物理化学第七章课后题目解析

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物理化学第七章 电化学习题及解答资料

物理化学第七章 电化学习题及解答资料

物理化学第七章电化学习题及解答资料物理化学第七章电化学习题及解答资料第七章电化学习题及解答1.用铂电极电解cucl2溶液。

通过的电流为20a,经过15min后,问:(1)在阴极上要划出多少质量的cu;(2)在27℃,100kpa之下,阳极划出多少cl2?求解:电极反应为阴极:cu2++2e-=cu阳极:2cl--2e-=cl2电极反应的反应进度为ξ=q/(zf)=it/(zf)因此:mcu=mcuξ=mcuit/(zf)=63.546×20×15×60/(2×96485.309)=5.928gvcl2=ξrt/p=2.328dm32.用银电极电解agno3溶液。

通电一定时间后,可同在阴极上划出1.15g的ag,并言阴极区溶液中ag+的总量增加了0.605g。

谋agno3溶液中的t(ag+)和t(no3-)。

解:解该类问题主要依据电极区的物料守恒(溶液是电中性的)。

显然阴极区溶液中ag+的总量的改变dmag等于阴极析出银的量mag与从阳极迁移来的银的量m’ag之差:dmag=mag-m’agm’ag=mag-dmagt(ag+)=q+/q=m’ag/mag=(mag-dmag)/mag=(1.15-0.605)/1.15=0.474t(no3-)=1-t(ag+)=1-0.474=0.5263.未知25℃时0.02mol/lkcl溶液的电导率为0.2768s/m。

一电导池中充以此溶液,在25℃时测出其电阻为453ω。

在同一电导池中放入同样体积的质量浓度为0.555g/l的cacl2溶液,测得电阻为1050ω。

排序(1)电导池系数;(2)cacl2溶液的电导率;(3)cacl2溶液的摩尔电导率。

解:(1)电导池系数kcell为kcell=kr=0.2768×453=125.4m-1(2)cacl2溶液的电导率k=kcell/r=125.4/1050=0.1194s/m(3)cacl2溶液的摩尔电导率λm=k/c=110.983×0.1194/(0.555×1000)=0.02388sm2mol-4.25℃时将电导率为0.141s/m的kcl溶液装入一电导池中,测得其电阻为525ω。

物理化学第7章 电化学参考答案

物理化学第7章 电化学参考答案

第7章 电化学 习题解答1. 将两个银电极插入AgNO 3溶液,通以0.2 A 电流共30 min ,试求阴极上析出Ag 的质量。

解:根据BItM m zF=得 Ag Ag 0.23060107.87g 0.4025 g 196500ItM m zF⨯⨯⨯===⨯2. 以1930 C 的电量通过CuSO 4溶液,在阴极有0.009 mol 的Cu 沉积出来,问阴极产生的H 2的物质的量为多少? 解:电极反应方程式为: 阴极 2Cu2e Cu(s)+-+→阳极 222H O(l)H (g)2OH 2e --→++在阴极析出0.009 mol 的Cu ,通过的电荷量为:Cu Q (0.009296500) C 1737 C nzF ==⨯⨯=根据法拉第定律,析出H 2的物质的量为2H Cu 19301737mol 0.001 mol 296500Q Q Q n zFzF --====⨯ 3. 电解食盐水溶液制取NaOH ,通电一段时间后,得到含NaOH 1 mol/dm 3的溶液0.6 dm 3,同时在与之串联的铜库仑计上析出30.4 g 铜,试问制备NaOH 的电流效率是多少? 解:根据铜库仑计中析出Cu(s)的质量可以计算通过的电荷量。

Cu Cu 30.4mol 0.957 mol 1163.52m n M ===⨯电 理论上NaOH 的产量也应该是0.957 mol 。

而实际所得NaOH 的产量为(1.0×0.6) mol = 0.6 mol所以电流效率为实际产量与理论产量之比,即0.6100%62.7%0.957η=⨯=4. 如果在10×10 cm 2的薄铜片两面镀上0.005 cm 厚的Ni 层[镀液用Ni(NO 3)2],假定镀层能均匀分布,用 2.0 A 的电流强度得到上述厚度的镍层时需通电多长时间?设电流效率为96.0%。

已知金属的密度为8.9 g/cm 3,Ni(s)的摩尔质量为58.69 g/mol 。

物理化学课后解答第七章

物理化学课后解答第七章
7-3
已知 960℃下直径为 15X10-3m 的氧化铁球团在氢气流中被还原,实验
测得下列数据:
t/min 4.8 6.0 7.2 9.6 13.2 19.2 27.0
还原率/% 20
30
40
60
70
80 90
验证还原过程是否由界面化学反应控制。
作业反馈及疑难问题分析:
多数人只给出判断结论,没有给出判断过程,这是不合要求的,而且
T
1000℃下正反应的速率常数为 10.6m/s, 求还原率为 0.8 时的反应时 间。 作业反馈及疑难问题分析: 多数人能根据书中公式做对这题,做错了也是因为物理量单位出了问 题或不知道球形粒子雷诺数计算公式。特别要注意的是书中公式要求 气体浓度和固体密度单位应为 mol/m3。
7-5 已知钢液对炉壁耐火材料 试计算位于钢液熔池中深度为 0.6m 处,不为钢液进入的炉底耐火材 料内微孔隙的半径。已知钢液密度ρ= 7200kg / m3 。 作业反馈及疑难问题分析: 照书中公式多数人能做对这题。但一旦脱离书本,很少人能推出书中 公式,原因是很少人知道接触角的定义。
吨电炉钢去除 90%Mn 所需的时间。
作业反馈及疑难问题分析:
一半人能做对。关键是知道此题涉及流动体系均相传质边界层理论,
因此传质系数 kd
=
D δ

7-10
碱性炉渣炼钢反应 2(MnO)+[Si]=2[Mn]+(SiO2) 平衡常数 K0=1.5 (以质量分数表示浓度)。若渣中含 w(MnO)=5%,
7-1 还原性气体以 0.5m/s 速度流过直径 2mm 的球团,还原反应速度的控 制环节是还原气体在气相边界层中的扩散。实验测得气体动粘度系数 为 2.0X10-4 m2/s, 扩散系数为 2.0X10-4 m2/s,试求传质系数及边界层 厚度。可查得气体通过球体具有下列关系:

物化复习资料:第七章习题解答

物化复习资料:第七章习题解答

习题解答1.在293K 时,把半径为10−3 m 的水滴分散成半径为10−6 m 小水滴,问比表面增加了多少倍?表面吉布斯能增加了多少?完成该变化时,环境至少需作功多少?已知293K 时水的表面张力为0.07288N ·m -1。

