中南大学物化课后习题答案-9--章-可逆原电池
物理化学——第9章-可逆电池复习题
ln K zFE /RT 9.1782 K 9.68 103
2 96485 (0.3402 0.2223) 8.314 298.15
计算题
3. 25℃时，电池 Pt|H2(p )|HCl(0.1molkg-1)|AgCl,Ag 的电动势为0.3522V， （1）求反应H2(g)+2AgCl(s)=2Ag+2H++2Cl- ，在25℃的 标准平衡常数。（已知0.1molkg-1 HCl的 =0.798）； （2）求金属银在1molkg-1 HCl溶液中产生H2的平衡压 力。（已知25℃时1molkg-1 HCl的 =0.809）。
概念简答
4、为什么燃料电池的效率比热机高？ 答： 比较极限值：可逆热机和可逆电池。
Tc 根据热力学第二定律，可逆热机的效率为 1 Th
所以热机效率不可能达到100%。然而可逆电池的 能量转化是可逆的，化学能全部转化为电能，效 率为100%。
选择题
1．25℃时电池反应 H2(g) + ½O2(g) = H2O(l) 对应 的电池标准电动势为 E1ϴ，则反应2H2O(l) = 2H2(g) + O2(g) 所对应的电池的标准电动势 E2 ϴ是： （C） (A) E2 ϴ = - 2 E1 ϴ ； (B) E2 ϴ = 2E1 ϴ ； (C) E2 ϴ = - E1 ϴ ； (D) E2 ϴ = E1 ϴ 。 2. 某电池在标准状况下，放电过程中， （B） 当Qr = -200 J 时，其焓变ΔH为： (A) ΔH = -200 J ； (B) ΔH < -200 J ； (C) ΔH = 0 ； (D) ΔH > -200 J 。
(2) 计算该原电池在25℃时的电动势E；
物理化学第9章可逆电池
第九章可逆电池本章用化学热力学得观点讨论电极反应得可逆行为.原电池就是将化学能转变为电能得装置，两个电极与电解质溶液就是电池最重要得组成部分。
电极电势就是本章主要概念之一,它就是相对于标准氢电极而言得电势,就是一种相对值，即把一个电极与标准氢电极组成一个已消除了液接电势得原电池，其电动势就就是给定电极得标准电极电势.对于一个可逆化学电池,电极两极间得电势差称电池得电动势,可用电池反应得能斯特方程计算.因为电池电动势与热力学量之间密切相关,所以本章内容就是围绕电动势而展开。
一、基本内容(一) =－zFE式中为电池反应得摩尔吉布斯自由能变；z就是电池反应得电子得物质得量；E 为电池得电动势。
此式运用于等温等压得可逆过程,所以Ｅ为可逆电池得电动势。
此式表明,在可逆电池中，化学反应得化学能(）全部转变成了电能ｚＦＥ。
该式将化学反应得性质与电池得性质联系起来，就是电化学得基本公式之一。
若参与电池反应得所有物质均处于各自得标准态，则上式成为=-zFE＄其中E＄称为电池得标准电动势,对于指定得电池,E＄只就是温度得函数.（二）电池反应得能斯特公式若电池反应为aA＋bＢ=gＧ+hHE=E＄—㏑此式表明，电池得电动势取决于参加反应得各物质得状态,它对如何改变电池电动势具有指导得意义,计算时首先要正确写出电池反应式。
（三)电极反应得能斯特公式若电极反应为aA+bB+ｚe-=ｇＧ+ｈHＥ=E —㏑式中E与Ｅ 分别为该电极得电极电势与标准电极电势。
此式表明,一个电极得电势取决于参与电极还原得各物质得状态。
计算得关键就是要正确写出电极上得还原反应.（四）Ｅ=，E =式中E与E＄分别为可逆电池得电动势与标准电动势;(）与(）分别为正极与负极得电极电势（标准电极电势）.(五）标准电动势E＄与标准平衡常数K＄得关系（六）电池反应得熵变就是与电池电动势得温度系数关系（七）电池反应得焓变与电池电动势E与电池电动势得温度系数得关系(八）可逆电池得反应热效应QＲ与电池电动势得温度系数得关系(九) 液接电势E1得计算公式E1=㏑［（a±)负/(a±)正]式中z+,z－代表正、负离子得价数,t+与ｔ—分别代表在液-液界面处正、负离子得迁移数,一般认为就是两溶液中迁移数得平均值,即ｔ+=1/２(t+,负+ t＋，正）ｔ－＝1/2（ｔ－,负＋ｔ-，正)（十）膜电势E m计算公式式中E m就是离子B得膜电势;zＢ就是离子Ｂ得价数；ａＢ,左与a B，右分别为膜左右两侧离子B得活度。
9-可逆电池答案.doc
（3分）（3分）（4分） （3分） 物理化学试卷答案一、 选择题1-5:CDDAC 6-10: DCCBC 11-15: ACCBC 16-20: ACC AC 21-25: BBDBB 26-30: DCBAD 31-35: BCCAD 36-40: BBDAC 41-45: DCCBC 46-47: DD 二、 填空题(共17题37分) 48［答］ Pb(s)+PbO 2 (s)+2H 2SO 4(aq) = 2PbSO 4(s)+2H 2O(1)49［答］摩尔甘汞电极||Fe 叭 Fe 2+|Pt 或 Hg(l)|Hg 2Cl 2(s)|Cl~(=1 )||Fe 3+, Fe 2+|Pt 50 嗒］Pt,O 2(g)|OH -(aq)|Ag 2O(s)|Ag(s) 51 ［答］PtHehmadlH 4•⑷)|电(長),Pt 52.［答］Pt,C12(/)|Cl S)||C1 ©2)|C12(/，),Pt 53［答］Hg(l)|HgO(s)|KOH(aq)|K(Hg)(a am ) 54.［答］Hg(l)|Hg 2SO4(s)|SO42 (aq)||Hg 22+(«)|Hg(l) 55［答］Pt,H 2(g)|H 2SO 4(aq)|PbSO 4(s)|Pb (s) 56.［答］Pt,H 2(g)|HI(aq)|I 2(s),Pt57［答］ Zn(s)|ZnC12(/7?2)IIAgNO 3(777i)|Ag(s)；饱和 KNO3 (或 NH4NO3)盐桥。
58［答］ E 33 = y (3£i 3 -備)=- 0.4395 V 59.嗒 1 E 33=2E!3 - E 2360. ［答］Cu(s)|Cu +(aq)||l _(aq)|CuI(s)|Cu(s) 61. ［答］Ag(s) 1 A£⑷ II cr ⑷ | AgCl(s) 1 Ag(s) 62［答］Zn(s) I ZnCl 2(W!)II AgNO 3(m 2) | Ag(s)KNO 3盐桥(或NH 4NO 3盐桥) 63. ［答］ Q r = TAS = 21.57kJ ・ moF 164. ［答］Ag(s) I Ag +(aq) II SO^(aq) | Ag 2SO 4(s),Ag(s) 65.［答］ 具 0.323 V8.46X10"三、计算题(共14题162分)66. ［答］(1) (-)H 2(g)-*2H ++2e-(+) Hg 2Cl 2(s)+2e J2Hg ⑴+2C1 伽)总反应：H2(g)+Hg2C 以s)->2Hg ⑴+2H+(aq)+2CL(aq)(2) A r G m 3= -zEV= -51.7kJ ・ mol'1A r G m 3=2AfG m 3(Cl ■) -AfG m 3(Hg 2Cl 2)= - 51.7 kJ • mol'1 A r G m 3(Hg 2Cl 2(s))= - 210.82 kJ ・ mol" (3) Hg 2Cl 2(s)->Hg 22+(aq)+2Cr (aq)△Q J 二［152.0+2(— 131.26)-(-210.82)］ kJ ・ mol —100.3 kJ ・ mol" /C sp 3=exp(-A r G m 3//?7)=2.6 X 101867. ［^］Ag(s)+AgCl(s)|Cl -(aq)|Hg 2Cl 2(s)|Hg(I)(1) (-) Ag(s)+Cr-e ->AgCl(s)(+) l/2Hg2Cl2 (s)+e--*Hg(l)+Cr(2)A r H m3= [- 127.03 - 1( -264.93)1 kJ ・ moL = 5.435 kJ ・ mol"J二[(77.4+96.2)-(195.8 X 1/2+42.55)] J • K d• mol—33.15 J ・ K 1• mol1A r G m3=A r//m3 - 7A r5m3=-4443.7 J ・ mol」E=^= - A r G m3/zF=0.046 V (3 分)(—)“ =A r5m d/zF=3.43XW1 V-K d(2 分)dT卩(3)2R=7A r S in3, ,Q R-0=4.44 kJ (2 分)68.