物理化学傅献彩下册第五版课后习题答案

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1.写出下列电池申各电极的反应和电池反应.⑴Pt] H2(如)| HCKa) ICfc 伽)1 Ph⑵Pt I H(P H2) I H十(亦)|| Ag+g )iAg(s)((3)Ag(s) | AgKs) I r (m> I Cl^ Cflo- )! AgCUQI Ag(ah(4)Pb(s) |PbSO4(s>ISOJ- ) || Crf+(心+)|Cu®⑸Ft IH,〔见)| NaOH(^) \ HgO(s) | HgtD ；(€)Pt|Hj(^)|H+(aq)|SbiQ t(s)|Sb(s)v (7｝Pi|Fe3+(ai)t Fe z+(G2)|| Ag+也屮｝ | A飢小(8)Na(Hg)(a^)|Na^(^+)l| 0^(^-解：d)负极H’(p吗)—2H+Sf )+2h 正极Ct (pcu > + 2e~ —2Cr )电池反应Hi(卫％｝+CU如—2HCl(aq).H3(M I2)一2H+(a H+ )十2厂正极2Ag^ (心>+2e_—2Ag(s) 电池反应H；( pH2)+ 2A fi*(o^)—2Ag(5)+2H+(fl H* 1 (3〉负极Ag(s)+P (ar )―Agl(s)+e- 正极Afi€l(s) + ^― A H QI+CI—(他-)电池反应AgCKB)+ r< ar >—Agl(s)+ cr (财-(4)负极Fb(Q + SOT a错- )一-PbS(^<s)+2e-止扱Cu^ Gic严)+2e^—Cuts)电池反应Pb(s)+a?+(期廿)+ SOJ- @邂-)—PbSCX (s)+Cu(s)・负极压“叫)+2OH- (a™- >—*2H f CKD+2e" 'jE极HgOC S) + H£0(D + 3e-― 2OH-(a tyH-) + Hg(l>电池反应出(他^+HgO®—Hg⑴+ HtCKB(6)负极3H r(^ )― 6H+〔耐+ )+6丁正扱Sb s Oi(s) + 6H+(a H* ) + 6e_—^2Sb(s)+3H20( 1)电池反应3Hj( p li?)O(s)—2Sb(s) +30( 1).<C 负扱F尹⑺一F^+(a t) + e-正极Ag亠屮)+©_—Ag(s)电池反应F』+ (如)+A^+5曲+ )^=Fe a^ Q] ) + Ag(s).(防负极2Na<H B)<a m>― 2Na+) + 2Hg(L)+2e'正极HgO(3) + H i O(D+Z< 一Hg(D+2OH- )电池反应2Na( Hg)(a….) + HgO( s) + H a0(D—2Na+ (a^+ )-h20H~ - J + 3Hg(D.2+试将下述化学反应设卄成电池.(1)AgCKs)—Ag l(QA.+ ) + Cl-(aa~ )t(2)AgCl(s) + r<fli- )—Agl(s) = +cr (fld");址〉+ HgO3—Hg(l)+H:CKD；<4)Fe?+) +Ag*) --------- 膚亠(口畛十)+ Agg|朽比H’(叫〉+◎〔如) --- SHaOCDt他)+21 3厂>—t(s)+2Cr(<za-)；(7)H20d>=^H+@n+)+OH- (aw-)申⑻ MQ +扣® + H$O(D—Mg(0H)t<s)i(9)Pb(s)+HgO(S)—Hg〔l〉+PbO<0；(10)Sn343卅+ )+Tl"(衍贰)—Sn*+U^+ 1 + T1+ (flTt+ 人解:设计电葩(1)A S(B)I 枪亠“心> } Cr (jacr)I AgCl<3)| Ag<s)(2)Ag(s)lAgKs) |r “广)|l cr (aa- )|AgCl(s) fAg<s)G)Pt| 內“出)|«T (由跆-)| HfiO® | 电⑴⑷Pt | F尹 Sh》*F尹严)| Ag+ g> | Ag(s)(5)Pt|Ht<ff>|H+(oH+ >ia(«>|Pt(s) | r Car) II Cl (如r > | Ct (g) | Pt3.从就和WeMon电池的电动勢与温度的关系式.试求在Z98.15 K.当电池可逆地产生2 mol电子的电荷秋时■电池反应的氏44砒,和已知谏关系为E/V-L018 45-4. 05X10^(77K-298L 15)f 5X 10_f (T/K-293.15)1 H;由E的芜蔡式求岀(需)/冉求出观15 K时E的值. 伺为；dG» = —=EF;氏Hm=ArGt+T ・'久*(霁)=-4.05 X 10_s- 2 X 9, 5 X ] 0~7X < T- 293. 15)V- K1当"296*15 K时•(券):=—5.0X10*-$V* K~2E=LO1815-4.O5X1O~3(298. 15-293,15)—9. 5XW_T(29SL 15-29X 15)2= L Q1B V iS-=zF(aE/aT)>-2X96500(-5.0X10-s)J - K^1- mor1 ^-9, 65 J • K_J• mol-1----- 2X^6500X1.018 J * mor1= -196. 