解:(1) 设液滴为球形,则每个液滴的体积为334r π,表面积为4πr 23632112S ,1S .2S ,1S ,1S .2623132S 101010/3/3m10,m 103344====≈-=====----r r r r a a a a a r r rr r V A a 已知水滴的比表面球球ππ(2) 分散前液滴的表面积 A 1= 4πr 1 2 = 4π×10 -6 m 2232692229321323121m 104)10(4104103434--⨯=⨯=⋅==⎪⎪⎭⎫⎝⎛===πππππr n A r r r r V V n 分散后液滴总面积个分散后液滴数ΔA = A 2 - A 1 ≈ A 2ΔG = σ·ΔA = 0.07288× 4π×10-3= 9.158×10-4J (3)环境至少作功 -W r ′= ΔG = 9.158×10-4 J2.将1×10-6m 3油分散到盛有水的烧杯内,形成半径为1×10-6m 的粒子的乳状液。

设油水之间界面力为62×10-3N ·m -1,求分散过程所需的功为多少?所增加的表面自由能为多少?如果加入微量的表面活性剂之后,再进行分散,这时油水界面张力下降到42×10-3N ·m -1。

问此分散过程所需的功比原来过程减少多少?解:(1) 分散后总面积2666236m 31010310343410=⨯=⨯=⋅=⋅==----r r r A V V nA A ππ油滴油滴总油滴总分散前的表面积和分散后的表面积相比可以忽略 ΔA = A 总 环境所做的分散功等于体系所增加的表面吉布斯能-W r ′= ΔG = σ•ΔA = 62×10-3×3 = 0.186J(2) 加入表面活性剂后,环境所做的分散功-W r ′= ΔG = σ•ΔA = 42×10-3×3 = 0.126J 比原来过程少做功 0.186 - 0.126 = 0.060 J3.常压下,水的表面张力σ(N ·m -1)与温度 t (℃)的关系可表示为σ= 7.564×10-2-1.4×10-4 t若在10℃时,保持水的总体积不变,试求可逆地扩大1cm 2表面积时,体系的W 、Q 、ΔS 、ΔG 和ΔH 。

程兰征版物理化学习题解答7

程兰征版物理化学习题解答7

1 0.010
书上答案不对 (5)SO42-(0.20mol/kg, γ±=0.11) =SO42-(0.020mol/kg, γ±=0.32) 近似:a+=a-= a±=m±γ±
E=- 0.0592 lg 0.020 0.32 =0.01587V
2
0.20 பைடு நூலகம்0.11
书上答案不对
(6)Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+
第七章电池电动势及极化现象习题解答
1、已知 0.100mol/kgBaCl2 溶液中,γ±=0.501,求 BaCl2 的活度。
解:m±= 3 4 mB=0.1587mol/kg,a±= 3 4 γ±·mB =0.07953
aB= 4(γ±·mB)3=5.03×10-4 2、在 25℃,Ag(s)+0.5Hg2Cl2(s)=AgCl(s)+Hg(l)的 ΔHθ(298K)=7950J/mol,又知 Ag 、AgCl 、Hg2Cl2、Hg 的标准摩尔熵分别为:42.7、96.1、196.0、77.4J·K-1·mol-1。求下 列电池的标准电动势及其温度系数:
0.0592 0.0012 0.01
E=0.770-(-0.7628)-
lg
=1.7104V
2
0.10 2
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关,通系电1,力过根保管据护线0生高不产中仅工资22艺料22高试可中卷以资配解料置决试技吊卷术顶要是层求指配,机置对组不电在规气进范设行高备继中进电资行保料空护试载高卷与中问带资题负料22荷试,下卷而高总且中体可资配保料置障试时23卷,23调需各控要类试在管验最路;大习对限题设度到备内位进来。行确在调保管整机路使组敷其高设在中过正资程常料1工试中况卷,下安要与全加过,强度并看2工且55作尽22下可2都能护1可地关以缩于正小管常故路工障高作高中;中资对资料于料试继试卷电卷连保破接护坏管进范口行围处整,理核或高对者中定对资值某料,些试审异卷核常弯与高扁校中度对资固图料定纸试盒,卷位编工置写况.复进保杂行护设自层备动防与处腐装理跨置,接高尤地中其线资要弯料避曲试免半卷错径调误标试高方中等案资,,料要编5试求写、卷技重电保术要气护交设设装底备备4置。高调、动管中试电作线资高气,敷料中课并3设试资件且、技卷料中拒管术试试调绝路中验卷试动敷包方技作设含案术,技线以来术槽及避、系免管统不架启必等动要多方高项案中方;资式对料,整试为套卷解启突决动然高过停中程机语中。文高因电中此气资,课料电件试力中卷高管电中壁气资薄设料、备试接进卷口行保不调护严试装等工置问作调题并试,且技合进术理行,利过要用关求管运电线行力敷高保设中护技资装术料置。试做线卷到缆技准敷术确设指灵原导活则。。:对对在于于分调差线试动盒过保处程护,中装当高置不中高同资中电料资压试料回卷试路技卷交术调叉问试时题技,,术应作是采为指用调发金试电属人机隔员一板,变进需压行要器隔在组开事在处前发理掌生;握内同图部一纸故线资障槽料时内、,设需强备要电制进回造行路厂外须家部同出电时具源切高高断中中习资资题料料电试试源卷卷,试切线验除缆报从敷告而设与采完相用毕关高,技中要术资进资料行料试检,卷查并主和且要检了保测解护处现装理场置。设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。

大学物理化学7动力学课后习题及答案

大学物理化学7动力学课后习题及答案

动力学课后习题习题1某溶液中反应A+B →Y 开始时A 与B 的物质的量相等,没有Y ,1h 后A 的转化率为75%,问2h 后A 尚有多少未反应?假设: (1)对A 为一级,对B 为零级; (2)对A ,B 皆为一级; (3)对A ,B 皆为零级。

习题2某反应A →Y +Z ,在一定温度下进行,当t=0,c A,0=1mOl ·dm -3时,测定反应的初始速率υA,0=0.01mOl ·dm -3·s -1。

试计算反应物A 的物质的量浓度c A =0.50mOl ·dm -3及x A =0.75时,所需时间,若对反应物A (i)0级;(ii)1级;(iii)2级;习题3已知气相反应2A+B →2Y A 和B 按物质的量比2:1引入一抽空的反应器中,反应温度保持400K 。

反应经10min 后测得系统压力为84kPa ,经很长时间反应完了后系统压力为63kPa 。

试求:(1)气体A 的初始压力p A,0及反应经10min 后A 的分压力p A ; (2)反应速率系数k A ; (3)气体A 的半衰期。

习题4反应2A(g)+B(g)Y(g)的动力学方程为-tc d d B=k B A 与B 的摩尔比为2∶1的混合气体通入400K 定容容器中,起始总压力为3.04kPa ,50s 后,总压力变为2.03kPa ,试求反应的反应速率系数k B 及k A 。