[答] 电池反应：H2(p3)+Ag2O(s)->2Ag(s)+H2O(l) (2 分)(1)从Kw求出W(H2|OH-)=-0.828 V； £=^=0.344 V + 0.828 V = 1.172 V (2 分)(2)A r G m3= - zE3F= - 226.2 kJ-mol1 A,//m3= - 286+30.57= - 255.4 kJ-mol1A r S m3=(A r H in3 - - 98.0 J ・ KJ ・ mol"0r=7A r S m3= - 29.2 kJ-mol'1BE 3 4 i(——)=A r V/2F=-5.08X 10 4 V K U6T "(3)e p=A./7m3= - 255.4 kJ-mol'1(各1 分) 69.[答]电池反应：Ag(s) + (1⑵Hg2Cl2(s) —-> AgCl(s) + Hg(l) (1 分)為=.H 爲[AgCl(g)] + [Hg(l)]・街丹和Ag(s)]-(l/2)A r H^ [Hg2Cl2(s)] = 5.44 kJ ・ mol" (2 分)凤=S； [AgCl(g)] + S為[Hg(l)J -Si lAg(s)] -(1/2)S： [Hg2Cl2(s)]=32.9 J ・ K"・ mol" (2 分)A r G^ 二 - = -4.37 J ・ K，・ mol1(2 分)£-= -A,G \ /zF = 0.045 V (1 分)(dE/dT)p = A r5'^ /zF= 3.41 X IO 4 V ・ K1(2 分)1 -70.[劄电池反应为Ag(s)+ - C12(P Z)—- AgCl(s)£ = EAfG^ = - zE?F= -109.67 kJ ・ moL (2 分)A r S^ = zF(dE/OT)p= - 57.83 J ・ K」・ mol" (2 分)S爲(AgCl)=△必+S啟Ag)+*S鳥(C12)=96.26J ・ K1・ mof1(4 分)爲+T^r s\ =-126.90 kJ ・ moP1(2 分)71.[答](1) Zn | ZnSO4(t/=l) II CuSO4(^=l) I Cu (2 分)(-)Zn(s) — -Zn2+(a=l) + 2e_(+) CU2+(AH1) + 2V —I cu(s) (29)(2)>G 汀 n>Gnp 心 FE n 121103 kJ ・ mol'(2 V)>5" n FgE-aTj n6C2OC 』・ K,1 ・ mo 「l (2莎)A3一 n ArGm+ 一 n ,234007 kJ ・ 30-.- (1 莎) 心IIFs 十 H ,230046 kJ ・ Bo-.- (1 M) 珮」(1) p 二 H2£4) 一 HI(卞一)一 I2(s) 一 p 〔 (2 9)(2) 4GmH 4G"H 2亘(H+) + 2Aft (「)g" (H2)・A(I2) ”'03.341<j ・ mo 「l (2 ©) E H Ell —4G - 一 MF H 0.5354 < (2 妙)Klrexp(，4.G" 一 RT} UL30X 一0乔(3) E H Elro.5354 V 4G" n —51.67診 1.14X10973.砾=1) (，) H2(g 丸)+ 2OH,(aq) I 2HOS+ 2V (+) Hgo(s) + H2OS+ 2V —— Hg(D + 2OH・(aq) 甲苜辺m” H2(g0) + Hgo(s) ！ Hg(D + Hoe(2)E H 学RT-ZFX一 g(Hg)AH2o)、a(H2)AHgo) H E汇 0.924 V(3)3(衣』一 *一 ) n zf_r (段一TH e一 m)".耳-R乂三Tu 1/T-)圧爭 ETE2H 0.93 V74・晞」 (1) Al(s) _ A13+(o=0・l) _ sn4+(aH0・Dsn2+(aH0・一) 一 Pt Eum,R776FX=03(sn2+)s2(A_3+)、(、sn4+)」H (0山(Sn2+、sn4+) + 1.66) •RT莎 F 乂xo. - )2 Sn4・ + 4e —I SnSn2+ + 2V ------ SnSn4+ + 2V —Sn2+ArG" (Sn2+sn4+) H>G^ (SPSI/+) •>G" (S.psn2+)n QF 知(Sn2+sn4+)兔(Sn2+sn4+llP154 V 走>_|2戈起EHL834 V(取一莎)(3莎)(2 9)(3莎)（1分） （2分） （2分） （2分） （2分） （4分）(2分) (1分) (2分) (1分)(2)£>0,正向反应能自发进行 lg^ zFE a /2.303/?7'= 182 A^= IO 182 -*875・［答］(1) Pt | Sn 2+(aq),Sn 4+(aq) II Fe 3+(aq),Fe 2+(aq) I Pt(-)Sn 2+(aq)・ 2e _ --------- Sn 4+(aq) (+) 2Fe 3+(aq) + 2e" ------ * 2Fe 2+(aq)(2)0.62 V(3) ln/^= zE^F/RT = 48.30A^= 9.4 X 102076.［答］(1) (-) Cd(s) + 20H' —-Cd(OH)2(s) + 2e0： (+) 2H 2O + 2e' —-» 2OH' + H 2(/?3)0；电池反应 Cd(s) + 2H 2O —-- Cd(OH)2(s) + H 2(/^)(2) A r G m = -zFE = 0A r //m = -zFE + zFT(dE/dT)p = 115.11 kJ ・ mol" A r S,n = zF(cE/dT)p = 386 J ・ K“(3) 利用 /T W (H 2O) = 1X1014 求出 0；=呎 =-0.828 V 设计电池 Cd(s) | Cd 2+(a!)II OHS) I Cd(OH)2(s) I Cd电池反应 Cd(OH)2 = Cd 2+ + 20H -E\ =0：・ 3 (Cd 2+/Cd) = -0.425 V。
(完整版)中南大学物化课后习题答案9章可逆原电池
s e第9章 可逆原电池1．写出下列原电池中各电极反应、电池反应及E 的计算公式。
①② Pt,H 2(101325Pa)｜KOH(a )｜O 2(101325Pa),Pt③④解：(1) 负极 Pb(s)+(a) → PbSO 4(s)+2e正极 Cu 2+() + 2e →Cu(s)电池反应 Pb(s)+SO 4(a) + Cu 2+ (a Cu 2+) ==== PbSO 4(s)+Cu(s)(2) 负极 H 2( p Θ ) -2e → 2H + (a H +)正极 O 2( p Θ ) + H 2O +2e → 2OH -(a OH -)电池反应 H 2(p Θ)+ O 2(p Θ) → H 2O(l)(3) 负极 3H 2(p H2) - 6e → 6H +(aq)正极 Sb O (s) + 6e + 6H +(aq) → 2Sb(s) +3H O(l)电池反应 Sb2O3O(l)+3H2 (p H2) → 2Sb(s) + 3H2(4) 负极 Ag(s) + I -(a I -) → AgI(s) + e正极 AgCl(s) + e → Ag(s) + Cl - (a Cl-)-)电池反应 Agl(s) + I-(a I -) → Ag(s) + Cl - (a Cl2．试将下列化学反应设计成原电池（1）Zn(s) + H2SO4(a1) === ZnSO4(a2) + H2(p H2)；（2）Ni(s) + H2O ==== NiO(s) + H2(p H2)（3）H2(p H2) + O2(p O2) ==== H2O(l)；（4）H2(p H2) + HgO(s) ==== Hg(l) + H2O(l)解：（1）负极 Zn(s) -2e → Zn2+(a2)正极 2H+(a1) + 2e → H2(P H2)电池反应 Zn(s) +2H+(a1) ==== Zn2+(a2)+ H2(p H2)电池符号 Zn(s) | ZnSO4(a2) || H2SO4(a1) | H2(p H2),Pt(2) 负极 Ni(s) + 2OH -→NiO(s) + H2O +2e正极 2H2O + 2e →H2(p H2) +2OH -电极反应 Ni(s) + H2O==== NiO(s) + H2(p H2)电池符号 Ni(s),NiO(s) | KOH(稀) | H2(p H2), Pt（3）负极 H2(p H2) + 2OH -→ 2H2O + 2e正极 2H2O +2e → 2OH - + O2(p O2)电池反应 H2(p H2) + O2(p O2) ==== H2O(l)电池符号 Pt,H2(p H2) | NaOH(稀) | O2(p O2),Pt(4) 负极 H2(p H2) + 2OH -→2H2O +2e正极 HgO(s) + H2O +2e → Hg(l) +2OH -电池反应 H2(p H2) + HgO(s) ==== Hg(l) + H2O(l)电池符号 Pt ,H2(p H2) | KOH(稀) | HgO(s),Hg(l)3．工业上用铁屑加入硫酸铜溶液中以置换铜，试设计原电池；计算该反应在298.15K时的平衡常数，并说明此置换反应进行的完全程度。
