物理化学课后习题答案第九章
物理化学核心教程第二版第九章课后题答案
第九章表面现象三．思考题参考答案1．表面Gibbs自由能与表面张力有哪些共同点和不同点？答：它们的共同点是：①都反映了表面分子（或原子）受力不均匀的情况；②两者的数值相同，通常用同一个符号表示。
它们的不同点是：①两者的物理意义不同，表面自由能是指在等温、等压、保持组成不变的条件下，可逆地增加单位表面积时，系统Gibbs自由能的增值。
表面张力是指垂直作用于单位长度的边界上，且与表面相切的一种使表面收缩的力。
②两者的单位不同，表面自由能的单位是J·m-2，而表面张力的单位是N·m-1。
2．在一个飘荡在空气中的肥皂泡壁上，所受的附加压力为多少？答：肥皂泡有内、外两个球形表面，曲面上附加压力的方向都指向曲率半径的圆心。
若忽略肥皂膜的厚度，外表凸球面和内表凹球面的曲率半径近似看作相等，则肥皂泡上所受的总的附加压力是普通球面附加压力的两倍。
3．在自然界中，为什么气泡、小液滴都呈球形？这种现象在实际生活中有什么应用？答：液膜和液体的表面都存在表面自由能，在等温、等压的条件下，表面自由能越低，系统越稳定。
所以，为了降低表面自由能，液体表面都有自动收缩到最小的趋势。
而球形是相同体积的物体具有表面积最小的一种形状，所以气泡和小液滴都呈球形。
如果要制备小的玻璃珠，可以首先将玻璃加热成熔融状态，然后用一定孔径的喷头，将熔融状态的玻璃喷入冷却液（一般是用重油）中，小的玻璃液滴在降落的过程中会自动收缩成球状。
要制备球形硅胶，可以用相似的方法，将熔融状态的硅酸凝胶喷入水中即可。
4．纯液体、溶液和固体是分别以什么方式来降低自身的表面自由能，以达到最稳定的状态？答：纯液体只有收缩一种方式，尽量缩小表面积，在体积小时收缩成球形。
而溶液有两种方式，一种是收缩，另一种是调节表面层的浓度。
如果溶质是表面活性剂，则尽可能使溶质分子排在表面，使溶质的表面浓度大于本体浓度。
如果溶质是非表面活性物质，尽可能将溶质分子藏在体相，使溶质的表面浓度小于本体浓度。
物理化学第九章课后答案完整版
第九章 统计热力学初步1．按照能量均分定律，每摩尔气体分子在各平动自由度上的平均动能为2RT 。
现有1 mol CO气体于0 ºC 、101.325 kPa 条件下置于立方容器中，试求： （1）每个CO 分子的平动能ε； （2）能量与此ε相当的CO 分子的平动量子数平方和()222xy y nn n ++解：（1）CO 分子有三个自由度，因此，2123338.314273.15 5.65710 J 22 6.02210RT L ε-⨯⨯===⨯⨯⨯（2）由三维势箱中粒子的能级公式()(){}2222223223222222221233426208888828.0104 5.6571018.314273.15101.325106.626110 6.022103.81110x y zx y z h n n n ma ma mV m nRT n n n h h h p εεεε-=++⎛⎫∴++=== ⎪⎝⎭⨯⨯⨯⨯⨯⎛⎫= ⎪⨯⎝⎭⨯⨯⨯=⨯2．2．某平动能级的()45222=++zy xn n n，使球该能级的统计权重。
解：根据计算可知，x n 、yn 和z n 只有分别取2，4，5时上式成立。
因此，该能级的统计权重为g = 3! = 6，对应于状态452245425254245,,,,ψψψψψ542ψ。
3．气体CO 分子的转动惯量246m kg 1045.1⋅⨯=-I ，试求转动量子数J 为4与3两能级的能量差ε∆，并求K 300=T 时的kT ε∆。
解：假设该分子可用刚性转子描述，其能级公式为()()J 10077.31045.1810626.61220 ,81224623422---⨯=⨯⨯⨯⨯-=∆+=πεπεI h J J J22210429.710233807.130010077.3--⨯=⨯⨯⨯=∆kT ε4．三维谐振子的能级公式为()νεh s s ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=23，式中s 为量子数，即,3 ,2 ,1 ,0=++=z y x s v v v 。
化学工业出版社物理化学答案第9章 电化学
第九章 电化学1．以0.1A 电流电解CuSO 4溶液，10min 后，在阴极上能析出多少质量的铜?在铂阳极上又可以获得多少体积的氧气（298K ，100kPa ）？ 解：电极反应为：阴极：Cu 2+ + 2e - →Cu 阳极： 2H 2O-2e - → O 2（g ）+ 4H + 则：z= 2 根据：Q = nzF =It()40.11060Cu 3.10910mol 296485It n zF −××===×× m (Cu)=n (Cu)× M (Cu)= 3.109×10-4×63.55=0.01976 g 又 n (Cu)= n (O 2)pV (O 2)= n (O 2)RT则()()-42-5323O 3.109108.314300O 7.75410dm 10010n RT V p ×××===××2．用银电极电解AgNO 3溶液。
通电一定时间后，在阴极上有0.078 g 的Ag （s ）析出。
经分析知阳极区含有水23.14 g ，AgNO 3 0.236 g 。
已知原来所用溶液浓度为每克水中溶有AgNO 3 0.00793 g 。
试分别计算Ag +和3NO −的迁移数。
解法1：解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。
显然阳极区溶液中Ag +的总量的改变如。
n 电解后(Ag +)= n 电解前(Ag +)+ n 电解(Ag +)- n 迁移(Ag +)则：n 迁移(Ag +)= n 电解前(Ag +)+ n 电解(Ag +)- n 电解后(Ag +) n 电解(Ag +)=()()4Ag 0.0787.23110mol Ag 107.87m M −==×323.140.00739(Ag ) 1.00610mol 169.88n +−×==×电解前+30.236n (Ag ) ==1.38910mol 169.88−×电解后n 迁移(Ag +) = 1.006×10-3+7.231×10-4-1.389×10-3=3.401×10-4mol()44Ag 3.40110Ag 0.477.23110n t n +−+−×==×迁移电解（）=则：t （3NO −）= 1 - t （Ag +）= 1 – 0.471 = 0.53解法2：解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。
(完整word版)《物理化学》高等教育出版(第五版)第九章
第九章电解质溶液练习题一、判断题：1．溶液是电中性的，正、负离子所带总电量相等，则正、负离子离子的迁移数也相等。
