，所以伏特计测得的只是不可逆电池的端电压。
而测量可逆电池的电动势，只能在无电流通过电池的情况下进行，因此，采用对消法。
对消法是在待测电池上并联一个大小相等、方向相反的外加电源，这样待测电池中没有电流通过，外加电源的大小即等于待测电池的电动势。
2．电池电动势测定原理：Hg | Hg 2Cl 2(s) | KCl( 饱和 ) | | AgNO 3 (0.02 mol/L) | Ag 根据电极电位的能斯特公式，正极银电极的电极电位：其中)25(00097.0799.0Ag /Ag --=+t οϕ；而+++-=Ag Ag /Ag Ag /Ag 1lna F RT οϕϕ 负极饱和甘汞电极电位因其氯离子浓度在一定温度下是个定值，故其电极电位只与温度有关，其关系式： φ饱和甘汞 = 0.2415 - 0.00065(t – 25)而电池电动势 饱和甘汞理论—ϕϕ+=Ag /Ag E ；可以算出该电池电动势的理论值。
与测定值比较即可。
3．电动势法测定化学反应的△G 、△H 和△S ：如果原电池内进行的化学反应是可逆的，且电池在可逆条件下工作，则此电池反应在定温定压下的吉布斯函数变化△G和电池的电动势E有以下关系式：△r G m =-nFE从热力学可知：△H=-nFE+△S4．注意事项：①盐桥的制备不使用：重复测量中须注意盐桥的两端不能对调；②电极不要接反；三、.实验仪器及用品1.实验仪器SDC数字电位差计、饱和甘汞电极、光亮铂电极、银电极、250mL烧杯、20mL烧杯、U形管2.实验试剂0.02mol/L的硝酸银溶液、饱和氯化钾溶液、硝酸钾、琼脂四、实验步骤1.制备盐桥3%琼脂-饱和硝酸钾盐桥的制备方法：在250mL烧杯中，加入100mL蒸馏水和3g琼脂，盖上表面皿，放在石棉网上用小火加热至近沸，继续加热至琼脂完全溶解。
实验 电动势法测定化学反应的热力学函数
3、本实验中的电池电动势与电池中氯化钾的浓度是否
有关？为什么？
文献值：
饱和溶液 (3.4mol/L)
0.2444 0.2000
KCl溶液浓度 25℃时甘汞电极电位 25℃时银-氯化银电极电位
0.1mol/L 0.3365 0.2880
1.0mol/L 0.2828 0.2223
知识拓展：可逆电池电动势的测定的应用
2、用对消法测定原电池电动势
二、实验原理
Z n (s )|Z n S O 4 ( a q ., 0 .1 0 0 0 m o l / L ) K C l ( a q ., s a t .), KCl
a q .,s a t. | H g 2 C l 2 ( s )| H g ( l )
正极反应： H g 2 C l 2 ( s ) 2 e H g ( l ) 2 C l
E S nF G nFE T E H nFE nFT T p
温度系数
p
• n为电极反应中转移的电子数 所依据的电解实验得到。
• E为电池的电动势
• F为法拉第常数，96485.3383±0.0083C/mol ，由美国国家标准局
再升温5℃并进行测定，共测5～6个温度点。
测定完毕后，将电极取出，并把其他仪器整理好，恢复 到实验前的状态。
五、实验记录及数据处理
1、将测得数据列成下表： 室温： ；气压计读数：
次序 t/℃ T/K E/V
(E/ T)p/VK-1 G/JK-1mol-1
。
S/Jmol-1 H/Jmol-1
负极反应： Z n 2 e
化学反应：
Zn
化学反应的电势差与电化学电势测定
能斯特方程：计算电极反应的能斯特方程是电化学电势测定的基础，通过该方程可以计算出 电极反应的电动势
影响因素：电化学电势的测定受到多种因素的影响，如温度、浓度等，需要严格控制实验条 件
Part Four
电化学反应的动力 学参数
添加 标题
生物电化学的应用广泛，包括药物设计和开 发、生物传感器、电化学生物成像技术等方 面。
添加 标题
药物设计和开发方面，生物电化学可以用于 研究药物与生物分子之间的相互作用，以及 药物在体内的代谢和药效机制。
添加 标题
生物传感器方面，利用电化学方法检测生物 分子，可以用于疾病诊断、环境监测等领域。
影响因素：电极反应 的速率常数受到多种 因素的影响，如温度、 压力、反应物浓度、
催化剂等。
添加标题
测定方法：可以通过 实验测定电极反应的 速率常数，如计时电 流法、循环伏安法等。
添加标题
应用：电极反应的速 率常数是电化学反应 动力学研究的重要参 数，对于理解电化学 反应机理、优化电化 学反应过程、设计新 型电化学器件等方面