习题5已知反应2HI →I 2+H 2,在508℃下,HI 的初始压力为10132.5Pa 时,半衰期为135min ;而当HI 的初始压力为101325Pa 时,半衰期为13.5min 。

试证明该反应为二级,并求出反应速率系数(以dm 3·mol -1·s -1及以Pa -1·s -1表示)。

习题6某有机化合物A ,在酸的催化下发生水解反应。

在50℃,pH=5和pH =4的溶液中进行时,半衰期分别为138.6min 和13.86min ,且均与c A,0无关,设反β]H [d d A A A )(+=-c c k tc a(i)试验证:α=1,β=1 (ii)求50℃时的k A(iii)求在50℃,pH=3的溶液中,A 水解75%需要多少时间?习题7在定温定容下测得气相反应的速率方程为:A p A 720K 时,当反应物初始压力p A,0=1333Pa ,p B,0=3999Pa 时测出得用总压力表示的初始反应速率为-t=0=200Pa -1·min -1。

物理化学第七章课后题答案

物理化学第七章课后题答案

7.13 电池电动势与温度的关系为263)/(109.2/10881.10694.0/K T K T V E --⨯-⨯+= (1)写出电极反应和电池反应;(2)计算25℃时该反应的ΘΘΘ∆∆∆m r m r m r H S G ,,以及电池恒温可逆放电时该反应过程的。

(3)若反应在电池外在相同温度下恒压进行,计算系统与环境交换的热。

解:(1)电极反应为阳极 +-→-H e H 221阴极 --+→+Cl Hg e Cl Hg 2221电池反应为(2)25 ℃时{}VV E 3724.015.298109.215.19810881.10694.0263=⨯⨯-⨯⨯+=--1416310517.115.298108.510881.1)(-----⋅⨯=⋅⨯⨯-⨯=∂∂KV KV TE因此,1193.35)3724.0309.964851(--⋅-=⋅⨯⨯-=-=∆molkJ molkJ zEF G m r1111464.1410157.1309.964851-----⋅⋅=⋅⋅⨯⨯⨯=∂∂=∆KmolJ KmolJ TE zFS m r11357.3164.1415.2981093.35--⋅-=⋅⨯+⨯-=∆+∆=∆molkJ molkJ S T G H m r m r m r11,365.479.1615.298--⋅=⋅⨯=∆=molkJ molkJ S T Q m r m r(3)1,57.31-⋅-=∆=molkJ H Q m r m p7.14 25℃时,电池AgCl s AgCl kg mol ZnCl Zn )()555.0(1-⋅电动势E=1.015V ,已知,,7620.0)(2V Zn Zn E -=+ΘV Ag AgCl Cl E 2222.0)(=-Θ,电池电动势的温度系数141002.4)(--⋅⨯-=∂∂KV TE p(1)写出电池反应;(2)计算电池的标准平衡常数; (3)计算电池反应的可逆热;(4)求溶液中2ZnCl 的标准粒子活度因子。

中南大学物理化学第七章 作业解答

中南大学物理化学第七章 作业解答
1 2
1 k1k3 k3 2 由(5)式和(7)式得: [CH 3 ] [ H ] [ CH ] 4 k k k2 2 4

或由题给4个基元反应得:
3 k1k2k3 d[C2 H 6 ] 2 k2[CH 3 ][CH 4 ] [ CH ] 反应速率为 r 4 k dt 4
21、甲烷的热分解反应由如下的4 个基元反应所组成,试推导 总反应的速率方程。
k1 CH M CH3 H M (1) 4
k2 CH CH C2H6 H (2) 3 4
k3 (3) H CH4 H2 CH3 k4 (4) H CH3 M CH4 M
(6)
(7 )
根据题给第三个基元反应得:
d[H 2 ] k3[ H ][ CH 4 ] dt
1 2

3 d[ H 2 ] k1k2k3 2 r [ CH ] 4 k dt 4
(8)
或由题给第2个基元反应得:
d [C2 H 6 ] k2 [CH 3 ][ CH 4 ] dt
dp 又 k f ( p p) kr p 2 k f ( p p ) (因 为 kr k f ) dt

p
0
t dp k f dt p p 0
p ln kft p p

总压强增至151.987kPa时所需时间为
1 p 101.325 1 t ln ln 3.3s kf p p 0.21 101.325 50.66
0.5 103 (2 103 0.25103 ) 1 t1 ln 82.36 秒 3 3 3 3 3 2 4.53(2 10 0.5 10 ) 2 10 (0.5 10 0.2510 )

物理化学中国石油大学课后习题答案第7章

物理化学中国石油大学课后习题答案第7章

Ag + 和NO3的迁移数分别为
t Ag +
=
n迁 n电
=
0.0003399 0.0007229
= 0.47
tNO3 = 1 − tAg+ = 0.53
6、在 298K时电解用Pb(s)作电极的Pb(NO3)2溶液,该溶液的浓度为每 1000g水中含有 Pb(NO3)216.64g,当与电解池串联的银库仑计中有 0.1658g银沉积后就停止通电。阳极部 溶液质量为 62.50g,经分析含有Pb(NO3)21.151g,计算Pb2+的迁移数。
n迁 = n始 − n终 + n电
= ⎡⎣(3.082 − 3.475 + 0.7683)×10−3 ⎤⎦ mol = 3.753×10−4 mol
t Pb 2+
=
n迁 n电
=
3.753 × 10−4 7.683 × 10− 4
= 0.49
7、以银为电极通电于氰化银钾(KCN+AgCN)溶液时,银(Ag)在阴极上析出。每通 过 1mol电子的电量,阴极部失去 1.40mol的Ag+和 0.8mol的CN-,得到 0.6mol 的K+,试求:
n终
=
WAgNO3 M AgNO3
=
⎛ ⎜⎝
0.236 169.91
⎞ ⎟⎠
mol
=
0.001389mol
电解前后,阳极部 Ag + 物质的量的变化是由 Ag + 的迁出和 Ag + 的电解所引起的,则
n迁 = n始 − n终 + n电
= (0.001006 − 0.001389 + 0.0007229) mol = 0.0003399mol