2．离子迁移数与离子速率成正比，某正离子的运动速率一定时，其迁移数也一定。
3．离子的摩尔电导率与其价态有关系。
4．电解质溶液中各离子迁移数之和为1。
5．电解池通过l F电量时，可以使1mol物质电解。
6．因离子在电场作用下可以定向移动，所以测定电解质溶液的电导率时要用直流电桥。
7．无限稀电解质溶液的摩尔电导率可以看成是正、负离子无限稀摩尔电导率之和，这一规律只适用于强电解质。
8．电解质的无限稀摩尔电导率Λ∞m可以由Λm作图外推到c1/2 = 0得到。
下列关系式是否正确：(1) Λ∞,1＜Λ∞,2＜Λ∞,3＜Λ∞,4（2）κ1＝κ2＝κ3＝κ4(3)Λ∞,1＝Λ∞,2＝Λ∞,3＝Λ∞,4(4)Λm,1＝Λm,2＝Λm,3＝Λm,410．德拜—休克尔公式适用于强电解质。
11．对于BaCl2溶液，以下等式成立：(1) a = γb/b0；(2) a = a+·a - ； (3) γ± = γ+·γ - 2；(4) b = b+·b-；(5) b±3 = b+·b-2； (6) b± = 4b3。
12．若a(CaF2) = 0.5，则a(Ca2+) = 0.5 ，a(F－) = 1。
二、单选题：1．下列溶液中哪个溶液的摩尔电导最大：(A) 0.1M KCl水溶液；(B) 0.001M HCl水溶液；(C) 0.001M KOH水溶液；(D) 0.001M KCl水溶液。
2．对于混合电解质溶液，下列表征导电性的量中哪个不具有加和性：(A) 电导；(B) 电导率；(C) 摩尔电导率；(D) 极限摩尔电导。
3．在一定温度和较小的浓度情况下，增大强电解质溶液的浓度，则溶液的电导率κ与摩尔电导Λm变化为：(A) κ增大，Λm增大；(B) κ增大，Λm减少；(C) κ减少，Λm增大；(D) κ减少，Λm减少。
物理化学课后习题答案第九章
物理化学习题解答(九)习题p109~1161解：(1) Pt︱H2(p H2)︱HCl(a)︱Cl2(p Cl2)︱Pt正极：Cl2(p Cl2)+ 2e-→2Cl-(a)负极：H2(p H2) –2e-→2H+(a)电池反应：H2(p H2) + Cl2(p Cl2)==2HCl(a) (2) Pt︱H2(p H2)︱H+(a H+)‖Ag+(a Ag+)︱Ag(s) 正极：Ag+(a Ag+)+ e-→Ag(s)负极：H2(p H2) –2e-→2H+(a H+)电池反应：H2(p H2) + Ag+(a Ag+)==2H+(a H+)+ Ag(s)(3) Ag(s)︱AgI(s)︱I-(a I-)‖Cl-(a Cl-)︱AgCl(s)︱Ag(s)正极：AgCl(s) + e-→Ag(s) + Cl-(a Cl-)负极：Ag(s) + I-(a I-)– e-→AgI(s)电池反应：AgCl(s) + I-(a I-)==AgI(s) + Cl-(a Cl-)(4) Pb(s)︱PbSO4(s)︱SO42-(a SO42-)‖Cu2+(a Cu2+)︱Cu(s)正极：Cu2+(a Cu2+) + 2e-→Cu(s)负极：Pb(s) + SO42-(a SO42-)–2e-→PbSO4(s)电池反应：Pb(s) + Cu2+(a Cu2+) + SO42-(a SO42-)==PbSO4(s) + Cu(s)(5) Pt︱H2(p H2)︱NaOH(a)︱HgO(s)︱Hg(l)正极：HgO(s) + H2O (l)+ 2e-→Hg(l) + 2OH-(a OH-)负极：H2(p H2)+ 2OH-(a OH-) –2e-→2H2O(l)电池反应：HgO(s) + H2(p H2)==Hg(l)+H2O(l) (6) Pt︱H2(p H2)︱H+(a H+)︱Sb2O3(s)︱Sb(s) 正极：Sb2O3(s) + 6H+(a H+)+ 6e-→2Sb(s) + 3H2O(l)负极：H2(p H2) –2e-→2H+(a H+)电池反应：Sb2O3(s) + 3H2(p H2) ==2Sb(s) + 3H2O(l)(7) Pt︱Fe3+(a1)，Fe2+(a2)‖Ag+(a Ag+)︱Ag(s)正极：Ag+(a Ag+)+ e-→Ag(s)负极：Fe2+(a2) – e-→ Fe3+(a1)电池反应：Ag+(a Ag+) + Fe2+( a2)==Fe3+( a1)+Ag(s)(8) Na(Hg)(a am)︱Na+(a Na+)‖OH-(a OH-)︱HgO(s)︱Hg(l)正极：HgO(s) + H2O (l)+ 2e-→Hg(l) +2OH-(a OH-)负极：2Na(Hg)(a am) –2e-→2Na+(a Na+) + 2Hg(l)电池反应：2Na(Hg)(a am) + HgO (s) + H2O(l)==2 Na+(a Na+) + 2OH-(a OH-) + 3Hg(l)2解：(1)AgCl(s)==Ag+(a Ag+) + Cl-(a Cl-)电池：Ag(s)︱Ag+(a Ag+)‖Cl-(a Cl-)︱AgCl(s)︱Ag(s)正极：AgCl(s) + e-→Ag(s) + Cl-(a Cl-)负极：Ag(s)–e-→Ag+(a Ag+)电池反应：AgCl(s)==Ag+(a Ag+) + Cl-(a Cl-) (2)AgCl(s) + I-(a I-) ==AgI(s) + Cl-(a Cl-)电池：Ag(s)︱AgI(s)︱I-(a I-)‖Cl-(a Cl-)︱AgCl(s)︱Ag(s)正极：AgCl(s) + e-→A g(s) + Cl-(a Cl-)负极：Ag(s) + I-(a I-)– e-→AgI(s)电池反应：AgCl(s) + I-(a I-) ==AgI(s) + Cl-(a Cl-)(3) HgO(s) + H2(p H2)==Hg(l)+H2O(l)电池：Pt(s)︱H2(p H2)︱NaOH(a)︱HgO(s)︱Hg(l)正极：HgO(s) + H2O(l) + 2e-→Hg(l) + 2OH-(a)负极：H2(g) + 2OH-(a) –2e-→2H2O(l)电池反应：HgO(s) + H2(p H2)→Hg(l) + H2O(l) (4) Fe2+(a Fe2+) + Ag+(a Ag+)== Fe3+(a Fe3+) + Ag(s)电池：Pt(s)︱Fe3+(a Fe3+)，Fe2+( a Fe2+)‖Ag+(a Ag+)︱Ag(s)正极：Ag+(a Ag+)+ e-→Ag(s)负极：Fe2+( a Fe2+) – e-→ Fe3+( a Fe3+)电池反应：Fe2+(a Fe2+)+Ag+(a Ag+)== Fe3+( a Fe3+) + Ag(s)(5) 2 H2(p H2) + O2(p O2)==2H2O(l)电池：Pt︱H2(p H2)︱H+(a H+)︱O2(p O2)︱Pt(s) 正极：O2(p O2) + 4H+(a H+) + 4 e-→2H2O(l)负极：2H2(p H2) – 