应用：在电化学研 究和应用中，标准 自由能变化是重要 的参数，用于指导 实验设计和优化过 程。
电极反应的标准熵变化
定义：电极反应的标准熵变化是指在标准状态下，电极反应的熵变值
计算公式：根据热力学基本公式，电极反应的标准熵变化可以通过反应物和产物的熵值计算得 出
影响因素：电极反应的标准熵变化与反应物和产物的种类、状态以及温度等因素有关
06 电 化 学 反 应 的 应 用
Part One
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Part Two
化学反应的电势差
电化学方法测定化学反应热力学函数的变化值
电化学方法测定化学反应热力学函数的变化值电化学方法是一种重要的测定化学反应热力学函数变化值的方法。
电化学方法的基本原理是利用电化学电池在化学反应过程中产生的电势变化，测定化学反应的热力学函数变化值，如反应焓、反应熵和反应自由能等。
电化学方法包括静电法、电动势法、电解滴定法等。
其中，电动势法是最常用的方法之一，它可以通过测定电池的电动势和电流强度来确定反应的热力学函数变化值。
电化学方法具有测量精度高、实验条件易控制等优点，已广泛应用于化学反应热力学函数的测定和研究中。
- 1 -。
大学物理化学实验报告-原电池电动势的测定
篇一：原电池电动势的测定实验报告_浙江大学 (1)实验报告课程名称：大学化学实验p实验类型：中级化学实验实验项目名称：原电池电动势的测定同组学生姓名：无指导老师冷文华一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、实验材料与试剂（必填）四、实验器材与仪器（必填）五、操作方法和实验步骤（必填）六、实验数据记录和处理七、实验结果与分析（必填）八、讨论、心得一、实验目的和要求用补偿法测量原电池电动势，并用数学方法分析二、实验原理：补偿法测电源电动势的原理：必须严格控制电流在接近于零的情况下来测定电池的电动势，因为有电流通过电极时，极化作用的存在将无法测得可逆电动势。
为此，可用一个方向相反但数值相同的电动势对抗待测电池的电动势，使电路中没有电流通过，这时测得的两级的电势差就等于该电池的电动势E。
如图所示，电位差计就是根据补偿法原理设计的，它由工作电流回路、标准回路和测量电极回路组成。
①工作电流电路：首先调节可变电阻RP，使均匀划线AB上有一定的电势降。
②标准回路：将变换开关SW合向Es，对工作电流进行标定。
借助调节Rp使得IG=0来实现Es=UCA。
③测量回路：SW扳回Ex，调节电势测量旋钮，直到IG=0。
读出Ex。
UJ-25高电势直流电位差计：1、转换开关旋钮：相当于上图中SW，指在N处，即SW接通EN，指在X1，即接通未知电池EX。
2、电计按钮：原理图中的K。
3、工作电流调节旋钮：粗、中、细、微旋钮相当于原理图中的可变电阻RP。
-1-2-3-4-5-64、电势测量旋钮：中间6只旋钮，×10，×10，×10，×10，×10，×10，被测电动势由此示出。
三、仪器与试剂：仪器：电位差计一台，惠斯登标准电池一只，工作电源，饱和甘汞电池一支，银—氯化银电极一支，100mL容量瓶5个，50mL滴定管一支，恒温槽一套，饱和氯化钾盐桥。
-1试剂：0.200mol·LKCl溶液四、实验步骤： 1、配制溶液。
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电化学法测定化学反应的热力学函数变化值
摘 要：根据化学反应Ag + +Cl -
→AgCl 设计成银—氯化银可逆电池反应，并用电池电动势测定方法测定在不同的温度下的电池电动势值，由此计算出化学反应的热力学函数变化值。
关键词：电动势；电池；热力学函数变化值
0 前言
电动势要用于热力学计算，必须是可逆原电池的电动势。
测量可逆原电池的电动势，要求原电池本身的电池反应可逆和传质可逆，同时要在可逆条件下进行测量，及测量回路中的电流I →0.电化学可很好的满足可逆原电池电动势的测量要求，同时，他具有测试方法简单、测试灵敏度高等优点，也是一种经济的测试方法。
根据化学反应和可逆热力学体系的要求，设计可逆原电池体系，利用电化学测定可逆电池在不同温度下的电动势值，所得电池电动势值非常精确，计算所得化学反应的热力学函数变化值可靠。
因此我们将化学反应Ag + +Cl
-
→ AgCl 设计成可逆电池：