中南大学物化课后习题标准答案-9--章-可逆原电池
第9章可逆原电池1 •写出下列原电池中各电极反应、电池反应及E旳计算公式.②Pt,H 2(101325Pa) | KOH@) I Q(101325Pa),Pt④I ：I ：l ・」：-:解：⑴负极Pb(s)+「(a-；J —PbSQ4(s)+2e............................................... .正极Cu2+(-丄'')+ 2e —Cu(s)2+电池反应Pb(s)+SQ4(aEM) + Cu (a C2+) ==== PbSO4(s)+Cu(s)⑵负极比(p® ) -2e —2H+ (a H+)正极Q( p® ) + H 2O +2e —2OH -(a OH -).. ........ — ..... —.... ......... .... ... 电池反应H2(p®) + O(l)O2( P®) —H2(3)负极3H2( P H2)- 6e —6H+(aq)正极Sb2Q(s) + 6e + 6H +(aq) —2Sb(s) +3H 20(1)............................................... 电池反应Sb2O3 +3H2 ( P H2)—2Sb(s) + 3H 20(1)⑷负极Ag(s) + I -(a i-) —AgI(s) + e_______________________________________________ 正极AgCI(s) + e —Ag(s) + Cl ( a ci-)电池反应Agl(s) + I -(a i-) —Ag(s) + Cl - ( a。
-)2. iJ：将下勿化学反应陵计成目电池(1) Zn(s) + H 2SQ(a": ===ZnSO4( ◎) + H2( P H2)(2) Ni(s) + H 2Q ==== NiQ(s) + H 2( P H2)(3) H2 (P H2) + Q( P Q2)= :===H 2OQ);(4)H2(P H2)+ HgQ(s)== ==Hg(l) + H 20(1)( 1)负极Zn (s) -2e2+ —Zn正极2H+( a i) + 2e —H2(P H2)----------------------------------------------- 电池反应Zn(s) +2H +(a i) ====Zn2+(a2)+ H 2( P H2)电池符号Zn(s) | ZnSO 4( a?) || H 2SO( a) | H 2( p H》,Pt(2) 负极Ni(s) + 20H -—NiO(s) + H 2O +2e正极2H2O + 2e —H2(P H2)+20H -.............................................. .电极反应Ni(s) + H 20 ==== NiO(s) + H 2伽)电池符号Ni(s),NiO(s) | KOH( 稀)| H 2(P H2), Pt(3) 负极H2(P H2) + 2OH -—2H2O + 2e正极2H2O +2e —2OH- + Q(p°2).............................................. 电池反应H 2( P H2)+ Q( P O2) ==== H2OQ)电池符号Pt,H 2伽)| NaOH(稀)| O 2(p°2>,Pt(4) 负极H2(P H2) + 2OH -—2HO +2e正极HgO(s) + H 2O +2e —Hg(l) +2OH ----------------------------------------------- 电池反应H2(P H2)+ HgO(s) ==== Hg(l) + H 2。
中南大学无机化学习题答案
中南大学无机化学习题答案中南大学无机化学习题答案无机化学是化学的一个重要分支，研究无机化合物的性质、结构和反应。
作为化学专业的学生，无机化学课程是必修课之一。
在学习过程中，我们经常会遇到一些难题，需要通过思考和探索来解决。
下面，我将为大家提供一些中南大学无机化学习题的答案，希望能够帮助大家更好地理解和掌握这门课程。
1. 题目：请说明氧化还原反应的基本概念和特点。
答案：氧化还原反应是指化学反应中，物质的电荷状态发生变化，其中至少有一种物质发生氧化，另一种物质发生还原的反应过程。
氧化是指物质失去电子，增加氧化态；还原是指物质获得电子，减少氧化态。
氧化还原反应具有以下特点：①电荷的转移：氧化还原反应中，电子从氧化剂转移到还原剂，实现电荷的转移。
②氧化还原反应伴随着能量的变化：氧化剂的氧化态降低，还原剂的氧化态增加，伴随着能量的释放或吸收。
③氧化还原反应是化学反应的重要类型之一，广泛存在于自然界和生物体内。
2. 题目：请解释配位化合物的概念和配位键的形成。
答案：配位化合物是由一个或多个配体与一个中心金属离子通过配位键结合而成的化合物。
配体是指能够通过配位键与金属中心形成配位化合物的分子或离子。
配位键的形成是通过配体中的一个或多个孤对电子与金属中心的空轨道相互作用而形成的。
配位键的形成可以通过配体的配位数来进行预测，配位数是指一个配体与金属中心形成配位键的个数。
3. 题目：请解释晶体场理论和配位数的概念。
答案：晶体场理论是描述配位化合物中金属离子周围配体与金属离子之间相互作用的理论。
该理论认为，金属离子周围的配体会形成一个晶体场，将金属离子的d轨道分裂为不同能级，从而影响了金属离子的电子结构和性质。
配位数是指一个金属离子周围配体的个数，不同的配位数对应不同的晶体场，从而影响了配位化合物的性质和结构。
4. 题目：请解释配位化合物的色彩和磁性。
答案：配位化合物的色彩和磁性是由金属离子的电子结构和晶体场所决定的。
智慧树答案物理化学(中南民族大学)知到课后答案章节测试2022年
第一章1.广度性质与强度性质之间没有联系。
答案:错2.强度量具有加和性。
答案:错3.能量最终会被完全消耗。
答案:错4.理想气体自同一始态出发，经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀，可达到同一终态。
答案:错5.第二类永动机违反热力学第二定律，所以是不可能造成的。
答案:对第二章1.在一简单的（单组分，单相，各向同性）封闭体系中，恒压只做膨胀功的条件下，吉布斯自由能值随温度升高如何变化？答案:(əG/əT)P<02.下列过程中ΔG不为0的是答案:实际气体绝热可逆膨胀3.不可逆过程一定是自发的，而自发过程一定是不可逆的。
答案:错4.系统达平衡时，熵值最大，自由能最小。
答案:错5.理想气体等温可逆膨胀时，ΔU = ΔH = 0, ΔG=0答案:错第三章1.在同一稀溶液中组分B的浓度可用xB,mB,cB表示，其标准态的选择不同，则相应的化学势也不同。
答案:错2.在均匀的多组分系统中，系统的某种容量性质不等于各个纯组分的该种容量性质之和。
答案:对3.任何偏摩尔量都是T，p和组成的函数。
答案:对4.拉乌尔定律和亨利定律都是对经验的总结。
答案:对5.理想液态混合物中各组分的分子间相互作用力完全相等。
答案:对第四章1.纯水在三相点和冰点时，都是三相共存，根据相律，这两点的自由度都应该等零。
答案:错2.单组分系统的物种数一定等于1。
答案:错3.Bi-Cd二组份相图中低熔点时对应的是化合物。
答案:错4.对于二元互溶液系，通过精馏方法总可以得到两个纯组分。
答案:错5.若A、B两液体完全不互溶，那么当有B存在时，A的蒸气压与系统中A的摩尔分数成正比。
答案:错第五章1.影响化学反应标准平衡常数数值的因素为__ 。
答案:温度2.298K时反应N2O4(g)=2NO2(g) ，Kθ=0.1132，若同温度下，在N2O4(g) 及NO2(g) 的分压各为100kPa的条件下，反应将。
答案:向生成N2O4(g) 的方向进行3.298K时反应N2O4(g)=2NO2(g) ，Kθ=0.1132，若同温度下，在N2O4(g) 及NO2(g) 的分压分别为1000kPa和100 kPa的条件下，则反应将。
《物理化学(第五版)》第九章复习题答案
复习题
8.有哪些求算标准电动势EΘ的方法？在公式E zF ln K 中，EΘ是否是电池反应达平衡时的电动势？KΘ是否是
zE F K exp RT
a
复习题
(8).醋酸的解离平衡常数。 电池:Pt|H2(pΘ)|HAc(mHAc),Ac-(mAc-),Cl-(aCl)|AgCl(s)|Ag(s) 净反应:AgCl(s)+H2(pΘ)→H+(aH+)+Cl-(aCl-) +Ag(s