4e-→4H+(a H+)电池反应：2 H2(p H2) + O2(p O2)==2H2O(l) (6) Cl2(p Cl2) + 2I-(a I-)==I2(s)+2Cl-(a Cl-)电池：Pt︱I2(s))︱I-(a I-)‖Cl-(a Cl-)︱Cl2(p Cl2)︱Pt正极：Cl2(p Cl2) + 2e-→2Cl-(a Cl-)负极：2I-(a I-)–2e-→ I2(s)电池反应：Cl2(p Cl2) + 2I-(a I-)==I2(s)+2Cl-(a Cl-) (7) H2O(l)== H+(a H+) + OH-(a OH-)电池：Pt(s)︱H2(p H2)︱H+(a H+)‖OH-(a OH-)︱H2(p H2)︱Pt(s)正极：2H2O(l) + e-→2H2(p H2) + 2OH-(a OH-) 负极：H2(p H2)–2e-→ 2H+(a H+)电池反应：H2O(l)== H+(a H+) + OH-(a OH-) (8) Mg(s) + 1/2O2(g) + H2O(l)== Mg(OH)2(s) 电池：Mg(s)︱Mg(OH)2(s)︱OH-(a OH-)︱O2(p O2)︱Pt(s)正极：1/2O2(g) + H2O(l) + 2e-→ 2OH-(a OH-) 负极：Mg(s) + 2OH-(a OH-)– 2e-→Mg(OH)2(s) 电池反应：Mg(s) + 1/2O2(g) + H2O(l)== Mg(OH)2(s)(9) Pb(s) + HgO(s)==Hg(l) + PbO(s)电池：Pb(s)︱PbO(s)︱OH-(a OH-)HgO(s)︱Hg(l)正极：HgO(s) + H2O(l) + 2e-→ Hg(l) + 2OH-(a OH-)负极：Pb(s) + 2OH-(a OH-) –2e-→PbO(s) + H2O(l)电池反应：Pb(s) + HgO(s)==Hg(l) + PbO(s) (10) Sn2+(a Sn2+) + Tl3+(a Tl3+) == Sn4+(a Sn4+) + Tl+(a Tl+)电池：Pt(s)︱Sn2+(a Sn2+)，Sn4+(a Sn4+)‖Tl3+(a Tl3+)，Tl+(a Tl+)︱Pt(s)正极：Tl3+(a Tl3+) + 2e-→ Tl+(a Tl+)负极：Sn2+(a Sn2+) –2e-→Sn4+(a Sn4+)电池反应：Sn2+(a Sn2+) + Tl3+(a Tl3+) == Sn4+(a Sn4+) + Tl+(a Tl+)15解：Fe(s) + Cd2+(aq)==Cd(s)+Fe2+(aq)E=Eө– RT/2F×ln{[ Fe2+]/[Cd2+]}(1) E=φөcd2+/Cd–φөFe2+/Fe- RT/2F×ln{[ Fe2+]/[Cd2+]}=-0.40 +0.44–0.0592/2lg{0.1/0.1}=0.04>0反应能自发向右进行，故金属Fe首先被氧化。
物理化学课后答案第9章电解与极化作用.ppt
金属的电化学腐蚀和防腐
电化学腐蚀的例子：
铜板上的铁铆钉为什么特别容易生锈？ 带有铁铆钉的铜板若 暴露在空气中，表面被潮 湿空气或雨水浸润，空气 中的CO2,SO2 和海边空气中 的NaCl溶解其中，形成电 解质溶液，这样组成了原 电池，铜作阴极，铁作阳 极，所以铁很快腐蚀形成 铁锈。
2 + 2 +
这时组成原电池的电动势为 0.204V ，是自发电池。
2019/3/22
腐蚀时阴极上的反应
（2）耗氧腐蚀 如果既有酸性介质，又有氧气存在，在阴极上发 生消耗氧的还原反应：
+ O( g ) + 4 H 4 e 2 HO 2 2
R T 1 E ( O|HO E l n 2 2 ,H) 4 4 F a a + O 2 H
R T E ( A | A ) E ( A | A ) l n a () 阳 z A z F
z z
2019/3/22
9.3 电解时电极上的反应
分解电压
确定了阳极、阴极析出的物质后，将两者的析出 电势相减，就得到了实际分解电压。
因为电解池中阳极是正极，电极电势较高，所以 用阳极析出电势减去阴极析出电势。
2019/3/22
极化的类型
根据极化产生的不同原因，通常把极化大致分为 两类：浓差极化和电化学极化。 （2）电化学极化 电极反应总是分若干步进行，若其中一步反应
速率较慢，需要较高的活化能，为了使电极反应顺
利进行所额外施加的电压称为电化学超电势（亦称
为活化超电势），这种极化现象称为电化学极化。
2019/3/22
2019/3/22
氢气在几种电极上的超电势
2019/3/22
(完整)大学物理化学核心教程第二版(沈文霞)课后参考答案第9章
第九章表面现象一．基本要求1．了解发生各种表面现象的根本原因，掌握表面Gibbs自由能和表面张力的概念，了解它们的异同点。
2．了解弯曲表面下附加压力产生的根本原因，知道附加压力与曲率半径的关系，会熟练使用Laplace公式。
3．了解弯曲表面下的蒸气压与平面相比有何不同，能熟练使用Kelvin公式计算凸面和凹面下的蒸气压，会用这个基本原理来解释常见的过饱和现象。
4．了解产生表面吸附的原因，会使用Gibbs吸附等温式解释表面活性剂和非表面活性剂的表面超额情况。
5．了解表面活性剂在润湿、发泡、增溶、乳化、洗涤等方面的作用。
6．了解固体表面吸附的基本原理和会使用吸附等温式。
二．把握学习要点的建议所有表面现象产生的根本原因，是由于表面分子（原子）受力不均匀所造成的。
就是由于表面分子（原子）具有这个不平衡的剩余力场，使得固体和液体表面都有吸附能力，使得在弯曲表面下产生附加压力，而由于这个附加压力使得弯曲表面上的蒸气压与平面不同，因而产生了一系列的过饱和现象。
所以，本章主要掌握表面现象产生的根本原因和Laplace公式、Kelvin公式和Gibbs吸附等温式的意义和运用。
表面Gibbs自由能和表面张力虽然数量相同，用同一符号表示，但它们的物理意义和单位却不同，是从不同的角度来阐述表面分子受力不均匀的情况。
这一章计算题的类型不多，主要使用Laplace公式、Kelvin公式和Gibbs吸附等温式来做相应的计算。
但表面化学基本原理的应用面却十分广泛，表面现象在生产、生活、生命和环境等各个方面处处都有体现，各种表面活性剂被广泛应用于化工、制药、纺织、食品、采矿、农业及洗涤等各种领域。
在学习这一章时应结合自己的专业实际和生活环境，将所学的表面化学的基本原理与实际的生产、生活进行联系，以加深对基本原理的理解和拓宽有关应用的知识面。
三．思考题参考答案1．表面Gibbs自由能与表面张力有哪些共同点和不同点？答：它们的共同点是：①都反映了表面分子（或原子）受力不均匀的情况；②两者的数值相同，通常用同一个符号表示。
化学工业出版社物理化学答案第9章 电化学
