《物理化学(第五版)》第九章复习题答案
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。
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物理化学下册课后复习题答案第八章电解质溶液第九章可逆电池电动势及其应用第十章电解与极化作用第十一章化学动力学(一)第十二章化学动力学基础(二)第十三章1.比表面有哪能几种表示方法?表面张力与表面Gibbs自由能有哪些异同点?答:A0= As/m或A0= As/V;表面张力又可称为表面Gibbs自由能,二者数值一样。
但一个是从能量角度研究表面现象,另一个是从力的角度研究表面现象;故二者物理意义不同;单位不同。
2.为什么气泡、小液滴、肥皂泡等都呈圆形?玻璃管口加热后会变得光滑并缩小(俗称圆口),这些现象的本是什么?用同一滴管滴出相同体积的苯。
水和NaCl 溶液,所得的液滴数是否相同弯曲液面有附加压力,其最终会将不规则的液面变为圆形或球形;球形表面积最小,表面自由能最低,最稳定;不相同。
3.用学到的关于界面现角的知识解释以下几种做法或现象的基体原理:①人工降雨;②有机蒸馏中加沸石;③多孔固体吸附蒸气时的毛细凝聚;④过饱和溶液,过饱和蒸气,过冷液体等过饱和现象;⑤重量分析中的“陈化”过程;⑥喷洒农药时,为何常常在农药中加入少量表面活性剂这些现象都可以用开尔文公式说明,①、②、④、⑤是新相刚形面时的体积小,曲率半径小,对与之平衡的旧相有更加苛刻的条件要求。
③多孔固体吸附蒸气时,被吸附的气体的液相对毛细管是润湿的,其曲率半径小零,当气体的分压小于其饱和蒸气压时,就可以发生凝聚。
⑥喷洒农药时,在农药中加入少量表面活性剂,可以降低药液的表面张力,使药液在叶面上铺展。
4.在三通活塞的两端涂上肥皂液,关断右端通路,在左端吹一个大泡,然后关闭左端,在右端吹一个小泡,最后让左右两端相通。
试问当将两管接通后,两泡的大小有何变化?到何时达到平衡?讲出变化的原因及平衡时两泡的曲率半径的比值。
小球更小,大球更大;最后小泡变成一个与大泡曲率半径相同的弧;由于小泡的附加压力大,所以大泡变大,小泡变小,最后使两泡的曲率半径相同5.因系统的Gibbs自由能越低,系统越稳定,所以物体总有降低本身表面Giibs自由能的趋势。
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物理化学傅献彩下册第五版课后习题答案第九章可逆电池的电动势及其应用。
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对一切可能的微观运动状态所求的平均值。该假设表明可以通过对微观量的统计计算得到宏 观量。
说明:对于一个粒子数 N、体积 V 和内能 U 确定的系统,根据等概率假定,其微观状 态数最多的那种分布称为最概然分布。
2.配分函数的分离
粒子(全)配分函数可分解为各独立运动配分函数之乘积,即
q qt qr qv qe qn ,称为配分函数析因子性质。
q = q q q 定域子系统:
v
e
n (若不考虑电子运动和核运动,定域子的全配
分函数即等于振动配分函数。)
3.配分函数与热力学函数的关系
表 7-1
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四、各配分函数的求法及其对热力学函数的贡献
1.原子核配分函数
q g en,0 / kT
n
n,0
或
(核基态的能量选为零时)
q0 n
gn,0
q n 与 T,V 无关,对热力学能、焓和热容没有贡献,对熵、Helmholtz 自由能和
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第 7 章 统计热力学基础
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演示课件
复习题
7.在公式ΔrGmΘ=-zEΘF中,ΔrGmΘ是否表示 该电池各物都处于标准态时,电池反应的 Gibbs自由能变化值?
答:在公式ΔrGmΘ=-zEΘF中,ΔrGmΘ表示该 电池各物都处于标准态时,在T,p保持不变 的条件下,按电池反应进行1mol的反应时 系统的Gibbs自由能变化值。
ln
m m'
高价型:Mz+Az-(m1)|Mz+Az-(m2)
E
j=
t z
- t- z 演示课-件
RT F
ln
m1 m2
基本公式
用可逆电池的测定值计算热力学函数变化
值
rGm zFE , rGm zFE
E
RT zF
ln
K
a
r Sm
( r Gm T
)p
E zF (T ) p
E
QR
T rSm
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。
演示课件
复习题
2.什么叫电池的电动势?用伏特表侧得的电 池的端电压与电池的电动势是否相同?为何 在测电动势时要用对消法?