1.可逆电极有哪些主要类型?每种类型试举一例，并写 出该电极的还原反应。对于气体电极和氧化还原电极 在书写电极表示式时应注意什么问题? 答：可逆电极有三种类型： (1)金属气体电极 如Zn(s)|Zn2+ (m) Zn2+(m) +2e- = Zn(s) (2)金属难溶盐和金属难溶氧化物电极 如： Ag(s)|AgCl(s)|Cl-(m) AgCl(s)+ e- = Ag(s)+Cl-(m) (3)氧化还原电极 如： Pt|Fe3+(m1),Fe2+(m2) Fe3+(m1) +e- = Fe2+(m2) 对于气体电极和氧化还原电极，在书写时要标明电极 反应所依附的惰性金属。
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
9章可逆原电池
第 九 章 可逆原电池§1 可逆原电池电动势一、可逆电池和不可逆电池条件：条件：(1) (1) (1) 电池反应必须可逆电池反应必须可逆H 2 + Cl 2 2HCl 放电充电原电池电解池(2) (2) 电池反应条件必须可逆电池反应条件必须可逆 在近平衡的条件下进行反应，即工作电流在近平衡的条件下进行反应，即工作电流无限小，或充、放电的电势差无限小，或充、放电的电势差||E – U 外|→0。
丹尼尔（锌铜）电池：丹尼尔（锌铜）电池：Zn -+ CuZnSO 4CuSO 4多孔隔膜铜锌电池示意图ZnZn (-)极反应为: Zn → Zn 2+(m 1) + 2e - Cu (+)极反应为: Cu 2+(m 2) + 2e - → Cu电池反应为:Zn + Cu 2+(m 2) → Cu + Zn 2+(m 1) ZnZn (阴)极反应为: Zn 2+(m 1) + 2e - → Zn Cu (阳)极反应为:Cu → Cu 2+(m 2) + 2e - 电池反应为: Cu + Zn 2+(m 1) → Zn + Cu 2+(m 2)充电放电金属铜和锌片同时插入硫酸水溶液所组成的电池Cu 片ZnZn 片多孔隔膜硫酸水溶液 放电过程(原电池)Zn(-)极 : Zn - 2e - → Zn 2+ Cu(+)极: 2H + + 2e -→ H 2电池反应: Zn + 2H +＝Zn 2++H 2 充电过程(电解池)Zn(阴)极 : 2H + + 2e -→ H 2 Cu(阳)极: Cu - 2e - → Cu 2+电池反应: Cu+ 2H + ＝ Cu 2++H 2不符合条件(1)，不是可逆电池；充电电池寿命：不符合条件(2)，也不是可逆电池二、原电池的表示法（原电池符号）原电池—→（两个）电极—→金属类导体|电解质（溶液）或电解质（溶液）|金属类导体金属类导体|电解质(溶液)+电解质(溶液)|金属类导体负极正极规定：★产生电势差的相界面以“|”表示；★负极在左边，正极在右边，电解质在中间；★注明物质的存在形态、温度、压强、活度；★ 以“ǁ”代表连接两种电解质溶液的盐桥；★ 气体电极必须写明载（导）体金属（惰性）。
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。
无机化学_中南大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
无机化学_中南大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.（基础题）能组成原电池，有电子得失的都是氧化还原反应。
参考答案:错误2.（基础题）当标准电池电动势Eϴ为0时，表示该电池反应在标准态下处于平衡状态。
参考答案:正确3.（基础题）标准电极电势表中的Eϴ值是以标准氢电极作参比电极而测得的。
参考答案:正确4.（提升题）碱金属作为强还原剂适用下列哪种情况？（）参考答案:干态和有机反应中5.（提升题）下列氯化物中能溶于有机溶剂的是（）参考答案:氯化锂6.（挑战题）现有一固体混合物，其中可能含有MgCO3、Na2SO4、Ba(NO3)2、AgNO3和CuSO4。
它溶于水后得一无色溶液和白色沉淀，此白色沉淀可溶于稀盐酸并冒气泡，而无色溶液遇盐酸无反应，其火焰反应呈黄色。
据此判断，此混合物中一定存在的物质有（）参考答案:MgCO3和Na2SO47.（基础题）碱金属的高氯酸均易溶于水。
参考答案:错误8.（基础题）家里常用的84消毒液和漂白粉的主要成分均为次氯酸钠。
参考答案:错误9.（挑战题）已知KspƟ(BaSO4) =1.1×10-10，KspƟ(SrSO4) =3.2×10-7，现将Na2SO4加入浓度均为 0.10 mol·L-1的Ba2+和Sr2+的混合溶液中，当Ba2+有99.99%沉淀为BaSO4时停止加入Na2SO4，此时残留在溶液中Sr2+的物质的量分数为（）参考答案:29%10.（提升题）已知Fe(OH)3的KspƟ= 2.8×10-39，则Fe(OH)3的饱和水溶液的pH为（）参考答案:7.0011.（提升题）在难溶物CaCO3、Fe(OH)3、AgI和CaF2中，溶解度不随溶液pH变化而变化的为（）参考答案:AgI12.（提升题）已知KspƟ(Ag2SO4)=1.2×10-5、KspƟ(AgCl)=1.8×10-10、KspƟ(BaSO4)=1.1×10-10，将等体积0.0020 mol·L-1Ag2SO4与2.0×10-6mol·L-1的BaCl2的溶液混合，将会出现（）参考答案:BaSO4沉淀和AgCl沉淀13.（提升题）向饱和AgCl溶液中加水，下列叙述正确的是（）参考答案:AgCl的溶解度、KspƟ均不变14.（基础题）两种离子能与同一沉淀剂形成沉淀，（）难溶电解质将先沉淀。
09章-可逆电池答案
物理化学试卷答案一、选择题( 共10题19分)1. 2 分(4112)4112[答] (D) （2分）2. 2 分(4115)4115[答] (D) （2分）3. 2 分(4134)4134[答] (D) （2分）4. 2 分(4194)4194[答] (C) （2分）5. 2 分(4224)4224[答] (D)6. 2 分(4247)4247[答] (C)7. 2 分(4251)4251[答] (A)(A) 4.33×1021设计成电池Pt│Fe2+,Fe3+‖Au3+,Au+│Ptφ∃= (Au3+/Au+) = 1.41V E∃= 0.64 V8. 2 分(4259)4259[答] (B)9. 1 分(4428)4428[答] (C)*. 2 分(4444)4444[答] (D)二、填空题( 共6题18分)11. 2 分(4152)4152[答]摩尔甘汞电极||Fe3+，Fe2+|Pt 或Hg(l)|Hg2Cl2(s)|Cl–(Cl =1a-)||Fe3+，Fe2+|Pt （2分）12. 2 分(4153)4153[答] Pt,O2(g)|OH–(aq)|Ag2O(s)|Ag(s) （2分）13. 2 分(4158)4158[答] Pt,H2(g)|H2SO4(aq)|PbSO4(s)|Pb(s) （2分）14. 2 分(4226)4226[答] Ag(s)│Ag+(a)‖Cl-(a)│AgCl(s)│Ag(s)15. 5 分(4256)4256[答]吸热，因为Q r= T∆r S m> 0 (2分)吸热，Q r> Q实际，因为∆U相同，可逆时作功多，所以Q r大(3分)16. 5 分(4453)4453[答]Ag│AgCl(s)│KCl(aq)‖Ag+(aq)│Ag(s) (2分)∆r Gm$= -zEθF = -55.60 kJ·mol-1(1分)K sp = 1.8×10-10(1分)E = 0 (1分)三、计算题( 共7题72分)17. 15 分(4191)4191[答] 电池反应为：AgCl(s)→Ag(s)+12Cl2(p∃) （2分）⑴ r m r m r mG H T S E E zF zF∆∆-∆==-=-$$$$51r m f m (AgCl) 1.270310 J mol H H -∆=-∆=⨯⋅$$11r m 12(42.70(243.87)96.11)68.52 J K mol S --∆=+-=⋅⋅$ （5分）得 E = - 1.105 V⑵ Q r =T ∆r S m ∃= 2.042×104 J （2分）41r m ()7.110 V K p E S T zF--∂∆==⨯⋅∂$(2分）⑶ l n 43.04pz E FK RT==-$$；192.0310pK -=⨯$；122Cl ()p p K p =$$233Cl = 4.210 Pa p -⨯（4分）18. 