第九章 电化学1．以0.1A 电流电解CuSO 4溶液，10min 后，在阴极上能析出多少质量的铜?在铂阳极上又可以获得多少体积的氧气（298K ，100kPa ）？ 解：电极反应为：阴极：Cu 2+ + 2e - →Cu 阳极： 2H 2O-2e - → O 2（g ）+ 4H + 则：z= 2 根据：Q = nzF =It()40.11060Cu 3.10910mol 296485It n zF −××===×× m (Cu)=n (Cu)× M (Cu)= 3.109×10-4×63.55=0.01976 g 又 n (Cu)= n (O 2)pV (O 2)= n (O 2)RT则()()-42-5323O 3.109108.314300O 7.75410dm 10010n RT V p ×××===××2．用银电极电解AgNO 3溶液。
通电一定时间后，在阴极上有0.078 g 的Ag （s ）析出。
经分析知阳极区含有水23.14 g ，AgNO 3 0.236 g 。
已知原来所用溶液浓度为每克水中溶有AgNO 3 0.00793 g 。
试分别计算Ag +和3NO −的迁移数。
解法1：解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。
显然阳极区溶液中Ag +的总量的改变如。
n 电解后(Ag +)= n 电解前(Ag +)+ n 电解(Ag +)- n 迁移(Ag +)则：n 迁移(Ag +)= n 电解前(Ag +)+ n 电解(Ag +)- n 电解后(Ag +) n 电解(Ag +)=()()4Ag 0.0787.23110mol Ag 107.87m M −==×323.140.00739(Ag ) 1.00610mol 169.88n +−×==×电解前+30.236n (Ag ) ==1.38910mol 169.88−×电解后n 迁移(Ag +) = 1.006×10-3+7.231×10-4-1.389×10-3=3.401×10-4mol()44Ag 3.40110Ag 0.477.23110n t n +−+−×==×迁移电解（）=则：t （3NO −）= 1 - t （Ag +）= 1 – 0.471 = 0.53解法2：解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。
物理化学答案——第九章-化学动力学基础
第九章 化学动力学基础一、基本公式和基本概念 基本公式 1. 反应速率 11i ii i dn dC r V dtdtνν==2. 反应级数对于速率公式可表达为...][][βαB A k r =的反应，反应的总级数...++=βαn 3. 简单级数反应的速率公式 级数 反应类型 速率公式半衰期 1/2tk 量纲微分式积分式0 表面催化反应0d d x k t =0x k t = 02a k (浓度)● (时间)-1 11d ()d x k a x t=-1lna k t a x=-1ln 2k(时间)-122A P→A +B P →()a b =22d ()d x k a x t=-2()x k t a a x =-21ak(浓度)-1●(时间)-1A +B P →2d d ()()xtk a x b x =--21()ln()b a x a b a b x k t---=/33A P→A +B +C P→()a b c ==33d ()d x k a x t=-22311()2a x a k t --=2332k a(浓度)-2● (时间)-1(1)n n ≠A P n →d ()d nx k a x t=-1111()(1)n n a x an kt----=-1'n k a-(浓度)1-n ● (时间)-1其中,a b 分别表示反应物A 和B 的起始浓度，x 表示反应消耗的深度。
4. 典型复杂反应的速率方程 （1）1-1对峙反应k k A B +-t=0 a 0 t=t a-x x t=t e a-x e x e速率方程： ()kk te e x x x e +--+-=（2）平行反应最简单的平行反应是由两个一级基元反应组成的平行反应：x=x 1+x 2速率方程：tk k aex a )(21+-=-产物B 和C 的浓度比由竞争反应的速率决定：2121k k x x = （3）连续反应最简单的连续反应是两个单向连续的一级反应：C B A kk −→−−→−21t=0 a 0 0 t=t x y z 速率方程：1k tx ae-=)(21121tk tk eek k a k y ----=]1[21121122tk tk ek k k ek k k a z ---+--=中间产物B 的浓度在反应过程中出现极大值：122)(21k k k m k k a y -=，出现极大值的时间为：2121)ln(k k k k tm-=5. 温度对反应速率的影响 （1）阿累尼乌斯经验公式2ln RTE dTk d a =阿累尼乌斯公式的指数函数式: RTE a Aek -=k 1k 2A a-xCx 2 B x 1（2）阿累尼乌斯活化能基元反应的活化能是活化分子的平均能量与所有分子平均能量之差。
物理化学课后习题答案第九章
物理化学课后习题答案第九章物理化学习题解答(九)习题p109~1161解：(1)pth2(ph2)hcl(a)cl2(pcl2)pt--正极：cl2(pcl2)+2e→2cl(a)-+负极：h2(ph2)c2e→2h(a)电池反应：h2(ph2)+cl2(pcl2)==2hcl(a)++(2)pth2(ph2)h(ah+)‖ag(aag+)ag(s)+-正极：ag(aag+)+e→ag(s)-+负极：h2(ph2)c2e→2h(ah+)电池反应：h2(ph2)+ag+(aag+)==2h+(ah+)+ag(s)--(3)ag(s)agi(s)i(ai-)‖cl(acl-)agcl(s)ag(s)--负极：agcl(s)+e→ag(s)+cl(acl-)--负极：ag(s)+i(ai-)ce→agi(s)-电池反应：agcl(s)+i(ai-)==agi(s)+-cl(acl-)(4)pb(s)pbso4(s) 