物理化学核心教程(第二版)思考题习题答案—第7章 化学动力学

物理化学核心教程(第二版)思考题习题答案—第7章 化学动力学

第七章化学反应动力学一.基本要求1.掌握化学动力学中的一些基本概念,如速率的定义、反应级数、速率系数、基元反应、质量作用定律和反应机理等。

2.掌握具有简单级数反应的共同特点,特别是一级反应和a = b的二级反应的特点。

学会利用实验数据判断反应的级数,能熟练地利用速率方程计算速率系数和半衰期等。

3.了解温度对反应速率的影响,掌握Arrhenius经验式的4种表达形式,学会运用Arrhenius经验式计算反应的活化能。

4.掌握典型的对峙、平行、连续和链反应等复杂反应的特点,学会用合理的近似方法(速控步法、稳态近似和平衡假设),从反应机理推导速率方程。

学会从表观速率系数获得表观活化能与基元反应活化能之间的关系。

5.了解碰撞理论和过渡态理论的基本内容,会利用两个理论来计算一些简单反应的速率系数,掌握活化能与阈能之间的关系。

了解碰撞理论和过渡态理论的优缺点。

6.了解催化反应中的一些基本概念,了解酶催化反应的特点和催化剂之所以能改变反应速率的本质。

7.了解光化学反应的基本定律、光化学平衡与热化学平衡的区别,了解光敏剂、量子产率和化学发光等光化反应的一些基本概念。

二.把握学习要点的建议化学动力学的基本原理与热力学不同,它没有以定律的形式出现,而是表现为一种经验规律,反应的速率方程要靠实验来测定。

又由于测定的实验条件限制,同一个反应用不同的方法测定,可能会得到不同的速率方程,所以使得反应速率方程有许多不同的形式,使动力学的处理变得比较复杂。

反应级数是用幂函数型的动力学方程的指数和来表示的。

由于动力学方程既有幂函数型,又有非幂函数型,所以对于幂函数型的动力学方程,反应级数可能有整数(包括正数、负数和零)、分数(包括正分数和负分数)或小数之分。

对于非幂函数型的动力学方程,就无法用简单的数字来表现其级数。

对于初学者,要求能掌握具有简单级数的反应,主要是一级反应、a = b的二级反应和零级反应的动力学处理方法及其特点。

物理化学第七章课后题答案

物理化学第七章课后题答案

7.13 电池电动势与温度的关系为263)/(109.2/10881.10694.0/K T K T V E --⨯-⨯+= (1)写出电极反应和电池反应;(2)计算25℃时该反应的ΘΘΘ∆∆∆m r m r m r H S G ,,以及电池恒温可逆放电时该反应过程的。

(3)若反应在电池外在相同温度下恒压进行,计算系统与环境交换的热。

解:(1)电极反应为阳极+-→-H e H 221阴极--+→+Cl Hg e Cl Hg 2221电池反应为(2)25 ℃时{}V V E 3724.015.298109.215.19810881.10694.0263=⨯⨯-⨯⨯+=--1416310517.115.298108.510881.1)(-----⋅⨯=⋅⨯⨯-⨯=∂∂K V K V TE因此,1193.35)3724.0309.964851(--⋅-=⋅⨯⨯-=-=∆mol kJ mol kJ zEF G m r1111464.1410157.1309.964851-----⋅⋅=⋅⋅⨯⨯⨯=∂∂=∆K mol J K mol J TEzFS m r 11357.3164.1415.2981093.35--⋅-=⋅⨯+⨯-=∆+∆=∆mol kJ mol kJ S T G H m r m r m r11,365.479.1615.298--⋅=⋅⨯=∆=mol kJ mol kJ S T Q m r m r (3)1,57.31-⋅-=∆=mol kJ H Q m r m p7.14 25℃时,电池AgCl s AgCl kg mol ZnCl Zn )()555.0(1-⋅电动势E=1.015V ,已知,,7620.0)(2V Zn Zn E -=+ΘV Ag AgCl Cl E 2222.0)(=-Θ,电池电动势的温度系数141002.4)(--⋅⨯-=∂∂K V TEp (1)写出电池反应;(2)计算电池的标准平衡常数; (3)计算电池反应的可逆热;(4)求溶液中2ZnCl 的标准粒子活度因子。

物理化学第七章 电化学 课外习题解答

物理化学第七章  电化学  课外习题解答

m(AgNO3 ) n电解前 = M (AgNO3 )
电解后阳极区 AgNO3 为
n电解后 =
[(23.376 0.236)
7.39 ]g 1000 1.006 103 mol 169.94g mol-1
m(AgNO3 ) 0.236 g 1.389 103 mol M (AgNO3 ) 169.94g mol-1
(Ca 2+ )、 (Cl ) 和 。
解:离子强度
I 1 1 2 bB z B [0.002 22 0.004 (1)2 ]mol kg 1 0.006mol kg 1 2 B 2
由单个离子的德拜—休克尔极限公式 lg i Azi2 I 得:
平均活度因子为
lg Az z I 0.509 2 1 0.006 0.7885
=0.8340
【7.14】 25℃时, 电池 Zn|ZnCl2(0.555mol·kg-1)|AgCl(s)|Ag 的电动势 E=1.015V。 已知 E ο (Zn 2+ | Zn) 0.7620V, E ο {Cl | AgCl(s)|Ag} 0.2222V, 电池电动势的温
n 迁移 3.399 10 4 mol t (Ag ) = =0.47 n 反应 7.229 104 mol
+
t (NO-3 ) 1 t (Ag + ) 1 0.47 0.53
【7.5】已知 25℃时 0.02mol·dm-3 KCl 溶液的电导率为 0.2768S·m-1。一电导池 中充以此溶液,在 25℃时测知其电阻为 453Ω。在同一电导池中装入同样体积的 质量浓度为 0.555g·dm-3 的 CaCl2 溶液,测得电阻为 1050Ω。计算: (1)电导池 系数; (2)CaCl2 溶液的电导率; (3)CaCl2 溶液的摩尔电导率。 解: (1)求电导池常数 K cell :

第七,八章物理化学课后练习题答案..

第七,八章物理化学课后练习题答案..

第七章课后习题答案一.思考题答案1、1. 原电池 电解池化学能→电能 电能→化学能 正极=阴极 正极=阳极 负极=阳极 负极=阴极 电子移动 电子移动 2.ck m/=ΛL A k r G //1∙==3.离子数很大时,正负离子的静电引力占主导,会降低离子电迁移速率,降低导电能力 K 随c ↑而减小4.c A m m -=ΛΛ∞截距就是Λ∞m强电解质5.错 适用于极稀的电解质溶液6.测可逆电池电动势 I 存在是有极化产生7.K +,Cl -电迁移速率一样,饱和溶液浓度最大,效率最高 8.正负极设计反了9.不是 有时会阻止金属腐蚀。