2 分 (4312) 4312[答] (1) Cu(s) + 2AgAc(s) ─→ Cu (0.1 mol ·kg -1) + 2Ag + 2Ac -(0.2 mol ·kg -1)(3分) (2) ∆r G m = -zEF = -71.769 kJ ·mol -1 (1分) ∆r S m = zF (∂E /∂T )p = 38.6 J ·K -1·mol -1 (1分) ∆r H m = ∆r G m + T ∆r S m = -60.293 kJ ·mol -1 (1分) (3) 设计电池 Ag │Ag +‖Ac -│AgAc(s)│Ag φ ∃ (AgAc,Ag) = 0.6413 VK sp = 2.07×10 -3 (4分)19. 10 分 (4185) 4185[答]⑴ (-) H 2(g)→2H ++2e – (+) Hg 2Cl 2(s)+2e -→2Hg(l)+2Cl –(aq)总反应：H 2(g)+Hg 2Cl 2(s)→2Hg(l)+2H +(aq)+2Cl –(aq) （3分）⑵ ∆r G m ∃= - zE ∃F = - 51.7 kJ ·mol -1 ∆rG m ∃=2∆f G m ∃(Cl -) –∆f G m ∃(Hg 2Cl 2)= - 51.7 kJ ·mol -1∆r G m ∃(Hg 2Cl 2(s))= - 210.82 kJ ·mol -1 （3分）⑶ Hg 2Cl 2(s)→Hg 22+(aq)+2Cl –(aq)∆r G m ∃=[152.0+2(– 131.26) – (– 210.82)] kJ ·mol -1=100.3 kJ ·mol -1 K sp ∃=exp(–∆r G m ∃/RT )=2.6×10-18 （4分）20. 10 分 (4186)4186[答]Ag(s)+AgCl(s)|Cl –(aq)|Hg 2Cl 2(s)|Hg(l) (1) (-) Ag(s)+Cl - - e -→AgCl(s)(+) 1/2Hg 2Cl 2(s)+e -→Hg(l)+Cl -（3分）(2) ∆r H m ∃= [- 127.03 – 12( - 264.93)] kJ ·mol -1 = 5.435 kJ ·mol -1∆r S m ∃=[(77.4+96.2) – (195.8×1/2+42.55)] J ·K -1·mol -1=33.15 J ·K -1·mol -1∆r G m ∃=∆r H m ∃ - T ∆r S m ∃=-4443.7 J ·mol -1E =E ∃= - ∆r G m ∃/zF =0.046 V （3分） p TE)(∂∂=∆r S m ∃/zF =3.43×10-1 V·K -1 （2分） (3) Q R =T ∆r S m ∃，Q p =∆r H m ∃，Q R - Q p = 4.44 kJ（2分）21. 15 分 (4189) 4189[答](1) H 2(30 p ∃)→H 2(p ∃)（2分）2121m 22111(2) d 11 ()d [ln ()]0.0439 V pr m p p p G E V pzF zF RT pp RT p p zFp zF p αα∆=-=-=-+=-+-=⎰⎰ （5分）12(3) ()ln p E R pT zF p ∂=∂ Q R =T ∆r S m =zFT 12()ln 8427 J, p E pRT T p ∂==∂吸热。
中南大学物理化学PPT第9章
当电池放电时：
负极
Cd(Cd-Hg齐)→Cd2++2e
正极
Hg2SO4+2e→2Hg(1)+SO2-4
电池反应 Cd(Cd-Hg齐)+Hg2SO4(s)＝CdSO4(s)+2Hg(1)
韦斯顿电池的电动势随温度的变化关系式可用下式表示： ET＝1.01845－4.05×10-5(T－293.15)－9.5×10-7 (T－293. 15)2+1×10-8(T－293.15)3／V
如果该可逆电池按电池反应式进行，当反应进度ξ=1mol 时,其吉布斯自由能变化值应为：
△rGT,P＝－nEF/ξ=－zEF z表示电极的氧化或还原反应式中电子的计量系数。
热力学量与电化学量联系起来的重要公式
如已知某反应的△G，并将其设计成可逆原电池，即可求此 可逆原电池的电动势；相反地，如能测出可逆原电池的电动 势，便可算出该电池反应的吉布斯自由能变化值。
△G值与z有关，即与反应式量有关
1/2Cu+Ag+=1/2Cu2++Ag z=1 △rGm,1=-1×EF=-EF
Cu+2Ag+=Cu2++2Ag
z=2
△rGm,2=-2×EF=-2EF
若此二反应式中各种离子浓度均未变化,只是反 应式量变化,则△rGm,2=2△rGm,1
2.2 原电池的电动势与浓度的关系
1.3.4 电动势的产生
原电池的电动势等于构成原电池各相间界面上所形成电势 差的代数和。或者说，它就是原电池的开路电压。“开路” 条件的实质就是没有电流通过电池。
为了表示出接触电势差，原电池表示符号的两边应表示为相
同的金属，这样图2.2
中南大学《物理化学》网上(课程)作业二及参考答案
(一) 单选题1.下面4种电解质溶液，浓度均为0.01mol，现已按它们的摩尔电导率值由大到小排了次序。
请根据你已有的知识，判定下面排序正确的是（）(A)(B)(C)(D)参考答案：(B)2. 溶胶的动力性质是由于粒子的不规则运动产生的，在下列各种现象中，不属于溶胶动力性质的是（）(A)渗透压(B)扩散(C)沉降平衡(D)电泳参考答案：(D)3. 当表面活性物质加入溶剂后，所产生的结果是（）(A)正吸附(B) 负吸附(C) 正吸附(D) 负吸附参考答案：(A)4.在298K时，浓度为0.1和0.01mol的HCl溶液组成浓差电池的液接电势为Ej⑴，浓度相同而电池电解质溶液换用KCl，其液接电势为Ej⑵。
则两液接电势的关系为（）(A)(B)(C) Ej⑴=Ej⑵(D) 无法判断参考答案：(A)5. 若算得电池反应的电池电动势为负值，表示此电池反应是（）(A)正向进行(B)逆向进行(C)不可能进行(D)反应方向不确定参考答案：(B)6. 液体在毛细管中上升的高度与下列哪一个因素无关？（）(A)温度(B)液体密度(C)重力加速度(D)大气压力参考答案：(D)7.以下4种电解质溶液的浓度都是0.01，其中平均活度系数最大的是（）(A)KCl (B) CaCl2 (C) Na2SO4 (D) A1C13参考答案：(A)8. 有以下两个电池，电动势分别为E1和E2比较其电动势大小（）(A)(B) (C) E1=E2(D) 不能确定参考答案： (C) 9.这两个电池电动势E1和E2的关系为()(A)E1=E2(B)E1=2E2(C)E1=0.5E2(D)无法比较参考答案： (C)10. 将大分子电解质NaR 的水溶液用半透膜和水隔开，达到Donnan 平衡时，膜外水的pH （）(A)大于7(B)小于7(C)等于7(D)不能确定参考答案： (A)11. 当发生极化时，组成电池的两电极的电极电势将会是（）(A)阳极电势越来越负，阴极电势越来越正(B) 阳极电势越来越正，阴极电势越来越负(C) 阳极电势和阴极电势均越来越正(D) 阳极电势和阴极电势均越来越负参考答案：(B)12. 下列电池中，电池电动势与Cl-离子的活度无关的是（）(A)(B)(C)(D)参考答案：(C)13.某电池反应为，当电池反应达平衡时，电池的电动势E必然（）(A)(B) E=(C)(D) E=0参考答案：(C)14. 有一飘荡在空气中的球形液膜，内部也是空气。
中南大学《工科大学化学》(张平民)_物理化学部分课后习题答案
第1章 化学热力学基本定律与函数习 题1．1mol 双原子理想气体在300 K 、101 kPa 下，经恒外压恒温压缩至平衡态，并从此状态下恒容升温至370 K 、压强为1 010 kPa 。
求整个过程的U ∆、H ∆、W 及Q 。
（答案：△U = 1455 J ，△H = 2037 J ，W=17727 J ，Q = -16272 J ） 解： 第一步：恒外压恒温压缩至平衡态，U ∆=0，H ∆=0V 1=8.314×300/(101×103)=24.695dm 3,此平衡态的体积就是末态的体积V 2， V 2=8.314×370/(1010×103)= 3.046dm 3 此平衡态的压强P’=8.314×300/(3.046×10-3)=818.84kPaW=-P’(V 2-V 1)=-818.92×103×(3.046-24.695)×10-3 =17727 J=17.727 kJ-Q=W=17.727 kJ Q=-17.727 kJ第一步： 因恒容W=0U ∆=Q v =C v,m (T 2-T 1) =20.79×(370-300)=1455.3 J=1.455 kJH ∆=(20.79+R)×70=2037.3 J=2.037 kJ整个过程：W=17.727 kJ ；Q= -17.727+1.455= -16.27 kJ ；U ∆=1.455 kJ ；H ∆=2.037 kJ 。