2-2+so4(aso42-)‖cu(acu2+)cu(s)负极：cu2+(acu2+)+2e-→cu(s)2--负极：pb(s)+so4(aso42-)c2e→pbso4(s)电池反应：pb(s)+cu2+(acu2+)+2-so4(aso42-)==pbso4(s)+cu(s)(5)pth2(ph2)naoh(a)hgo(s)hg(l)-正极：hgo(s)+h2o(l)+2e→hg(l)+-2oh(aoh-)负极：h2(ph2)+2oh-(aoh-)c2e-→2h2o(l)电池反应：hgo(s)+h2(ph2)==hg(l)+h2o(l) +(6)pth2(ph2)h(ah+)sb2o3(s)sb(s)+-负极：sb2o3(s)+6h(ah+)+6e→2sb(s)+3h2o(l)-+负极：h2(ph2)c2e→2h(ah+)电池反应：sb2o3(s)+3h2(ph2)==2sb(s)+3h2o(l)3+2++(7)ptfe(a1)，fe(a2)‖ag(aag+)ag(s)+-正极：ag(aag+)+e→ag(s)2+-3+负极：fe(a2)ce→fe(a1)+电池反应：ag(aag+)+2+3+fe(a2)==fe(a1)+ag(s)(8)na(hg)(aam)na+(ana+)‖oh-(aoh-)hgo(s)hg(l)正极：hgo(s)+h2o(l)+2e-→hg(l)+2oh-(aoh-)-+负极：2na(hg)(aam)c2e→2na(ana+)+2hg(l)电池反应：2na(hg)(aam)+hgo(s)++-h2o(l)==2na(ana+)+2oh(aoh-)+3hg(l)2求解：+-(1)agcl(s)==ag(aag+)+cl(acl-)+-电池：ag(s)ag(aag+)‖cl(acl-)agcl(s)ag(s)正极：agcl(s)+e-→ag(s)+cl-(acl-)-+负极：ag(s)ce→ag(aag+)+-电池反应：agcl(s)==ag(aag+)+cl(acl-)--(2)agcl(s)+i(ai-)==agi(s)+cl(acl-)--电池：ag(s)agi(s)i(ai-)‖cl(acl-)agcl(s)ag(s)--正极：agcl(s)+e→ag(s)+cl(acl-)负极：ag(s)+i-(ai-)ce-→agi(s) -电池反应：agcl(s)+i(ai-)==agi(s)+-cl(acl-)(3)hgo(s)+h2(ph2)==hg(l)+h2o(l)电池：pt(s)h2(ph2)naoh(a)hgo(s)hg(l)-负极：hgo(s)+h2o(l)+2e→hg(l)+-2oh(a)负极：h2(g)+2oh-(a)c2e-→2h2o(l)电池反应：hgo(s)+h2(ph2)→hg(l)+h2o(l)2++3+(4)fe(afe2+)+ag(aag+)==fe(afe3+)+ag(s)电池：pt(s)fe3+(afe3+)，2++fe(afe2+)‖ag(aag+)ag(s)+-正极：ag(aag+)+e→ag(s)负极：fe2+(afe2+)ce-→fe3+(afe3+)2++电池反应：fe(afe2+)+ag(aag+)==3+fe(afe3+)+ag(s)(5)2h2(ph2)+o2(po2)==2h2o(l)+电池：pth2(ph2)h(ah+)o2(po2)pt(s)+-正极：o2(po2)+4h(a h+)+4e→2h2o(l)-+负极：2h2(ph2)c4e→4h(ah+)电池反应：2h2(ph2)+o2(po2)==2h2o(l)--(6)cl2(pcl2)+2i(ai-)==i2(s)+2cl(acl-)--电池：pti2(s))i(ai-)‖cl(acl-)cl2(pcl2)pt--负极：cl2(pcl2)+2e→2cl(acl-)负极：2i-(ai-)c2e-→i2(s)--电池反应：cl2(pcl2)+2i(ai-)==i2(s)+2cl(acl-)+-(7)h2o(l)==h(ah+)+oh(aoh-)电池：pt(s)h2(ph2)h+(ah+)‖oh-(aoh-)h2(ph2)pt(s)--正极：2h2o(l)+e→2h2(ph2)+2oh(aoh-)负极：h2(ph2)c2e-→2h+(ah+)电池反应：h2o(l)==h+(ah+)+oh-(aoh-)(8)mg(s)+1/2o2(g)+h2o(l)==mg(oh)2(s) -电池：mg(s)mg(oh)2(s)oh(aoh-)o2(po2)pt(s)--负极：1/2o2(g)+h2o(l)+2e→2oh(aoh-)--负极：mg(s)+2oh(aoh-)c2e→mg(oh)2(s)电池反应：mg(s)+1/2o2(g)+h2o(l)==mg(oh)2(s)(9)pb(s)+hgo(s)==hg(l)+pbo(s)-电池：pb(s)pbo(s)oh(aoh-)hgo(s)hg(l)-负极：hgo(s)+h2o(l)+2e→hg(l)+-2oh(aoh-)负极：pb(s)+2oh-(aoh-)c2e-→pbo(s)+h2o(l)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
物理化学习题解答(九)习题p109~1161解：(1) Pt︱H2(p H2)︱HCl(a)︱Cl2(p Cl2)︱Pt正极：Cl2(p Cl2)+ 2e-→2Cl-(a)负极：H2(p H2) –2e-→2H+(a)电池反应：H2(p H2) + Cl2(p Cl2)==2HCl(a) (2) Pt︱H2(p H2)︱H+(a H+)‖Ag+(a Ag+)︱Ag(s) 正极：Ag+(a Ag+)+ e-→Ag(s)负极：H2(p H2) –2e-→2H+(a H+)电池反应：H2(p H2) + Ag+(a Ag+)==2H+(a H+)+ Ag(s)(3) Ag(s)︱AgI(s)︱I-(a I-)‖Cl-(a Cl-)︱AgCl(s)︱Ag(s)正极：AgCl(s) + e-→Ag(s) + Cl-(a Cl-)负极：Ag(s) + I-(a I-)– e-→AgI(s)电池反应：AgCl(s) + I-(a I-)==AgI(s) + Cl-(a Cl-)(4) Pb(s)︱PbSO4(s)︱SO42-(a SO42-)‖Cu2+(a Cu2+)︱Cu(s)正极：Cu2+(a Cu2+) + 2e-→Cu(s)负极：Pb(s) + SO42-(a SO42-)–2e-→PbSO4(s)电池反应：Pb(s) + Cu2+(a Cu2+) + SO42-(a SO42-)==PbSO4(s) + Cu(s)(5) Pt︱H2(p H2)︱NaOH(a)︱HgO(s)︱Hg(l)正极：HgO(s) + H2O (l)+ 2e-→Hg(l) + 2OH-(a OH-)负极：H2(p H2)+ 2OH-(a OH-) –2e-→2H2O(l)电池反应：HgO(s) + H2(p H2)==Hg(l)+H2O(l) (6) Pt︱H2(p H2)︱H+(a H+)︱Sb2O3(s)︱Sb(s) 正极：Sb2O3(s) + 6H+(a H+)+ 6e-→2Sb(s) + 3H2O(l)负极：H2(p H2) –2e-→2H+(a H+)电池反应：Sb2O3(s) + 3H2(p H2) ==2Sb(s) + 3H2O(l)(7) Pt︱Fe3+(a1)，Fe2+(a2)‖Ag+(a Ag+)︱Ag(s)正极：Ag+(a Ag+)+ e-→Ag(s)负极：Fe2+(a2) – e-→ Fe3+(a1)电池反应：Ag+(a Ag+) + Fe2+( a2)==Fe3+( a1)+Ag(s)(8) Na(Hg)(a