会改变电极反应顺序10.①细小原电池放电 发生电化学反应 ② 化学反应 二.选择题答案 1.①②c A mm-=ΛΛ∞NaClNaOH Cl NH Cl NH m -+=Λ∞4)(42.② =1.499+2.487-1.265 =2.721*10-2S ·m 2/mol3.③4.④5.②)1(11θθϕm r G F z ∆=-)2(22θθϕm r G F z ∆=-)3(33θθϕm r G F z ∆=- (3)=(1)+(2))2()1()3(θθθm r m r mr G G G ∆+∆=∆F z F z F z θθθϕϕϕ221133--=- 3θϕ3=2×(-0.439)+1×(0.770)θϕ3=1/3 ×(-0.108)=-0.0366.③ 阳极上极化电极电势最小的电极优先反应阴极上极化电极电势最大的电极优先反应 7.①θθθϕϕZnaZn Cu Cu E //22+++==0.3402+0.7628=1.103V8.④ θθRTLnK F ZE -=- 三.计算题答案 1.解:ZnF It =n=m/M=0.03/64 Z=2F=96485 c/mol t=3600sI=(2×0.03×96485)/(64×3600)=0.02513 A 误差=(0.02513-0.025)/0.02513 ×100%=0.517% 2.解:由题意可得:I=0.2A,t=30min=1800s所以:mAg=ItMAg/ZF=0.2*1800*108/96485 =0.4030g 阴极上析出银的质量为0.4030g 3.解:(1)设电池中KCl 溶液的电阻为R 1,电导率常数为K 1 所以有1/R 1=K 1L/A当电导池中时NH 3·H 2O 溶液时 1/R 2=K 2L/A=K 2/R 1K 1 所以K 2=R 1K 1/R 2所以Λm (NH 3·H 2O )=K 2/C=R 1K 1/R 2C=525*0.14114*10/2030 )4101984104.73(203011014114.05254-⨯⨯-⨯⨯⨯⨯=-∞Λ++∞ΛΛ=OH m NH m m α=0.134(2)因为G=1/R=KL/A 所以R=A/KL=0.14114*525/2*10-4=3.705*1054.解:(1)负极反应:H 2→2H ++2e -正极反应:Cl 2+2e -→2Cl -电池反应:H 2[P(H 2)]+Cl 2[P(Cl 2)]=2HCl (α)(2)负极反应:Cu +(α)→Cu 2+(α)+e - 正极反应:Fe 3+(α)+e -→Fe 2+(α)电池反应:Cu +(α)+Fe 3+(α)=Cu 2+(α)+Fe 2+(α)(3)负极反应:2OH -+H 2→2H 2O+2e -正极反应:1/2 O 2(g )+2e -+H 2O →2OH -(b) 电池反应:H 2(g)+1/2 O 2→H 2O(l)5.解:(1)氧化反应:Ag (s )→Ag +(α)+Cl -(α) 还原反应:AgCl (s )+e -→Ag (s )+Cl -(α) 所以该原电池的表示符号为:Ag (s );Ag +(α)‖AgCl (s ),Ag (s ),Cl -(α) (2)氧化反应:Pb (s )+2OH -→PbO(s)+H 2O+2e -还原反应:HgO(s)+H 2O+2e -→Hg (l )+2OH - 所以该原电池的表示符号为Pb (s ),PbO(s)|OH -(α)|HgO(s),Hg (l )(3)氧化反应:2OH --2e -→1/2 O 2(g)+H 2O(l)还原反应:Ag 2O(s)+H 2O+2e -→2Ag (s )+2OH - 所以该原电池的表示符号为Pt |O 2(g)|OH -(α)|Ag 2O(s),Ag (s ) 6.解:由题意可得 1/R KCl =K KCl A/L所以L/A=R KCl K KCl =150.0*0.14114=21.2m -11/R HCl =K HCl A/L所以K HCl =K HCl *R HCl /K HCl =0.14114*150.0/51.4=0.41s/m 7.解:由题意可得:)3()3()()(KNO m AgNO m KCl m AgCl m∞Λ-∞Λ+∞Λ=∞Λ=149.9*10-4+133.4*10-4-145.0*10-4=138.3*10-4s ·cm/mol所以AgCl 的无限稀释摩尔电导率为138.3*10-4s ·cm/mol 8.解:(1)由题意可得:b (K +)=0.005mol/Kgb (Cl -)=0.005mol/Kg所以I=∑b B Z B 2/2=[(0.005*12)+(0.005*(-1)2)]/2 =0.005mol/Kg所以lg γ±=-A |Z+Z-|I =-0.509*1*005.0 解得:γ±=0.920(2)由题意可得:b (Cu 2+)=0.001*1=0.001mol/Kgb (SO 42-)=0.001*1=0.001mol/Kg所以I=∑b B Z B 2/2=[0.001*22+0.001*(-2)2]/2 =0.004mol/Kg所以lg γ±=-A |Z+Z-|I =-0.509*4*004.0 解得:γ±=0.743 9.解:阳 失e 负极 ++→22Zne Zn)(22θp H e H →++ ()s Zn │)1.0(14-⋅=kg mol b ZnSO ││)01.0(1-⋅=kg mol b HCl │),(2g p H θ│Pt 10.解:阴 还原反应 得e+++→++224485Mn O H H e MnO 11.解:(1)正: -+→+Br Ag e AgBr负: ++→H e H 221电池: ()()()()a s g s HBr Ag H AgBr +→++221212ln HHBr a a ZF RT E E -=θ()212ln 0HHBrAg Br Ag Br Br a a ZF RT E --=--θϕ2)(+-⋅=r b a HBr HBr()21521010132579.05.0ln 96485115.298314.80715.0⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯-=E =0.1194v(2)正:-→+Cl e Cl 222负: e ZnZn 22+→+22ZnCl Cl Zn =+22lnCl ZnCl a a ZF RT E E -=θ00008467.032==+-a a ZnCl()02038.0642.004.0002.0312=⨯⨯==+-+-+-r b aE=1.3595-(-0.7626)+0.1413 E=2.2634V(3)正:-→++OH e O O H 222122负:O H e H OH 22222+→+-电池:OH O H 22221=+21221ln O H aa ZFRT E E ⋅-=θ50663100000ln96485215.298314.8)8277.0(401.0⨯⨯---=E=1.2287-0.0087=1.22v (4) 正: Cd e Cd→++22负:A g C l e I Ag 2222+→+-电池:()()()s S s Cd AgI CdI Ag +→+22221ln CdI a ZF RT E E -=θ()58.01ln96485215.298314.81521.04028.0⨯⨯----=E=-0.2507-0.007 =-0.2577v (5) 正:()-+→+Cl Hg e HgCl s 2222负: ++→H e H 222电池:()HClHg Cl Hg H l 22222+=+2222ln H HCl HgCl Hg Cl a a ZF RT E -=-θϕ()82421010--===HCL HCl b a01325.12==θP Pa H()01325.110ln96485215.298314.82676.028-⨯⨯-=E =0.2676+0.4734=0.742V(6) 正:221H e H →++负: ()++→H e H P θ221电池: ()()θθP P H H 6.386222121→()2116.386ln Φ⨯-=ZFRT E=-0.0796V12.解:(1)正极:-+→+Cl Ag e AgCl 2222负极:222PbCl e Cl Pb +→+-电池: Ag PbCl AgCl Pb 222+→+ (2)ZEF G m r -=∆=-2×0.4900×96485 =-94.56mol kgP m r T E ZF S ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=∆ =2×96485×(-1.86×410-)=-35.89()mol k J⋅m r m r m r S T G H ∆+∆=∆=-94.56+(-35.89×298.15×310-) =-105.26m ol KJ13.解:正极:-+→+244222SO Hg e SO Hg 负极:++→H e H 222电池:()()()l a S Hg SO H SO Hg H 242422+=+111ln 42⨯⨯-=SO H a ZF RT E E θ6960.0ln 96485215.298314.806258.042=⨯⨯--=SO H a E004233.042=SO H a1618.0=+-a()7937.015.0312=⨯=+-b2034.0==+-+-+-b a r14.解:首先设计一个电池,是该电池反应就是AgCl (s ) 的溶解反应,电池的表示符号为:负极反应:Ag (s )→Ag +[α(Ag +)]+e -正极反应:AgCl (s )+e -→Ag (s )+Cl -[α(Cl -)]电池反应:AgCl (s )→Ag +[α(Ag +)]+C l -[α(Cl -)]查表得:298.15K 时:)()(7994.0)(2225.0)(Ag Ag Ag AgCl MF EVAg AgVAg AgCl +Θ-Θ=Θ∴=+Θ=Θϕϕϕϕ=0.2225V -0.7994V=-0.5769V5.129814.38)69.570(90500ln ln -m r ⨯-⨯=Θ=-=Θ=Θ∆RT ZFESP K SPK RT ZFE G根据 KSP=1.75*10-10因为:AgCl 在水中溶解度很小 可设γ±=1所以b=b θ(Ksp )0.5=1.32*10-5mol /Kg 即为溶解度。