2．设有0.1 kg N 2，温度为273.15 K ，压强为101325 Pa ，分别进行下列过程，求U ∆、H ∆、Q 及W 。
(1) 恒容加热至压强为151987.5 Pa ； (2) 恒压膨胀至原体积的2倍；(3) 恒温可逆膨胀至原体积的2倍； (4) 绝热可逆膨胀至原体积的2倍。
（答案： ①△U = Q V = 1.01×104 J ，△H = 1.42×104 J ，W = 0；②△H = Q P = 28.4 kJ ，△U = 20.20 kJ ，W= -8.11 kJ ；③ Q = 5622 J ，W = -5622 J ，△H = △U = 0 J ；④ Q = 0，W = △U = -4911 J ，△H = - 6875 J ）解： 将N 2 气视为双原子理想气体，则C p,m =29.10 J ·mol -1·K -1;C v,m =20.79 J ·mol -1·K -1(1) W=0, 末态温度 T 2=1.5T 1=1.5×273.15 K∴U ∆=Q v =n C v (T 2-T 1) =(100/28)×20.79×(1.5×273.15-273.15)=1.01×104 JH ∆= n C p (T 2-T 1) =(100/28)×29.10×(1.5×273.15-273.15)=1.42×104 J(2) 末态温度 T 2=2T 1=2×273.15KH ∆=Q p = n Cp(T 2-T 1) =(100/28)×29.10×(2×273.15-273.15) =28388 J=28.4 kJU ∆=n C v (T 2-T 1) =(100/28)×20.79×273.15 = 20201 J=20.20 kJW= -P V ∆= -101325×(100/28)×8.314×273.15/101325= -8110J= -8.11kJ(3) 理想气体恒温，H ∆=U ∆=0,W= -Q= -(100/28)×8.314×273.15×ln2= -5622 J= -5.62 kJ(4) 运用理想气体绝热过程方程：4.0224.011V T V T =T 2=(1/2)0.4×T 1=(1/2)0.4×273.15 =207 KQ=0W=U ∆= n C v,m T ∆= (100/28)×20.79×(207-273.15)= -4911 J= - 4.911 kJH ∆= (100/28)×29.10×(207-273.15)=-6875 J= -6.875 kJ3．在373.15 K 、101325 Pa 下，1 mol 水缓慢蒸发。
第9章 可逆电池试题
第9章可逆电池试题(一) 填空题（每题2分）1. 9-1-1-1电化学按电极反应性质规定为阳极。
为阴极。
2. 9-1-1-1按物理学的规定为正极，为负极。
3. 9-1-1-1原电池的负极为，正极为。
4. 9-1-1-1 电解池阳极为，阴极为。
5. 9-1-1-6标准氢电极表示为：6. 9-1-1-6 甘汞电极表示为：7. 9-1-1-6银一氯化银电极表示为：8. 9-1-1-6气体氯电极表示为：9．9-1-1-6金属锌电极Zn (s)｜Zn2+ (a) 反应为：10．9-1-1-6 氧电极Pt (s) | O2 (p)｜OH- (a) 反应为：11．9-1-1-6电极Pt (s)｜Fe2+ (a1),Fe3+ (a2) ，电极反应为：12．9-1-1-6电极Pt (s)｜Sn2+(a1),Sn4+(a2) ，电极反应为：13．9-1-1-6甘汞电极电极电势为：14．9-1-1-6银一氯化银电极电极电势为：（二）单项选择题：(每题1分)15．9-4-2-4 电池在等温、等压和可逆条件下放电，则其与环境间的热交换为下列何者：(A) 一定为零；（B）为ΔH；(C)为TΔS；（D）与ΔH和TΔS均无关。
16．9-4-2-1 下列说法正确的是：(A) 电解池的阳极发生氧化反应；(B) 原电池的负极就是阴极；(C) 电解池的阴极发生氧化反应；(D) 原电池的正极就是阳极。
17. 9-4-2-1对于原电池，下列说法正确的是：(A) 正极是阴极，电池放电时, 溶液中带负电荷的离子向阴极迁移(B) 负极是阳极，电池放电时，溶液中阴离子向正极迁移(C) 负极是阳极，电池放电时，溶液中带负电荷的离子向负极迁移(D) 负极是阴极，电池放电时，溶液中带负电荷的离子向阳极迁移18. 9-4-2-1对于丹聂尔电池，在充电过程中，有下列说法中正确的是：(A) Cu 为正极, Zn为负极(B) Cu 为阳极, Zn为阴极(C) Cu 为负极, Zn为正极(D) Cu 为阴极, Zn为阳极19. 9-4-2-1对于电解池来说:?(A) 与电源正极相联的是阴极，发生还原反应(B) 与电源正极相联的是阳极，发生氧化反应(C) 与电源负极相联的是阴极，发生氧化反应(D) 与电源负极相联的是阳极，发生还原反应20．9-4-2-2下列电池中肯定为不可逆电池的是：(A) Pt，H2(P1)｜HCl(a)｜Cl2(P2)，Pt (B) Ag(s)，AgCl(s)｜KCl(a)｜Hg2Cl2(s)，Hg(l)(C) Zn｜H2SO4(a)｜Cu (D) Pb，PbO(s)｜NaOH(a)｜HgO(s)，Hｇ(l)21．9-4-2-3 采用补偿法测定可逆电池电动势,主要目的是：(A) 消除电极上的副反应(B) 使标准电池的电动势稳定(C) 在接近可逆的条件下测电池电动势(D) 减少工作电池的损耗22．9-4-2-5 Pt，H2(P)｜OH-(a)电极是：(A) 第一类可逆电极(B) 第二类可逆电极(C) 第三类可逆电极(D) 不可逆电极23．9-4-2-5有四个电极(1) Cu |CuSO4(a)；(2) Cu |H2SO4(a) (3)Cu│HCl（a）；(4) Cu |CuCl2(a)；其中：(A) (1)(2)是可逆电极(B) (1)(3)是可逆电极(C) (1)(4)是可逆电极(D) 全是可逆电极24．9-4-2-5下列电极中，对阴离子可逆的电极为：(A) 铜电极 (B) 标准氢电极 (C) 甘汞电极 (D) 玻璃电极 25．9-4-2-5酸度计所用的指示电极是：(A) 玻璃电极 (B) 氢电极 (C) 甘汞电极 (D) 铂电极 9-4-2-5 (A)26．9-4-2-5甘汞电极是：(A) 金属电极 (B) 金属－金属难溶盐电极 (C) 金属－金属氧化物电极 (D) 氧化－还原电极27．9-4-2-5 测定溶液 pH 值的最常用的指示电极为玻璃电极，它是： (A) 第一类电极 (B) 第二类电极 (C) 氧化－还原电极 (D) 离子选择性电极 28．9-4-2-7对于甘汞电极，下列叙述正确的是:(A) 电极反应为 Hg +22＋2e -→Hg ； (B) 属于第一类电极；(C) 对阴离子可逆，电极电势较稳定；(D) 电极电势为φ(Hg 2Cl 2)＝φθ(Hg 2Cl 2)＋(RT/2F)ln α(Cl -)29．9-4-2-7 0℃ 时，对于下列电极反应: Cl 2(P θ)+ 2e -2Cl -(α(Cl -))下列电极电势计算式中，哪个 是正确的:(A) φ＝φθ－0.05915lg α(Cl -) (B) φ＝φθ＋0.05915lg α(Cl -)(C) φ＝φθ－0.1183lg α(Cl -) (D) φ＝φθ－0.02568lg α(Cl -)30．9-4-2-8 298K 时,已知 φθ(Fe 3+,Fe 2+)＝0.77V , φθ(Sn 4+,Sn 2+)＝0.15V , 当这两个电极组成自发电池时,E θ为:(A) 1.39 V (B) 0.62 V (C) 0.92 V (D) 1.07 V 31．9-4-2-4下述各量与电池反应方程式的书写无关的是: (A) Q B ； (B) Δr H θm ； (C) K θ； (D) E θ32．9-4-2-3韦斯登标准电池放电时正极上发生的反应为：(A) Cd 2++2e -→Cd (B) PbSO 4+2e -→Pb+SO -24 (C) Hg 2SO 4(s)+2e -→2Hg(l)+SO -24 (D) Hg 2Cl 2+2e-→2Hg+2Cl -33．9-4-2-2下列可以安排为可逆电池的是：(A)Zn(s) | HCl (b ) | Ag (s)； (B)Zn (s)｜ZnSO 4 (a 1)｜CuSO 4 (a 2)｜Cu (s)； (C) Zn (s)｜ZnSO 4 (a 1)║CuSO 4 (a 2)｜Cu (s)；(D) Zn (s)｜CuSO 4 (a 2)｜Cu (s)。
物理化学第9章可逆电池
第九章 可逆电池本章用化学热力学的观点讨论电极反应的可逆行为。
原电池是将化学能转变为电能的装置，两个电极和电解质溶液是电池最重要的组成部分。