am)︱Na+(a Na+)‖OH-(a OH-)︱HgO(s)︱Hg(l)正极：HgO(s) + H2O (l)+ 2e-→Hg(l) +2OH-(a OH-)负极：2Na(Hg)(a am) –2e-→2Na+(a Na+) + 2Hg(l)电池反应：2Na(Hg)(a am) + HgO (s) + H2O(l)==2 Na+(a Na+) + 2OH-(a OH-) + 3Hg(l)2解：(1)AgCl(s)==Ag+(a Ag+) + Cl-(a Cl-)电池：Ag(s)︱Ag+(a Ag+)‖Cl-(a Cl-)︱AgCl(s)︱Ag(s)正极：AgCl(s) + e-→Ag(s) + Cl-(a Cl-)负极：Ag(s)–e-→Ag+(a Ag+)电池反应：AgCl(s)==Ag+(a Ag+) + Cl-(a Cl-) (2)AgCl(s) + I-(a I-) ==AgI(s) + Cl-(a Cl-)电池：Ag(s)︱AgI(s)︱I-(a I-)‖Cl-(a Cl-)︱AgCl(s)︱Ag(s)正极：AgCl(s) + e-→A g(s) + Cl-(a Cl-)负极：Ag(s) + I-(a I-)– e-→AgI(s)电池反应：AgCl(s) + I-(a I-) ==AgI(s) + Cl-(a Cl-)(3) HgO(s) + H2(p H2)==Hg(l)+H2O(l)电池：Pt(s)︱H2(p H2)︱NaOH(a)︱HgO(s)︱Hg(l)正极：HgO(s) + H2O(l) + 2e-→Hg(l) + 2OH-(a)负极：H2(g) + 2OH-(a) –2e-→2H2O(l)电池反应：HgO(s) + H2(p H2)→Hg(l) + H2O(l) (4) Fe2+(a Fe2+) + Ag+(a Ag+)== Fe3+(a Fe3+) + Ag(s)电池：Pt(s)︱Fe3+(a Fe3+)，Fe2+( a Fe2+)‖Ag+(a Ag+)︱Ag(s)正极：Ag+(a Ag+)+ e-→Ag(s)负极：Fe2+( a Fe2+) – e-→ Fe3+( a Fe3+)电池反应：Fe2+(a Fe2+)+Ag+(a Ag+)== Fe3+( a Fe3+) + Ag(s)(5) 2 H2(p H2) + O2(p O2)==2H2O(l)电池：Pt︱H2(p H2)︱H+(a H+)︱O2(p O2)︱Pt(s) 正极：O2(p O2) + 4H+(a H+) + 4 e-→2H2O(l)负极：2H2(p H2) – 4e-→4H+(a H+)电池反应：2 H2(p H2) + O2(p O2)==2H2O(l) (6) Cl2(p Cl2) + 2I-(a I-)==I2(s)+2Cl-(a Cl-)电池：Pt︱I2(s))︱I-(a I-)‖Cl-(a Cl-)︱Cl2(p Cl2)︱Pt正极：Cl2(p Cl2) + 2e-→2Cl-(a Cl-)负极：2I-(a I-)–2e-→ I2(s)电池反应：Cl2(p Cl2) + 2I-(a I-)==I2(s)+2Cl-(a Cl-) (7) H2O(l)== H+(a H+) + OH-(a OH-)电池：Pt(s)︱H2(p H2)︱H+(a H+)‖OH-(a OH-)︱H2(p H2)︱Pt(s)正极：2H2O(l) + e-→2H2(p H2) + 2OH-(a OH-) 负极：H2(p H2)–2e-→ 2H+(a H+)电池反应：H2O(l)== H+(a H+) + OH-(a OH-) (8) Mg(s) + 1/2O2(g) + H2O(l)== Mg(OH)2(s) 电池：Mg(s)︱Mg(OH)2(s)︱OH-(a OH-)︱O2(p O2)︱Pt(s)正极：1/2O2(g) + H2O(l) + 2e-→ 2OH-(a OH-) 负极：Mg(s) + 2OH-(a OH-)– 2e-→Mg(OH)2(s) 电池反应：Mg(s) + 1/2O2(g) + H2O(l)== Mg(OH)2(s)(9) Pb(s) + HgO(s)==Hg(l) + PbO(s)电池：Pb(s)︱PbO(s)︱OH-(a OH-)HgO(s)︱Hg(l)正极：HgO(s) + H2O(l) + 2e-→ Hg(l) + 2OH-(a OH-)负极：Pb(s) + 2OH-(a OH-) –2e-→PbO(s) + H2O(l)电池反应：Pb(s) + HgO(s)==Hg(l) + PbO(s) (10) Sn2+(a Sn2+) + Tl3+(a Tl3+) == Sn4+(a Sn4+) + Tl+(a Tl+)电池：Pt(s)︱Sn2+(a Sn2+)，Sn4+(a Sn4+)‖Tl3+(a Tl3+)，Tl+(a Tl+)︱Pt(s)正极：Tl3+(a Tl3+) + 2e-→ Tl+(a Tl+)负极：Sn2+(a Sn2+) –2e-→Sn4+(a Sn4+)电池反应：Sn2+(a Sn2+) + Tl3+(a Tl3+) == Sn4+(a Sn4+) + Tl+(a Tl+)15解：Fe(s) + Cd2+(aq)==Cd(s)+Fe2+(aq)E=Eө– RT/2F×ln{[ Fe2+]/[Cd2+]}(1) E=φөcd2+/Cd–φөFe2+/Fe- RT/2F×ln{[ Fe2+]/[Cd2+]}=-0.40 +0.44–0.0592/2lg{0.1/0.1}=0.04>0反应能自发向右进行，故金属Fe首先被氧化。
(2) E=φөCd2+/Cd–φөFe2+/Fe–RT/2F×ln{[ Fe2+]/[Cd2+]}= –0.40 +0.44–0.0592/2lg{0.1/0.0036}= –0.003<0反应能自发向左进行，故金属Cd首先被氧化。
23解：Pb(s)︱PbSO4(s)︱H2SO4(1.0mol.kg-1)︱PbO2(s)∣PbSO4(s)︱Pb(s)正极：PbO2(s) + 4H+(m)+ SO42-(a SO42-) +2e-→PbSO4(s)+2H2O(l)φPbO= φөPbO2/ PbSO4+RT/2Fln a SO42- a 2/ PbSO44H+负极：Pb(s)+SO42-(a SO42-) –2e-→ PbSO4(s) φPbSO= φөPb2+/Pb+RT/2Fln{Kөsp/ a SO42-} 4/ Pb电池反应：PbO2(s) + Pb(s)+ 2H2SO4(m)==2PbSO4(s)+2H2O(l)E=φPbO2/ PbSO4–φPbSO4/ Pb= φөPbO2/–φөPb2+/Pb–RT/2FlnKөsp + RT/Fln a H2SO4PbSO4E=Eө+ RT/Fln a H2SO4=2.041+ RT/Fln a H2SO4E/V=1.91737+56.1×10-6(t/℃)+1.08×10-8(t/℃)2 