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物理化学下册课后复习题答案第八章电解质溶液第九章可逆电池电动势及其应用第十章电解与极化作用第十一章化学动力学(一)第十二章化学动力学基础(二)第十三章1.比表面有哪能几种表示方法?表面张力与表面Gibbs自由能有哪些异同点?答:A0= As/m或A0= As/V;表面张力又可称为表面Gibbs自由能,二者数值一样。
但一个是从能量角度研究表面现象,另一个是从力的角度研究表面现象;故二者物理意义不同;单位不同。
2.为什么气泡、小液滴、肥皂泡等都呈圆形?玻璃管口加热后会变得光滑并缩小(俗称圆口),这些现象的本是什么?用同一滴管滴出相同体积的苯。
水和NaCl 溶液,所得的液滴数是否相同弯曲液面有附加压力,其最终会将不规则的液面变为圆形或球形;球形表面积最小,表面自由能最低,最稳定;不相同。
3.用学到的关于界面现角的知识解释以下几种做法或现象的基体原理:①人工降雨;②有机蒸馏中加沸石;③多孔固体吸附蒸气时的毛细凝聚;④过饱和溶液,过饱和蒸气,过冷液体等过饱和现象;⑤重量分析中的“陈化”过程;⑥喷洒农药时,为何常常在农药中加入少量表面活性剂这些现象都可以用开尔文公式说明,①、②、④、⑤是新相刚形面时的体积小,曲率半径小,对与之平衡的旧相有更加苛刻的条件要求。
③多孔固体吸附蒸气时,被吸附的气体的液相对毛细管是润湿的,其曲率半径小零,当气体的分压小于其饱和蒸气压时,就可以发生凝聚。
⑥喷洒农药时,在农药中加入少量表面活性剂,可以降低药液的表面张力,使药液在叶面上铺展。
4.在三通活塞的两端涂上肥皂液,关断右端通路,在左端吹一个大泡,然后关闭左端,在右端吹一个小泡,最后让左右两端相通。
试问当将两管接通后,两泡的大小有何变化?到何时达到平衡?讲出变化的原因及平衡时两泡的曲率半径的比值。
小球更小,大球更大;最后小泡变成一个与大泡曲率半径相同的弧;由于小泡的附加压力大,所以大泡变大,小泡变小,最后使两泡的曲率半径相同5.因系统的Gibbs自由能越低,系统越稳定,所以物体总有降低本身表面Giibs自由能的趋势。
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联系起来,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θm r 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p m r TzFT zFE H )E(∂∂+-=∆若电极反应为 aA+bB+ze -=gG+hHE=E $-zF RT ㏑b Ba A hHg G a a a a ⋅⋅ 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)。
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第九章 可逆电池的电动势及其应用
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《物理化学》第五版-(傅献彩主编)复习题答案--(全)
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第十一章 表面现象
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天津大学物理化学教研室《物理化学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解-第7~9章【圣才出品】
第7章电化学7.1 复习笔记一、电解过程、电解质溶液及法拉第定律1.电解池和原电池相关概念电极反应:在极板与溶液界面上进行的化学反应称为电极反应。
电池反应:两个电极反应之和为总的化学反应,对应原电池为电池反应;对应电解池则为电解反应。
阳极:发生氧化反应的电极,在原电池中对应负极,在电解池中对应正极。
阴极:发生还原反应的电极,在原电池中对应正极,在电解池中对应负极。
2.法拉第定律数学表达式法拉第定律说明通过电极的电量正比于电极反应的反应进度与电极反应电荷数的乘积。
其中,F=L e为法拉第常数,一般取F=96485 C·mol-1,近似数为96500 C·mol-1。
二、离子的迁移数1.电迁移与迁移数定义(1)电迁移把在电场作用下溶液中阳离子、阴离子分别向两极移动的现象称为电迁移。
(2)迁移数定义离子B的迁移数为该离子所运载的电流占总电流的分数,以符号t表示,其量纲为1。
正离子迁移数t+=Q+/(Q++Q-)=v+/(v++v-)=u+/(u++u-)负离子迁移数t-=Q-/(Q++Q-)=v-/(v++v-)=u-/(u++u-)式中,u+与u-称为电迁移率,它表示在一定溶液中,当电势梯度为1V·m-1时,正、负离子的运动速率,单位为m2·V-1·s-1。
上述两式表明,正(负)离子迁移电量与在同一电场下正、负离子运动速率v+、v-有关。
2.适用条件温度及外电场一定且只含有一种正离子和一种负离子的电解质溶液。