电极电势是本章主要概念之一，它是相对于标准氢电极而言的电势，是一种相对值，即把一个电极与标准氢电极组成一个已消除了液接电势的原电池，其电动势就是给定电极的标准电极电势。
对于一个可逆化学电池，电极两极间的电势差称电池的电动势，可用电池反应的能斯特方程计算。
因为电池电动势与热力学量之间密切相关，所以本章内容是围绕电动势而展开。
一、基本内容(一) m r G ∆=－zFE式中m r G ∆为电池反应的摩尔吉布斯自由能变；z 是电池反应的电子的物质的量；E 为电池的电动势。
此式运用于等温等压的可逆过程，所以E 为可逆电池的电动势。
此式表明，在可逆电池中，化学反应的化学能（m r G ∆）全部转变成了电能z FE 。
该式将化学反应的性质与电池的性质了解起来，是电化学的基本公式之一。
若参与电池反应的所有物质均处于各自的标准态，则上式成为θmr G ∆=－zFE $ 其中E $称为电池的标准电动势，对于指定的电池，E $只是温度的函数。
(二) 电池反应的能斯特公式若电池反应为 aA+bB ＝gG+hHE=E $-zF RT ㏑b Ba A h Hg G a a a a ⋅⋅ 此式表明，电池的电动势取决于参加反应的各物质的状态，它对如何改变电池电动势具有指导的意义，计算时首先要正确写出电池反应式。
(三) 电极反应的能斯特公式若电极反应为 aA+bB+ze -＝gG+hHE=E $-zF RT ㏑b Ba A h Hg G a a a a ⋅⋅p mr T zFT zFE H )E (∂∂+-=∆式中E 和E $分别为该电极的电极电势和标准电极电势。
此式表明，一个电极的电势取决于参与电极还原的各物质的状态。
计算的关键是要正确写出电极上的还原反应。
(四) E =负正E E -，E $=θθ负正E E - 式中E 和E $分别为可逆电池的电动势和标准电动势；正E （θ正E ）和负E （θ负E ）分别为正极和负极的电极电势（标准电极电势）。
- 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)。
第9章可逆原电池1．写出下列原电池中各电极反应、电池反应与E的计算公式.①② Pt,H<101325Pa>｜KOH<a>｜O2<101325Pa>,Pt2③④解：<1> 负极 Pb<s>+<a> → PbSO4<s>+2e正极 Cu2+<> + 2e →Cu<s>电池反应 Pb<s>+SO<a> + Cu2+ <a Cu2+> ==== PbSO4<s>+Cu<s>4<2> 负极 H< pΘ > -2e → 2H+ <a H+>2< pΘ > + H2O +2e → 2OH -<a OH ->正极 O2<pΘ> +电池反应 H2O2<pΘ> → H2O<l><3> 负极 3H<p H2> - 6e → 6H+<aq>2正极 Sb2O3<s> + 6e + 6H+<aq> → 2Sb<s> +3H2O<l>电池反应 Sb2O3+3H2<p H2> → 2Sb<s> + 3H2O<l><4> 负极 Ag<s> + I -<a I-> → AgI<s> + e正极 AgCl<s> + e → Ag<s> + Cl - <a Cl->电池反应 Agl<s> + I-<a I-> → Ag<s> + Cl - <a Cl->2．试将下列化学反应设计成原电池〔1〕Zn<s> + H2SO4<a1> === ZnSO4<a2> + H2<p H2>；〔2〕Ni<s> + H2O ==== NiO<s> + H2<p H2>〔3〕H2<p H2> + O2<p O2> ==== H2O<l>；〔4〕H2<p H2> + HgO<s> ==== Hg<l> + H2O<l>解：〔1〕负极 Zn<s> -2e → Zn2+<a2>正极 2H+<a1> + 2e → H2<P H2>电池反应 Zn<s> +2H+<a1> ==== Zn2+<a2>+ H2<p H2>电池符号 Zn<s> | ZnSO4<a2> || H2SO4<a1> | H2<p H2>,Pt<2> 负极 Ni<s> + 2OH -→NiO<s> + H2O +2e正极 2H2O + 2e →H2<p H2> +2OH -电极反应 Ni<s> + H2O ====NiO<s> + H2<p H2>电池符号 Ni<s>,NiO<s> | KOH<稀> | H2<p H2>, Pt〔3〕负极 H2<p H2> + 2OH -→ 2H2O + 2e正极 2H2O +2e → 2OH - + O2<p O2>电池反应 H2<p H2> + O2<p O2>==== H2O<l>电池符号 Pt,H2<p H2> | NaOH<稀> | O2<p O2>,Pt<4> 负极 H2<p H2> + 2OH -→2H2O +2e正极 HgO<s> + H2O +2e → Hg<l> +2OH -电池反应 H2<p H2> + HgO<s>==== Hg<l> + H2O<l>电池符号 Pt ,H2<p H2> | KOH<稀> | HgO<s>,Hg<l>3．工业上用铁屑加入硫酸铜溶液中以置换铜,试设计原电池；计算该反应在298.15K时的平衡常数,并说明此置换反应进行的完全程度.已知＝0.3402V,＝－0.4402V.〔答案：2.423×1026〕解：电池符号为：－〕Fe<s> ｜Fe2+ <a1>|| Cu2+<a2>｜Cu<s> <＋因很大,故可以认为反应进行彻底.4．试计算反应：2Fe3++2Br-→2Fe2++Br2在298.15K下的标准平衡常数?〔答案：1.06×10-10〕解：将反应设计为原电池：->Pt, Br2| Br-<a1> || Fe3+-<a2>, Fe2+<a3> | Pt <+查298.15K下标准电极电势顺序表得,5．在298.15K时,测得下列电池的E为1.228VPt,H2<>｜H2SO2<0.01mol·kg－1>｜O2<>,Pt已知△f＝-285.83kJ·mol-1.试计算：①此电池的温度系数；②设反应热在此温度范围内为常数,试求此电池在273.15K时的电动势.〔答案：–8.493×10-4 V·K-1；1.2492V〕解：负极： H2<> → 2H+<m H+ =2×0.01 mol·kg-1 > + 2e正极： O2<> + 2H+<m H+ =2×0.01mol·kg-1> + 2e → H2O<l>电池反应： H2<> + O2<> ==== H2O<l>〔1〕求电池的温度系数ΔG = -2EF = -2×1.228×96485 = -236967.16 J·mol-1-163.89 J·mol-1·k-1<2> 求电动势-zEF = ΔG = ΔH –TΔS = ΔH -= <-285.83> - [273.15×2×96485×<-8.49×10-4>]×10-3= -241.06 kJ·mol -16．已知；.求.在298.15K时,铜粉溶液混合,试计算平衡时Cu+离子浓度?〔答案：0.158V；与含0.01mol·kg-1的CuSO24.42×10-5〕解： <1> Cu2+ + 2e ==== Cu<2> Cu+ + e ==== Cu<3> Cu2+ +e ==== Cu+因<1> - <2> = <3>,故,即溶液混合时,可能发生下述反应Cu粉与 CuSO4Cu2+ + Cu ==== 2Cu+0.01 00.01-x2x取mΘ=1.0mol·kg-17．在298.15K时,将金属铁片和镉片分别插入下列溶液之中构成原电池,何者为负极?<1> 溶液中Fe 2+与Cd2+的浓度均为0.1mol·kg-1；<2> 溶液中含Fe2+为0.1mol·kg-1,含Cd2+为0.0036 mol·kg-1. 〔答案：〔1〕铁；〔2〕镉〕解：设溶液中各离子的活度系数均为1,mΘ=1.0mol·kg-1<1> 计算 Fe与Cd的电极电势Fe2+ <m1 =0.1 mol·kg-1> + 2e → Fe<s>Cd2+< m2 =0.01mol·kg-1> + 2e → Cd<s>在因为< ,所以此溶液中铁为负极<2> 在此溶液中,仍为0.4698V因为<,故在此溶液中金属镉为负极.8．已知298.15K时＝-0.1263V,PbSO2的活度积K sp＝1.66×10-8,试求〔答案：–0.3564V〕解：〔1〕 Pb2+ <a1> + 2e → Pb<2> PbSO4→ Pb2+ <a1> + <a2><1> + <2> = <3>： PbSO4+2e → Pb + <a2>故9．在298.15K 时,浓度为0.1mol·kg-1或0.01mol·kg-1的AgNO3溶液中Ag+离子的平均迁移数为0.467.试计算下列电池在298.15K时的电动势与电池<2>的液体接界电势.