E=1.91737+56.1×10-6×25+1.08×10-8×252=1.91878V1.919=2.041+ RT/Fln a H2SO4，ln a H2SO4= –4.7511ln a H2SO4= ln r±3m H+2m SO42-= – 4.75113lnr±+2ln m H++ln m SO42-= –4.75113lnr±+2ln2.0+ln1.0=–4.7511lnr±=–2.0458，r±=0.12924解：正极：I2(s) +2e-→2I-(a3)φI=φөI2/I-+RT/Fln a32/I-负极：2S2O32-(a1) –2e-→S4O62-(a2)φS=φөS4O62-/S2O32- 4O62-/S2O32-+RT/2Fln( a2/ a2)电池反应：2S2O32-(a1) + I2(s)== S4O62-(a2) + 2I-(a3)△r Hөm=2{(2)–(1)+(3)}=2{28.786-46.735+3.43 1}= –29.04kJ.mol-1△r Sөm=2×105.9+146.0–116.7–2×33.47=1 74.16 J.K-1.mol-1△r Gөm=△r Hөm–T△r Sөm=–29.04×103–298×174.16×10-3= –80.94kJ.mol-1 Eө=–△r Gөm/nF=80.94×103/2/96484.5=0.419VEө= φөI2/I-—φөS4O62-/S2O32-=0.419VφөS=φөI2/I-—4O62-/S2O320.419=0.535–0.419=0.116V25解：Pt(s)︱H2(pө)︱H2SO4(0.010mol.kg-1)︱O2 (pө)︱Pt(s)正极：O2 (pө) + 4H+(a H+) + 4e-→2H2O(l)φO= φөO2/H2O +RT/4Fln{(p O2/pө)a H+4} 2/H2O负极：2H2(pө) – 4e-→4H+(a H+)φH+/H= φөH+/H22–RT/4Fln{(p H2/pө)2/a H+4}电池反应：O2 (pө) + 2H2(pө) == 2H2O(l)E= φO2/H2O –φH+/H2= φөO2/H2O–φөH+/H2 + RT/4Fln{(p O2/pө) (p H2/pө)2}E=φO2/H2O –φH+/H2= φөO2/H2O–φөH+/H2=E ө=1.227V∵2H2O(g) ==O2(g) + 2H2(g) Kөp=9.7×10-81Kөp= (p H2/pө)2(p O2/pө)/(p H2O/pө)2 =9.7×10-81( p H2/pө)2(p O2/pө)/(3.200/100)2 =9.7×10-81( p H2/pө)2(p O2/pө)=(3.200/100)2×9.7×10-81=9.933×10-84∴O2 (pө) + 2H2(pө) == 2H2O(l)Kө=1/{(p H2/pө)2(p O2/pө) }=1/9.933×10-84 =1.0068×1083Eө=RT/nFlnKө=8.314×298/4/96484.5×ln1.0068×1083=6.4196×10-3×(6.7770×10-3+191.1145 6)=1.227V26解：Pb(s)︱PbCl2(s)︱HCl(0.010mol.kg-1)‖H2(10kPa)︱Pt(s)正极：2H+(a H+) + 2e-→H2(10kPa)φH+/H= φөH+/H22–RT/2Fln{(p H2/pө)/a H+2}负极：Pb(s) + 2Cl-( a Cl-) –2 e-→PbCl2(s)φPbCl=φөPb2+/Pb+RT/2Fln(Kөsp/ a Cl-2)2/Pb电池反应：2HCl(a HCl) + Pb(s) == H2(10kPa) + PbCl2(s)E=φH+/H2–φPb2+/Pb=φөH+/H2–φөPb2+/Pb –RT/2FlnKөsp –RT/2Fln{(p H2/pө)+RT/Flna HClm PbCl2=0.039 mol.kg-1I=1/2×{0.039×22+2×0.039×(–1)2}=3×0.039mol .kg -1r ±=0.706K өsp =a Pb 2+a Cl -2=a ±3=( r ±m ±/m ө)3=( r ±3m Pb 2+m Cl-2)= 0.7063×0.039×(2×0.039)2=8.35×10-5 m HCl =0.010 mol .kg -1I =1/2×{0.01×12 +0.01×(–1)2}=0.010mol .kg -1r ±=0.950E =φH +/H 2–φPb 2+/Pb =φөH +/H 2 –φөPb 2+/Pb –RT/2FlnK өsp –RT/2Fln {(p H 2/p ө)+RT/Flna HCl= 0.126–0.012839×ln (8.35×10-5)–0.012839×ln 0.1+0.025678×ln (0.9502×0.012)=0.126+0.12057+0.029562 –0.23914=0.037V 27解：Cu(s)︱CuAc 2(0.10mol .kg -1)∣AgAc(s)︱Ag(s)(1) 正极：AgAc(s) + e -→Ag(s) + Ac -( a Ac -)φAg +/Ag = φөAg +/Ag +RT/FlnK өsp / a Ac -负极：1/2Cu(s) – e -→1/2Cu 2+( a Cu 2+) 3482.0039.0312509.0lg -=⨯-⨯-=-=-+±I z z A r 0509.001.011509.0lg -=-⨯-=-=-+±I z z A rφCu 2+/Cu = φөCu 2+/Cu +RT/2Fln a Cu 2+电池反应：2AgAc(s) + Cu(s)== 2Ag(s) + CuAc 2(aq)E = φAg +/Ag –φCu 2+/cu = φөAg +/Ag – φө Cu 2+/Cu+RT/FlnK өsp – RT/F ln( a Ac - a Cu 2+1/2)(2) △r G m = – nFE= – 2×96484.5×0.372= –71.784kJ .mol -1△r S m =nF =2×96484.5×2×10-4=19.297J .mol-1 △r H m =△r G m +T △r S m = –71.784 +298×19.297×10-3= –66.033 kJ .mol-1 (3) E =φAg +/Ag –φCu 2+/cu = φөAg +/Ag – φө Cu 2+/Cu+RT/FlnK өsp – RT/F ln( a Ac -a Cu 2+1/2)E =φAg +/Ag –φCu 2+/cu = φөAg +/Ag – φө Cu 2+/Cu+RT/FlnK