(+)Ag （s ），AgCl ︱KCl (0.1mol/L )︱AgNO 3(0.1mol/L )︱Ag （s ）(-)
负极反应: Ag(s) +Cl -
→ AgCl(s)+ e -
正极反应: Ag +
+ Cl -→ Ag(s) 电池反应: Ag ++ Cl -
→ AgCl(s)
电动势: 01
ln ()()
-RT E E ZF a Ag a Cl +-= 该可逆电池需加饱和NH 4NO 3盐桥，以消除液体液接电势。
在室温附近，该可逆电池电动势于温度近似呈直线关系,直线的斜率即为p T
E )(∂∂。
在恒温、恒压、可逆、条件下，
热力学函数变化值计算公式如下
p m P r m r E r T E T G nFE Hm nFE nFT S nF ∂⎛⎫
⎪∂⎝⎭
∂⎛⎫
⎪∂⎝⎭
∆=-∆=-+∆=
1 实验部分
1.1
仪器与试剂
sdc 数字电位差综合测试仪；恒温槽；银电极、铂电极；自制银-氯化银电极；自制饱和KNO 3盐溶液；AgNO 3（0.1mol/L ）；KCl(0.1mol/L)；自制NH 4NO 3盐桥。
1.2
实验步骤
(1)调节恒温槽的温度为25.0±0.5℃；
(2)配制电池，先在一个小烧杯中加入0.1mol/L AgNO 3溶液15mL ，插入银电极，在另一个小烧杯中加入0.1mol/LNaCl 约15mL ，再滴入2～3滴0.1mol/LAgNO 3溶液，便生成饱和AgCl ，插入银电极。
即配成银-氯化银电极，并以饱和NH 4NO 3盐桥联通两烧杯，组成可逆电池；
(3)将电池放入已调好的恒温槽内，恒定5min 以上，为使电池溶液与水浴温度尽快一致，可轻轻摇动烧杯2～3次；
(4)用电位差计测定电池的电动势；
(5)恒温槽温度每升高5℃左右，恒定5min 以上，依以上步骤分别测定在25℃、30℃、35℃、40℃、45℃时的电动势，并作E-T 图，由直线求得斜率，并根据式(1)～(3)求算化学反应的热力学函数变化值，将其与文献值进行比较。
2 结果与讨论
2.1 实验数据处理
表1 可逆电池实验结果
水浴温度 (℃) E (V)
相对误差
1
2
3
平均
25 0.44529 0.44525 0.44520 0.445247 0.363525 30 0.43967 0.43969 0.43979 0.439717 0.359046 35 0.43489 0.43486 0.43490 0.434883 0.355078 40 0.42986 0.42985 0.42991 0.429873 0.350996 45
0.42769
0.42267
0.42780
0.426053
0.347211
E / V
T / K
图1 可逆电池电动势与温度的关系
由表1中的数据作E —T 图，线性拟合得E = -9.646×10-4T + 0.46892，斜率即
(
)
∂∂E T p = -9.646×10-4，根据热力学改变值的计算公式可得： ΔrGm =-1×96500×0.445247=-42.97kJ/mol
ΔrSm=1×96500×(-9.646×10-4)= -93.07J/(mol•K)
ΔrHm =-42970 + 1×96500×289.15×(-9.646×10-4) =-70.72 kJ/mol
2.2
误差分析
1）仪器的不稳定带来较大误差：
调节电桥平衡的操作时间应尽可能的短，否则电极上较长时间的有电流通过，会发生电池反应使得溶液浓度下降、电极表面极化，这样可逆电极变成不可逆的，会给实验带来较大误差。
而实验中所用仪器不稳定，需要较长的时间才能大致调节到平衡，即使是同一个电动势值，在很短的时间内测得的数据都有较大波动，所以不能很快调节到平衡是实验的误差主要来源。
2）电流无限小的情况下测量，才能达到可逆电池的要求，但在实验过程中电流无法达到无限小仍存在一定值的电流，于是产生的极化作用破坏了电池的可逆性，使电动势偏离可逆值。
3）实验温度范围：
水浴温度应该在室温附近很小的温度范围内，做实验时取第一个温度比室温高2.0℃左右，然后每次升高约 3.0℃，使实验温度控制在很小的范围内，以利于减小误差。
3结语
电化学法测定可逆原电池电动势，测试方法简单，灵敏度高，所得可逆电池电动势的数值准确，重现性好，计算所得化学反应的热力学函数改变值相对误差较小。
参考文献
1.张建策. 物理化学实验. 科学普及出版社，2007，8。