其电解质溶液中含有两种以上正(负)离子时,则其中某一种离子B的迁移数计算式为3.电迁移率将离子B在指定溶剂中电场强度E=1 V·m-1时的运动速度称为该离子的电迁移(又称为离子淌度),以u B表示。
(m2·V-1·s-1)三、电导、电导率、摩尔电导率1.电导G=1/R电阻R的倒数称为电导,单位为S(西门子),1 S=1 Ω-1。
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物理化学下册课后复习题答案第八章电解质溶液第九章可逆电池电动势及其应用第十章电解与极化作用第十一章化学动力学(一)第十二章化学动力学基础(二)第十三章1.比表面有哪能几种表示方法?表面张力与表面Gibbs自由能有哪些异同点?答:A0= As/m或A0= As/V;表面张力又可称为表面Gibbs自由能,二者数值一样。
但一个是从能量角度研究表面现象,另一个是从力的角度研究表面现象;故二者物理意义不同;单位不同。
2.为什么气泡、小液滴、肥皂泡等都呈圆形?玻璃管口加热后会变得光滑并缩小(俗称圆口),这些现象的本是什么?用同一滴管滴出相同体积的苯。
水和NaCl 溶液,所得的液滴数是否相同弯曲液面有附加压力,其最终会将不规则的液面变为圆形或球形;球形表面积最小,表面自由能最低,最稳定;不相同。
3.用学到的关于界面现角的知识解释以下几种做法或现象的基体原理:①人工降雨;②有机蒸馏中加沸石;③多孔固体吸附蒸气时的毛细凝聚;④过饱和溶液,过饱和蒸气,过冷液体等过饱和现象;⑤重量分析中的“陈化”过程;⑥喷洒农药时,为何常常在农药中加入少量表面活性剂这些现象都可以用开尔文公式说明,①、②、④、⑤是新相刚形面时的体积小,曲率半径小,对与之平衡的旧相有更加苛刻的条件要求。
③多孔固体吸附蒸气时,被吸附的气体的液相对毛细管是润湿的,其曲率半径小零,当气体的分压小于其饱和蒸气压时,就可以发生凝聚。
⑥喷洒农药时,在农药中加入少量表面活性剂,可以降低药液的表面张力,使药液在叶面上铺展。
4.在三通活塞的两端涂上肥皂液,关断右端通路,在左端吹一个大泡,然后关闭左端,在右端吹一个小泡,最后让左右两端相通。
试问当将两管接通后,两泡的大小有何变化?到何时达到平衡?讲出变化的原因及平衡时两泡的曲率半径的比值。
小球更小,大球更大;最后小泡变成一个与大泡曲率半径相同的弧;由于小泡的附加压力大,所以大泡变大,小泡变小,最后使两泡的曲率半径相同5.因系统的Gibbs自由能越低,系统越稳定,所以物体总有降低本身表面Giibs自由能的趋势。
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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
E r H m r Gm T r Sm zFE zFT ( ) p T
复习题
3.为什么Weslon标准电池的负极采用含有 Cd的质量分数约为0.04~0.12的Cd一Hg齐 时,标准电池都有稳定的电动势值?试用 Cd一Hg的二元相图说明。标准电池的电动 势会随温度而变化吗?
答:在Cd一Hg的二元相图上,Cd的质量 分数约为0.04~0.12的Cd一Hg齐落在与Cd 一Hg固溶体的两相平衡区,在一定温度下 Cd一Hg齐的活度有定值。因为标准电池的 电动势在定温下只与Cd一Hg齐的活度有关, 所以电动势也有定值,但电动势会随温度 而改变。
基本公式
浓度积
pH值 膜电势
zE F Ksp exp RT
RT ln10
RT am , ln F am
复习题
复习题
4.用书面表示电池时有哪些通用符号?为什 么电极电势有正、有负?用实验能测到负 的电动势吗? 答:用“|”表示不同界面,用“||”表示盐 桥。电极电势有正有负是相对于标准氢电 极而言的。不能测到负电势。
复习题
5.电极电势是否就是电极表面与电解质溶液 之间的电势差?单个电极的电势能否测量?如 何用Nernst方程计算电极的还原电势? 答:电极电势不是电极表面与电解质溶液之 间的电势差。单个电势是无法测量的。用 Nernst方程进行计算:
复习题
12.根据公式 ,如果 为负值,则表示化学反应的等压热效应一部分转变 成电功(-zEF),而余下部分仍以热的形式放 E [因为zF T S Q 0] 。这就表明在相同的始终 出 T 态条件下,化学反应的ΔrHm按电池反应进行的焓 变值大(指绝对值),这种说法对不对?为什么?
应用
(3)判断化学反应的方向。只要能设计合适 的电池,使电池反应就是所要的化学反应, 则根据电动势的正、负,就可以判断化学 反应的方向,若E>0.反应能正向进行,反 之则逆向反应是自发的。 (4)求电解质溶液的平均离子活度因子γ±。 (5)求未知电极的标准电极电势中φΘ。 (6)从液体接界电势计算离子的迁移数。
(Ox Re d )
( Ox Re d )
RT vB ln aB zF B
复习题
6.如果规定标准氢电极的电极电势为1.0V, 则各电极的还原电极电势将如何变化?电池 的电动势将如何变化? 答:各电极电势都升高1,但电池的电动势 值不变。
复习题
7.在公式ΔrGmΘ=-zEΘF中,ΔrGmΘ是否表示 该电池各物都处于标准态时,电池反应的 Gibbs自由能变化值?