өsp – RT/F ln( m Ac -m Cu 2+1/2)0.372= φөAg +/Ag– φө Cu 2+/Cu +0.025678lnK өsp– 0.025678ln( 0.2×0.11/2)0.372=0.799–0.337+0.025678lnK өsp –0.025678ln0.2–0.01284ln0.1lnK өsp = – 6.2697，K өsp = 1.89×10-3 41212102298308372.0374.0)()()(-⨯=--=--=∂∂T T T E T E TE p p T E )(∂∂28解：Hg22+(a Hg22+) + 2e-→Hg(l)φHg22+/Hg =φө Hg22+/Hg + RT/2F ln a Hg22+Hg2SO4(s) + 2e-→Hg(l) + SO42-( a SO42-)φөHg2SO4/Hg =φөHg22+/Hg+ RT/2F ln(K spө/ a SO42-)φөHg2SO4/Hg =φөHg22+/Hg+ RT/2F ln Kөsp=0.789 + 0.01284ln(8.2×10-7)=0.609V29解：(1)Ag(s) + Fe3+(a Fe3+)== Ag+(a Ag+) + Fe2+( a Fe3+)电池：Ag(s)︱Ag+(a Ag+)‖Fe3+(a Fe3+)，Fe2+( a Fe2+)︱Pt(s)正极：Fe3+( a Fe3+) + e-→Fe2+( a Fe2+)负极：Ag(s)– e-→Ag+(a Ag+)电池反应：Ag(s) + Fe3+( a Fe3+)== Ag+( a Ag+) + Fe2+( a Fe3+)Eө=RT/nF ln Kө，Kө=exp(nFEө/RT )Eө= φөFe3+/Fe2+–φөAg+/Ag=0.771–0.799= –0.008ln Kө=nFEө/RT，ln Kө=1×96484.5×( –0.008)/(8.314×298)= –0.3115Kө=0.73(2) Hg2Cl2(s)== Hg22+(a Hg2+) + 2Cl-(a Cl-)电池：Hg(l)︱Hg22+(a Ag+)‖Cl-(a Cl-)︱Hg2Cl2(s)︱Hg(l)正极：Hg2Cl2(s) + 2e-→2Hg(l) + 2Cl-(a Cl-)负极：2Hg(l)–2e-→Hg2+(a Hg22+)电池反应：Hg2Cl2(s)== Hg22+(a Hg2+) + 2Cl-(a Cl-)Eө=RT/nF ln Kөsp，Kөsp=exp(nFEө/RT )Eө= φөHg2Cl2/Hg–φөHg2+/Hg=0.268–0.793= –0.525ln Kө=nFEө/RT，ln Kөsp=2×96484.5×( –0.525)/(8.314×298)= –40.89Kөsp=1.74×10-18(3) HBr(a HBr)==H+(a H+)+Br-(a Br-)电池：Pt(s)︱H2(pө)‖HBr(a HBr)︱AgBr(s)︱Ag(s)正极：AgBr(s) + e-→Ag(s) + Br-(a Br-)负极：1/2H2(pө) – e-→H+(a H+)电池反应：AgBr(s) +1/2 H 2(p ө)== Ag(s) +HBr(a HBr )E=E ө– RT/F×ln a HBr= E ө– RT/F×lna HBr= E ө– 2RT/F×lna ±= E ө– 2RT/F×ln (r ±m ±/m ө)= E ө– 2RT/F×ln (0.01r ±)(4) 2Ag 2O(s)== 4Ag (s) + O 2(p O 2)电池：Pt(s)︱O 2(p O 2)︱OH -(a OH -)︱Ag 2O(s)︱Ag(s)正极：2Ag 2O(s) + 2H 2O(l) + 4e -→4Ag(s) + 4OH -(a OH -)负极：4OH -(a OH -) –4e -→O 2(p O 2) + 2H 2O(l)电池反应： 2Ag 2O(s)== 4Ag (s) + O 2(p O 2)E=E ө –RT/4F×ln ( p O 2/p ө]△r G m = –nFE△r S m = nF △r H m =△r G m +T △r S m = –nFE+nFT△r G m =0T=△r H m /△r S m(5) H 2(p ө) +1/2 O 2(p ө)==H 2O(l)电池：Pt(s)︱H 2(p ө)︱H +(a H +)︱O 2(p ө)︱Pt(s) p TE )(∂∂p T E )(∂∂正极：1/2O2(pө)+2H+(a H+) + 2e-→H2O(l)负极：H2(pө)–2e-→2H+(a H+)电池反应：H2(pө)+1/2 O2(pө)==H2O(l)△Gөm= –nFEөEө= φөO2/H2O –φөH+/H2 =1.229–0= 1.229△Gөm= –nFEө= –2×96484.5×1.229= –237158.9J.mol-1 = –237.16kJ.mol-1(6)HA(a HA)== H+(a H+) + A-(a A-)电池：Pt(s)︱H2(pө)︱HA(a HA)，NaA(a NaA )，NaCl(a NaCl )︱AgCl(s)︱Ag(s)正极：Ag+(aq) + e-→Ag(s)AgCl(s) ==Ag+(a Ag+) +Cl-(a Cl-)AgCl(s) + e-→Ag(s) + Cl-(a Cl-)φAg+/Ag =φөAg+/Ag+ RT/F ln a Ag+φAg+/Ag =φөAg+/Ag+ RT/F ln Kөsp/a Cl-φAgCl/Ag =φөAg+/Ag= φөAg+/Ag+RT/F ln Kөsp=0.2223VφAg+/Ag=0.2223–RT/F ln a Cl-负极：1/2H2(p H2) –e-→H+(a H+)HA(a HA)==H+(a H+)+A-( a A-)1/2H2(p H2) + A-( a A-)–e-→HA(a HA)φH+/H2=φөH+/H2+ RT/F ln a H+φөH+/H2=RT/F ln Kөa a HA/a A-电池反应：1/2H2(pө) +AgCl(s) +A-(a A-)== Ag(s) + Cl-(a Cl-) + HA(a HA)E= Eө–RT/Fln(Kөa a Cl-a HA/a A-)Eө= φөAgCl2Ag –φөH+/H2 =0.2223–0=0.2223V E= 0.2223–RT/Fln(Kөa a Cl-a HA/a A-)30、298K时、测得如下电池的电动势E与HBr浓度的关系如表所示：Pt(s)︱H2(pө)︱HBr(m)∣AgBr(s)∣Ag(s)试计算：(1)电极Br-(a Br-)∣AgBr(s)∣Ag(s)∣的标准电极电势ө；(2)0.1 mol.kg-1的HBr溶液的离子平均活度因子r±。