物理化学第五版课后习题答案

物理化学第五版课后习题答案

第七章 电化学7-1.用铂电极电解CuCl 2溶液。

通过的电流为20 A ,经过15 min 后,问:(1)在阴极上能析出多少质量的Cu ? (2) 在阳阴极上能析出多少体积的27℃, 100 kPa 下的Cl 2(g )? 解:(1) m Cu =201560635462.F ⨯⨯⨯=5.527 g n Cu =2015602F⨯⨯=0.09328mol(2) 2Cl n =2015602F⨯⨯=0.09328 mol2Cl V =00932830015100.R .⨯⨯=2.328 dm 37-2.用Pb (s )电极电解Pb (NO 3) 2溶液,已知溶液浓度为1g 水中含有Pb (NO 3)21.66×10-2g 。

通电一段时间,测得与电解池串联的银库仑计中有0.1658g 的银沉积。

阳极区溶液质量为62.50g ,其中含有Pb (NO 3) 21.151g ,计算Pb 2+的迁移数。

解: M [Pb (NO 3) 2]=331.2098考虑Pb 2+:n 迁=n 前-n 后+n e=3.0748×10-3-3.4751×10-3+7.6853×10-4 =3.6823×10-4 molt +(Pb2+)=4436823107685310..--⨯⨯=0.4791 考虑3NO -: n 迁=n 后-n 前=11513312098..-262501151166103312098(..)..--⨯⨯=4.0030×10-3molt -(3NO -)=4440030107658310..--⨯⨯=0.52097-3.用银电极电解AgNO 3溶液。

通电一段时间后,阴极上有0.078 g 的Ag 析出,阳极区溶液溶液质量为23.376g ,其中含AgNO 3 0.236 g 。

已知通电前溶液浓度为1kg 水中溶有7.39g 的AgNO 3。

中南大学物理化学课后习题答案7章化学动力学

中南大学物理化学课后习题答案7章化学动力学

第7章化学动力学1.以氨的分解反应2NH3==== N2+3H2为例,导出反应进度的增加速率与,,之间的关系,并说明何者用于反应速率时与选择哪种物质为准无关。

解:∴,,2.甲醇的合成反应如下:CO+2H2 ===== CH3OH已知,求,各为多少?(答案:2.44,4.88mol·dm-3·h-1)解:,3.下列复杂反应由所示若干简单反应组成,试根据质量作用定律写出以各物质为准的速率方程式。

(1) (2)(3) (4)解:(1) ,,(2)(3)(4)4.理想气体反应 2N 2O 5 → 4NO 2+O 2,在298.15 K 的速率常数k 是1.73×10-5s-1,速率方程为。

(1)计算在298.15K 、、12.0 dm 3的容器中,此反应的和即各为多少? (2)计算在(1)的反应条件下,1s 内被分解的N 2O 5分子数目。

(答案:(1)7.1×10-8,-1.14×10-7md·dm -3·s -1 (2)1.01×1018)解:(1)mol·dm -3mol·dm-3·s-1∴mol·dm-3·s-1(2)1.4×10-7×12.0×6.022×1023=1.01×1018个分子5.已知每克陨石中含238U 6.3×10-8g,He为20.77×10st1:chmetcnv UnitName="cm"SourceValue="6" HasSpace="False" Negative="True" NumberType="1" TCSC="0">-6cm3(标准状态下),238U的衰变为一级反应: 238U → 206Pb+84He 由实验测得238U的半衰期为=4.51×109 y,试求该陨石的年龄。

化学工业出版社物理化学答案第7章 统计热力学基础

化学工业出版社物理化学答案第7章 统计热力学基础

第七章 统计热力学基础习题详解1. (1) 10个可分辨粒子分布于 n 0=4,n 1=5,n 2=1 而简并度 g 0=1,g 1=2,g 2=3 的 3 个能极上的微观状态数为多少?(2) 若能级为非简并的,则微观状态数为多少?。

解: (1)451D g 123W =N =10=120960451i n i i n ⋅⋅Π⋅⋅!!!!!!(2)D 110W =N ==1260451i n Π⋅⋅!!!!!!2. 某一分子集合在100 K 温度下处于平衡时,最低的3个能级能量分别为 0、2.05×10-22J 和 4.10×-22J ,简并度分别为1、3、5。

计算3个能级的相对分布数 n 0:n 1:n 2。

解:-22-2202.051011.38101001==1:2.593N N e⎛⎞−×⎜⎟⎜⎟××⎝⎠⋅()-22-222.05 4.10101.3810100123==0.6965N e N ⎡⎤−×−⎢⎥××⎢⎥⎣⎦⋅123=1:2.59:3.72N N N ::3. I 2分子的振动能级间隔是0.42×10-20 J ,计算在25℃时,某一能级和其较低一能级上分子数的比值。