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
f H m Ag 2O, s r H m 1
pO2 Kp p
2
zE F exp RT
复习题
(7).反应Hg2Cl2(s)+H2(g)→2HCl(aq)+2Hg(l) 的标准平衡常数KaΘ; 电池:Pt|H2(pΘ)|HCl(aHCl)|Hg2Cl2(s)|Hg(l)
ln K 是由Δ
r Gm RT E , E ,E ln K zF zF RT
复习题
9.联系电化学与热力学的主要公式是什么?电 化学中能用实验测定哪些数据?如何用电动势 法测定下述各热力学数据?试写出所设计的电 池、应测的数据及计算公式。 答:联系电化学与热力学的主要公式是: ΔrGm=-zEF,ΔrGmΘ=-zEΘF Θ, E 。用电动势 电化学中用实验能测定E,E T 法测定热力学数据的关键是能设计合适的电池, 使电池反应就是所要求的反应,显然答案不是 唯一的。现提供一个电池作参考。
复习题
2.什么叫电池的电动势?用伏特表侧得的电 池的端电压与电池的电动势是否相同?为何 在测电动势时要用对消法? 答:正、负两端的电势差叫电动势。不同。 当把伏特计与电池接通后,必须有适量的 电流通过才能使伏特计显示, 这样电池中 发生化学反应, 溶液浓度发生改变, 同时 电池有内阻,也会有电压降,所以只能在 没有电流通过的情况下才能测量电池的电 动势。
应用
(7)利用醌氢酿电极或玻璃电极测定溶液的pH。
(8)进行电势滴定,从滴定终点测定离子的浓度。
(9)利用电势—pH图,指导湿法冶金和金属防 腐等。
基本公式
电化学与热力学的联系公式
可逆电池反应的
Nernst方程 对于可逆的电池反应:aA+bB = fF +gG f g
RT aF aG EE ln a b zF aA aB
2 1
复习题
11.什么叫液接电势?它是怎样产生的?如何从 液接电势的测定计算离子的迁移数?如何消除 液接电势?用盐桥能否完全消除液接电势? 答:在两种含有不同溶质的溶液界面上,或 者两种溶质相同而浓度不同的溶液界面上, 存在着微小的电位差, 称为液体接界电势。 产生的原因是由于离子迁移速率的不同而引 起的。用盐桥只能使液接电势降到可以忽略 不计,但不能完全消除。
ΔrGmΘ =-ZEΘF=ΔrHmΘ-TΔrSmΘ
E r H m =-zE F+zFT T p
复习题
(5).稀的HCI水溶液中,HCl的平均活度因子Y±; 电池:Pt|H2(pΘ)|HCl(m)|AgCl(s)|Ag(s) 净反应:H2(pΘ) + AgCl(s) = H+(aH+)+Cl-(aCl-) +Ag(s)
答:在公式ΔrGmΘ=-zEΘF中,ΔrGmΘ表示该 电池各物都处于标准态时,在T,p保持不变 的条件下,按电池反应进行1mol的反应时 系统的Gibbs自由能变化值。
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
RT
电池中各物质都处于标准态时的平衡常数? 答:求算标准电动势EΘ的方法较多,常用的有:
E 公式
GmΘ联系在一起,但EΘ和KΘ处在 zF r 不同状态,EΘ处在标准态,不是平衡态(在平衡态时所 有的电动势都等于零,因为ΔrGmΘ等于零)。KΘ处在平 衡态,而不是标准态(在标准态时平衡常数都等于1)。
zE F KW exp RT
复习题
(3)Hg2SO2(s)的活度积常数KspΘ; 电池:Hg(l)|Hg22+(aHg22+)||SO42-(aSO42-)|Hg2SO4(s)|Hg(l) 净反应:Hg2SO4(s) = Hg22+(aHg22+)+SO42-(aSO42-)|
复习题
10.当组成电极的气体为非理想气体时,公式 ΔrGm=-zEF是否成立?Nernst方程能否使用?其 电动势E应如何计算?
答:因为是非理想气体,所以先计算电池反 p 应的ΔrGm, r Gm = Vdp,公式中代人非理想 p 气体的状态方程。然后根据ΔrGm与电动势的 关系,计算电动势ΔrGm=-zEF公式和Nernst方 程能使用。
基本公式
可逆电极反应的
Nernst方程 电极反应:mOx(氧化态)+ze→nRed(还原态)
(Ox Re d )
( Ox Re d )
液接电势计算公式