<1> Ag｜AgNO3<0.01mol·kg－1,＝0.892>‖AgNO3<0.1mol·kg－1,＝0.733｜Ag；<2> Ag｜AgNO3<0.01mol·kg－1,＝0.892>｜AgNO3<0.1mol·kg－1,＝0.733｜Ag〔答案：0.054；0.058V〕解：对1-1价型的电解质溶液而言：m± = m i = m ,电池〔1〕正极反应：Ag+ <a2> + e → Ag负极反应：Ag → Ag+ <a1> + e电池反应：AgNO3<a2> ==== AgNO3<a1>电池〔2〕为有迁移的浓差电池,对正离子可逆,故用扩0.0577 - 0.0541 = 0.0036V10．在298.15K时,测得下列电极反应的.Ag<NH3>+2+ e ===== Ag + 2NH3已知银的 ,求银氨配离子的不稳定常数.〔答案：6.146×10-8〕解：Ag<NH3>+2+ e ===== Ag + 2NH3Ag++e ===== Ag<1> - <2> 得： Ag<NH3>2+ ===== Ag+ + 2NH311．试用两种方法求下列原电池的电动势Zn<s>｜ZnCl2<0.1mol·kg-1>｜Cl2<101325Pa>,Pt〔答案：E+=0.7948V；E-=1.402V；2.197V〕解：设溶液中各离子的活度系数均为1第一法,现分别计算电极电势：负极：Zn<s> → Zn2+<a1> + 2e正极： Cl2+ 2e → 2Cl -<a2>E =第二法,先写出电池反应,然后直接求此电池的电动势：Zn<s> + Cl2<pΘ> ==== Zn2+<0.1 mol·kg-1> + 2Cl-<0.2 mol·kg-1>12．某水溶液中约含0.01mol·kg-1CdSO2、0.01mol·kg-1ZnSO4和0.5 mol·kg-1H 2SO4,在此溶液中插入两支铂电极,在极低电流密度下进行电解,同时很好搅拌,已知298.15K时, ①试问何种金属将首先在阴极上沉积；②当另一金属开始沉积时,溶液中先放电的那种金属所剩余的浓度是多少<设浓度等于活度>? 〔答案：Cd；6.62×10-15mol·kg-1〕解：〔１〕先计算出各电极在相应浓度的溶液中的电极电势由于镉电极电势较为正,故在阴极上首先析出镉〔２〕当锌开始沉积时,镉电极电势与锌电极电势相等,则：13．设有pH＝3的硫酸亚铁溶液,试问用空气中的氧<pO2＝21278.25Pa> 能否使Fe2+氧化成Fe3+,当酸度增大时,对Fe2+氧化有利还是不利? 已知O 2 + 4H+ + 4e ==== 2H2OFe3+ + e ==== Fe2+〔答案：可使Fe2+氧化〕解：由＋> O2 + 4H+ + 4e ==== 2H2O－> 4Fe2+ ==== 4Fe3+ + 4eO2+ 4Fe2+ + 4H+===== 4Fe3+ + 2H2O反应平衡时Ｅ＝０,则：所以在此条件下,Fe2-能被空气中的氧所氧化成Fe3+,并随着酸度的增大氧化将越完全.14．在298.15K时,原电池Cd|CdCl2<0.01mol·kg-1>|AgCl<s>,Ag的电动势为0.7585V,其标准电动势EΘ=0.5732V.试计算此CdCl2溶液离子的平均活度系数.〔答案：0.514〕解：写出电池反应：负极Cd<s> → Cd2+ + 2e正极2AgCl<s> +2e → 2Ag+＋2Cl -Cd<s> + 2AgCl<s> ====2Ag<s> + 2Cl - + Cd2+即15． 在291K 时,m 2/m 1=10的条件下对下列电池的电动势进行测定,得出平均值为0.029V.试根据这些数据确定溶液中的亚汞离子是Hg 22+形态,还是Hg +形态存在. 〔答案：Hg 22+〕解：设亚汞离子为z 个Hg +聚合形式存在,则电极和电池反应为：负极 z Hg<l> === <m 1> + z e正极<m 2>+ z e ==== z Hg<l><m 2> ==== <m 1>∴溶液中亚汞离子应是形态存在.16．已知电池Pt,H 2 <p Θ>|HCl<1mol ·kg -1,= 0.809> |AgCl<s>,Ag<s>的电动势与温度的关系为：E /V = 0.160235 +1.0023210-3T -2.541210-6T 2,试求298.15K 下,当z =1时电池反应△C p .〔答案：–146.13 J·mol-1·K-1〕解：由得：而,所以,17．已知298.15K下,① Pt,H2<pΘ>｜H2SO4<7mol·kg-1>｜Hg2SO4<s>,Hg<l>的E1＝0.5655V,＝0.61515V；② Pt, H2<pΘ> ｜H2SO4<7mol·kg-1>｜PbSO4<s>,PbO2<s>的E2＝1.750V,＝1.68488 V.试求此溶液中水的活度? 〔答案：0.2999〕解：电池〔１〕的反应：负极H2<pΘ> → 2H+ + 2e正极Hg2SO4<s>+ 2e →2Hg<l>+电池 H2<pΘ> + Hg2SO4<s> ==== 2Hg<l> + H2SO4则：电池〔2〕的反应负极 H2<pΘ> → 2H+ + 2e正极 PbO2<s>+ 2e + H2SO4+2H+→ PbSO4<s> +2H2O电池H2 + PbO2<s> + H2SO4====PbSO4<s> +2H2O18．在298.15K下,10mol·kg-1和6mol·kg-1的HCl水溶液中HCl的分压分别为560Pa和18.7 Pa,试求下列两电池的电动势差值. 〔答案：ΔE = 0.0873V〕①Pt, H2<pΘ>｜HCl<10mol·kg-1>｜Cl2<pΘ>,Pt;②②Pt, H2<pΘ>｜HCl<6mol·kg-1>｜Cl2<pΘ>,Pt解：电池反应为负极 H2<pΘ> → H+ <10mol·kg-1>+e正极 Cl2<pΘ> + e → Cl-<10mol·kg-1>电池〔１〕的反应为： H2<pΘ> + Cl2<pΘ> ==== HCl<a1>电池〔２〕的反应为： H2<pΘ> + Cl2< pΘ> ==== HCl<a2>由亨利定律知p1= ka1 , p2= ka219．试计算HgO在298.15K时的分解压,已知原电池Pt,H2<pΘ>｜NaOH<aq>｜HgO<s>,Hg<l>的ＥΘ＝0.9265V,△f［H2O<l>］＝-285.83kJ·mol-1,H2O<l>、O2与H2的值分别为69.948Ｊ·mol-1,K-1,205.0J·mol-1,K-1、130.58J·mol-1·K-1.〔答案：3.47×10-16 Pa〕解：电极反应：负极H2<pΘ> + 2OH -→ H2O + 2e正极HgO + H2O +2e → Hg<l> +OH -电池反应： H2<pΘ>+ HgO ==== Hg<l> + H2O<l> 〔1〕H 2O的生成反应： H2<pΘ> + O2<pΘ> ==== H2O<l> 〔2〕〔1〕－〔2〕得：HgO<s> ==== Hg<l> + O2<pΘ> 〔3〕20．在298.15K时,OH -／Ag2O,Ag和O2／OH -,Pt两电极的标准还原电势分别为0.342和0.401V,设［Ag2O<s>］＝-30.56kJ·mol-1,且不随温度而变.求Ag2O在大气中的分解温度<大气中p O2＝21278.25 Pa>〔答案：229.8K〕解：将Ag2O的分解反应设计成原电池：－〕Pt,O2<p O2>｜OH -｜Ag2O,Ag<+负极反应： 2OH -→ O2<g, p O2> + H2O<l> +2e正极反应： Ag2O<s> +2e + H2O<l> → 2Ag<s> + 2OH -电池反应： Ag2O<s>==== 2Ag<s> + O2<g, p O2>EΘ= 0.342 -0.401 = -0.059V因为△f ［Ag2O<s>］=不随温度而变,就意味着△C p= 0,所以有：在298.15K下,有：O能在空气中开始分解,空气中氧的分压为21278.25Pa,若在某温度T下Ag2其分解压应为21278.25Pa,故：所以：<pΘ>｜HCl<m>｜Hg2Cl2<s>,Hg<l>在298.15K时,当m1＝21．已知电池Pt, H210mol·kg-1,E1＝0.0302V,当m2＝0.1009mol·kg-1,E2＝0.3989V,而且HCl<m1>溶液上方HCl<g>的平衡分压为487.98Pa,试计算298.15K时HCl<m2>溶液上方HCl<g>的平衡分压? 〔答案：2.85×10-4 Pa〕解：<1> 写出电池反应负极反应：H2<pΘ> -2e →2H+<a H+>正极反应：Hg2Cl2+2e →2Hg<l> + 2Cl -<a Cl->电池反应：Hg2Cl2 +H2<pΘ> → 2Hg<l> + 2HCl<2> 对于m1电池有：对于m2电池有：,根据亨利定律p HCl = k h·a HCl可得：故。