已知玻尔兹曼常数k =1.3806×10-23 J·cm -1。

解:根据Boltzmann 分布对于一维谐振子,能级为非简并的,即+1==1i i g g ,因此 I 2分子-201+1-230.4210=exp =exp =0.360T1.380610298i+i i i N g N g k ε⎛⎞−∆−×⎛⎞⎜⎟⎜⎟××⎝⎠⎝⎠4. 一个含有N 个粒子的系统只有两个能级,其能级间隔为ε,试求其配分函数q 的最大可能值是多少?最小值是多少?在什么条件下可能达到最大值和最小值?设ε=0.1 k T 。

物理化学(天津大学第四版)课后答案 第七章 电化学

物理化学(天津大学第四版)课后答案 第七章 电化学


。在同一电导池中装入

溶液,测得电阻为
。利用表 7.3.2 中的数据计算
的解离度 及解离常熟 。
解:查表知
无限稀释摩尔电导率为
课 后 答 案 网
因此,
7.12 已知 25 ØC 时水的离子积

、和 的
分别等于


。求 25 ØC 时纯水的电导率。
解:水的无限稀释摩尔电导率为
第七章 电化学
7.1 用铂电极电解
溶液。通过的电流为 20 A,经过 15 min 后 ,问:(1)
在阴极上能析出多少质量的 ?(2) 在的 27 ØC,100 kPa 下的

解:电极反应为
课 后 答 案 网
电极反应的反应进度为 因此:
7.2 在电路中串联着两个电量计,一为氢电量计,另一为银电量计。当电路中
通电 1 h 后,在氢电量计中收集到 19 ØC、99.19 kPa 的
;在银电
量计中沉积
。用两个电量计的数据计算电路中通过的电流为多少。
解:两个电量计的阴极反应分别为
电量计中电极反应的反应进度为
对银电量计
对氢电量计
课 后 答 案 网
7.3 用银电极电解
溶液。通电一定时间后,测知在阴极上析出
(2)
7.25 写出下列各电池的电池反应,应用表 7.7.1 的数据计算 25 ØC 时各电池 的电动势及各电池反应的摩尔 Gibbs 函数变,并指明各电池反应能否自发进行。
解:(1)
课 后 答 案 网
(2)
,反应可自发进行。
,反应可自发进行。
(2)设平衡时 Fe2+的浓度为 x,则
因此,

物理化学第七章 电化学习题及解答

物理化学第七章  电化学习题及解答

第七章 电化学习题及解答1. 用铂电极电解CuCl 2溶液。

通过的电流为20 A ,经过15 min 后,问:(1)在阴极上能析出多少质量的Cu ; (2) 在27℃,100 kPa 下,阳极析出多少Cl 2 解:电极反应为阴极:Cu 2+ + 2e - = Cu 阳极: 2Cl - - 2e - = Cl 2电极反应的反应进度为ξ = Q /(ZF) =It / (ZF)因此: m Cu = M Cu ξ = M Cu It /( ZF ) = ×20×15×60/(2×=V Cl 2 = ξ RT / p = dm 3 2. 用银电极电解AgNO 3溶液。

通电一定时间后,测知在阴极上析出的Ag ,并知阴极区溶液中Ag +的总量减少了。

求AgNO 3溶液中的t (Ag +)和t (NO 3-)。

解: 解该类问题主要依据电极区的物料守恒(溶液是电中性的)。

显然阴极区溶液中Ag +的总量的改变D m Ag 等于阴极析出银的量m Ag 与从阳极迁移来的银的量m’Ag 之差:D m Ag = m Ag - m’Ag m’Ag = m Ag - D m Agt (Ag +) = Q +/Q = m’Ag / m Ag = (m Ag - D m Ag )/ m Ag = = t (NO 3-) = 1- t (Ag +) = 1- = 3. 已知25 ℃时 mol/L KCl 溶液的电导率为 S/m 。

一电导池中充以此溶液,在25 ℃时测得其电阻为453Ω。

在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为L 的CaCl 2溶液,测得电阻为1050Ω。

计算(1)电导池系数;(2)CaCl 2溶液的电导率;(3)CaCl 2溶液的摩尔电导率。

解:(1)电导池系数K Cell 为K Cell = k R = ×453 = m -1 (2)CaCl 2溶液的电导率k = K Cell /R = 1050 = S/m (3)CaCl 2溶液的摩尔电导率 Λm = k/C = ××1000)= S·m 2 ·mol -4. 25 ℃时将电导率为 S/m 的KCl 溶液装入一电导池中,测得其电阻为525Ω。

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7.13 电池电动势与温度的关系为263)/(109.2/10881.10694.0/K T K T V E --⨯-⨯+= (1)写出电极反应和电池反应;(2)计算25℃时该反应的ΘΘΘ∆∆∆m r m r m r H S G ,,以及电池恒温可逆放电时该反应过程的。

(3)若反应在电池外在相同温度下恒压进行,计算系统与环境交换的热。

解:(1)电极反应为阳极+-→-H e H 221阴极--+→+Cl Hg e Cl Hg 2221电池反应为(2)25 ℃时{}V V E 3724.015.298109.215.19810881.10694.0263=⨯⨯-⨯⨯+=--1416310517.115.298108.510881.1)(-----⋅⨯=⋅⨯⨯-⨯=∂∂K V K V TE因此,1193.35)3724.0309.964851(--⋅-=⋅⨯⨯-=-=∆mol kJ mol kJ zEF G m r1111464.1410157.1309.964851-----⋅⋅=⋅⋅⨯⨯⨯=∂∂=∆K mol J K mol J TEzFS m r 11357.3164.1415.2981093.35--⋅-=⋅⨯+⨯-=∆+∆=∆mol kJ mol kJ S T G H m r m r m r11,365.479.1615.298--⋅=⋅⨯=∆=mol kJ mol kJ S T Q m r m r (3)1,57.31-⋅-=∆=mol kJ H Q m r m p7.14 25℃时,电池AgCl s AgCl kg mol ZnCl Zn )()555.0(1-⋅电动势E=1.015V ,已知,,7620.0)(2V Zn Zn E -=+ΘV Ag AgCl Cl E 2222.0)(=-Θ,电池电动势的温度系数141002.4)(--⋅⨯-=∂∂K V TEp (1)写出电池反应;(2)计算电池的标准平衡常数; (3)计算电池反应的可逆热;(4)求溶液中2ZnCl 的标准粒子活度因子。

解:(2)ΘΘΘ=-k FRTE E ln z 左右可以得到331088.1⨯=Θk (3)P m r m r TETzF S T Q )(,∂∂=∆=得到 =m r Q ,-23.131-⋅mol kJ(4)332)(4)(Θ±±==b b r a ZnCl a 又有)(ln 2ZnCl a zFRTE E -=Θ 可以得508.0=±r 7.16 写出下列各电池的电池反应,应用表7.7.1的数据计算25 ℃时各电池的电动势及各电池反应的摩尔Gibbs 函数变,并指明各电池反应能否自发进行。

(3){{}}{Pt a kP g Cl Cl a Cl Cd a Cd Cd 100,5.0)(}01.0)(222==--++解:(1)由于0<∆m r G 反应可自发进行。

(2)0<∆m r G ,反应可自发进行。

(3)V E 8381.1=,2=z ,070.3541<⋅-=∆-mol kJ G m r ,反应可自发进行。

7.19 25℃时,实验测得电池Pt p g H kg mol SO H s PbSO Pb ),()01.0()(21424Θ-⋅的电动势为0.1705V 。

已知25℃1244253.744),(),(--ΘΘ⋅-=∆=∆mol kJ aq SO G aq SO H G m f m f ,140.813),(-Θ⋅-=∆mol kJ s PbSO G m f(1)写出上述电池的电极反应和电池反应;(2)求25℃时的)(424Pb PbSO SO E -Θ;(3)计算0.011-⋅kg mol 42SO H 溶液的±a 和±γ。

(1)电极反应阳极 --+→+e s PbSO SO Pb 2)(424阴极 22H H →+电池反应: ),(22424Θ+-+→++p g H PbSO H SO Pb 解:(2)首先由标准摩尔生成焓得到Θ∆m r G ,然后根据V zF G E m r 3548.0/=∆-=ΘΘ那么V E Pt g H H E Pb PbSO SO E 3548.0))(()(2424-=-=Θ+Θ-Θ(3)由)()(1ln )()()()(),,(ln 24224242-+Θ-+ΘΘ-=-=SO a Ha zF RT E Pb a SO a H a PbSO a p g H a zF RT E E可以得到332421037.8)()(--+±⨯==SO a H a a ,最后5273.0/Θ±±±=b b a γ 7.20 浓差电池,其中,已知在两液体接界处Cd 2+离子的迁移数的平均值为。

(1)写出电池反应;(2)计算25 ºC 时液体接界电势E (液界)及电池电动势E 。

解:电池反应由7.7.6式电池电动势7.22 电池在25 ℃时测得电池电动势,试计算待测溶液的pH 。

解:电极及电池反应为查表知(表7.8.1),在所给条件下甘汞电极的电极电势为,则:7.23 在电池{}Pt s I HI a HI kPa g H Pt )(1)()100,(22=溶液中,进行如下两个电池反应:应用表7.7.1的数据计算两个电池反应的ΘE 、Θ∆m r G 和Θk 。

解:(1)第一个反应:535.0=-=ΘΘΘ左右E E E V 124.103-ΘΘ⋅-=-=∆mol kJ zFE G m r再由ΘΘ=k zFRTE ln 可以得181022.1⨯=Θk (2)同理可得第二个反应:535.0=ΘE V ,162.51-Θ⋅-=∆mol kJ G m r ,91011.1⨯=Θk7.25将反应)(),(21)(2s AgCl p g Cl s Ag →+Θ设计成原电池。

已知在25℃时,107.127),(-Θ⋅-=∆mol kJ s AgCl H m f ,179.109),(-Θ⋅-=∆mol kJ s AgCl G m f ,标准电极电势V Ag Ag E 7994.0)(=+Θ,V Pt g Cl Cl E 3579.1))((2=-Θ。

(1)写出电极反应和电池图示;(2)求25℃、电池可逆放电2F 电荷量时的热r Q ; (3)求25℃时AgCl 的活度积sp K 。

解:(1)阳极:--+→+e s AgCl Cl s Ag )()(阴极:--Θ→+Cl e p g Cl ),(212电池图示:Pt g Cl a Cl s AgCl Ag )()()(2-(2)107.127),(-ΘΘ⋅-=∆=∆mol kJ s AgCl H H m f m r179.109),(-ΘΘ⋅-=∆=∆mol kJ s AgCl G G m f m r那么p m r m r TE zTF HG )(∂∂-∆=∆ΘΘ由(1)知z=1时可以得11,28.17)(-⋅-=∂∂=mol kJ TEzTF Q p r 那么z=2时11,2,56.342-⋅-=⨯=mol kJ Q Q r r (3)V V E 13574.1)22216.03579.1(=-=ΘspK zF RT E Cl a Ag a AgCl a zF RT E E 1ln)()()(ln-=-=Θ-+Θ因为电反应达到平衡的时候E=0,那么201034.6-⨯=p s K7.26 25℃时电池Ag s SO Ag b SO H p g H Pt )()(),(42422Θ的标准电动势ΘE =0.627 V 。

已知V Ag Ag E 7994.0)(=+Θ。

(1)写出电极反应和电池反应;(2)25℃,实验测得42SO H 浓度为b 时,上述电池的电动势为0.623V 。

已知此42SO H 溶液的离子平均活度7.0=±γ,求b 为多少?(3)计算)(42s SO Ag 的活度积sp K 解:(1)阳极:-++→e H H 222阴极:)(22)(2442b SO Ag e s SO Ag --+→+电池反应:Ag b SO H SO Ag H 2)(42422+→+(2)ΘΘ-=p H p SO Ag a Ag a SO H a zF RT E E /)()()()(ln242242 有)(42SO Ag a =)(Ag a =1,Θ=p H p )(2,V E 623.0=,ΘE =0.627V所以)(ln 42SO H a zFRTE E -=Θ得到109.1=±a ,而585.1)2(32===±±±γa b b b ⇒ b=0.9983 1-⋅kg mol(3)同7.25(3)解法类似,610485.1-⨯=p s K7.27(1)已知25℃时,O H 2(l)的标准摩尔生成焓和标准摩尔生成吉布斯函数分别为-285.83 1-⋅mol kJ 和-237.129 1-⋅mol kJ 。

计算在氢-氧燃料电池中进行下列反应时电池的电动势及温度系数。

(2)应用表7.7.1的数据计算上述电池的电动势。

解:(1)(2)设计电池7.29 已知25 ºC 时AgBr 的溶度积,,{}VPt l Br Br E 006.1)(2=-Θ。

试计算25 ºC 时(1)银-溴化银电极的标准电极电势{}Ag s AgBr Br E )(-Θ;(2)的标准生成吉布斯函数。

解:(1)设计电池,电池反应为根据Nernst 方程沉淀反应平衡时,所以(2)设计电池,电池反应为该反应为的生成反应, 1121.90)0711.0006.1(309.96485--ΘΘ⋅-=⋅-⨯-=-=∆mol kJ mol J zFE G m r7.30 25ºC 时用铂电极电解的。

(1)计算理论分解电压; (2)若两电极面积均为,电解液电阻为,和的超电势与电流密度J 的关系分别为问当通过的电流为1 mA 时,外加电压为若干。

解:(1)电解溶液将形成电池,该电池的电动势1.229 V 即为的理论分解电压。

(2)计算得到和的超电势分别为电解质溶液电压降:10-3 x 100 = 0.1 V因此外加电压为:。

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