5 kJ ・mo]~]=—H EF+JVF(霁)—ArGft + T• A,SL ~ —196. 5 kJ * mor4+ 298. 15X( —9. 65 J • K_1• mol】)= —199* 4 kJ • mol 14.296 K时,下述电池的电动势为1. 228 V tptiKc^^Hisaco. oi moi • kg ji)iacr)iPt巳知HAXD的标准摩尔生成熔为心他｛H』ai2 —2皈83 kJ > moL・试求’<1)»电池的温度系数；(2〉该电池fr m K时的电动蟒■设反应熔在该温度区间内为常数.解:电池反应：负极W〉一2H+Q汕)+%〜正极H2O(l) + y0t(^)+2e^―茨)FT G OH J电媲辰应H!(p*) + -L<l f(//)=H J O(DiG… = -zFE=- 2 X S65OOX L 228 J ・237. 004 kJ * mol-1=2r G nfc4^T* i r S ta= -1951 9 kJ ・tnor1+298X (-95, 0) J X tuor1- -224. 21 kJ * rttol-1可逆热效应为d久=2戏K 讥一95.0J，moL 'K_l)=-20. 31 kJ ・nroL切在298 K时，电池的电动勢为1.092 S温度系数为9,427 X10"*¥・KT*鸟九= dG, + T・其中氏久=击(薛力= 4二_ 胡氐g；；f 7. 004=十i闘7&j • mql-i(霁)广铮一询XZ V • L= —誉迟+工尸丁(霁)HHm不随溫度变化jFT(ff)厂爲汕3 电池Zn(5)|ZnCli(0,05 rml •仃| A罢Cl(3 |血冶)的电动势与掘度的关廉为F/V~ L 01$- t 92X10^ (T/K)-298试计算在298 电池有2 m«｝电子的电荷誌辙出时•电池反应的…乩久和眈过程的可逆热敷应缶解；298 K时有2 mol哂子啲电荷載输岀E=L015-4. 92XMT4(器g-298)=L015 Vh亿=-E E?'=*2X&6500X1.015=-19549kJ ・moP1打G.=事(等)=2XM5OOX(-4t 92X10"4) = 一95. 0 J ・mor1* K_1匕一zF门)写出有2个电子得失的电极反应和电弛的净反应｝(◎计算与该电池反症相应的亠缶厶和4Hg显町逆対效应若只有i个电子得失’则这些值又奪于寒少？饰)计算在相同的温度和压力卜亠与2个电子得失的电池净反应相同的弗化学方程式的热豉应.解：⑴在2昭K时负极2Hg<D—正极CljCp*) + 2^― 2Cr (a)电池反应2Hg<l) +CL C护)一H gl Ch(s) + SC/ 3*sFE^-2X9«500X1.0^=—210. 756 kJ • mop1ASL・xF(||) -2 X 96500X9. 427X10^-18L 94 J* nwl^1* K_1H 'Gm+T・氏久( -210. 756 X103 + (8L 94 X 29S) = -156. 54 kJ ・moLQa =T» 爲久=298X 1S1+94 J * mol-1 =54. 22kJ * mor1若只宵一个电子，则所求的值变为原来的1/2.若在相同温度压力下■热化学方程式的赠散旋为Q =山H E■—156. 54 kJ “ n»l_l7.一个可逆电动峥为L 70 V的原电池，在恒温糟申恒溫至四3 K.当些电池短路时【即荒接发生代学反应•不柞电功人相当于有KXJO匸的电荷就通过.假定电池中爱生的反应与可逆放电肘的反应相同•试求以此电池和恒温槽都看作系统时倉的爛变■如果要分别求算恒温槽和电池的埴变•还需何种数据？解:电池发生的反应与可逆放电时的反应相同.慕址的aGm ■ —證EF・-(rtF)E・-Q・ E- + 1000 • L70-L 7X1O3J3槽)=一爭体系的・H=\G+T氐S=0—亠&=翌=人上蚁J= 5 8 J・K^1亠T T293 K * J若要分别求焙变还需知道电池反应的焙变.乩分别写出下列电池的电极反应、龍池反应，列出电动势E的计算公式•并计算电池的标准皑动蹲EV 设厝度因子均为L，气体为理想气体•所需的标战电扱从电摄电势表中査阅.(l>Pt)ft(^)|KOH<0, 1 mol* kgi)|Q(矿)|P“(2>PdK(^)lHi9O(a 1 mol - kgTOSlPb<3)Ag(s)|AgK$)Sr(a r)II Ag气％+｝丨他(小⑷Pi |曲 4 a咄中)II Tl J+t Tl+(flll*)|Pu(S)He(DtHeOCs)|KOH<0. 5 mol • kg"1) | K< HgXa^ =1X—2丈§3±宓十卑吏3 ・r或！/+嵯f m+g .J—3P*V—73」+(+234^v迺必寵莊(*£11十宀?」#S HJ b +(d】5f v 1《—S L +33V圍e〔c芒+底— 口畫 _<n fc N Xm Q H *—r d◎十+(x 4@滋足毎e D £十—¥(g r H +(3tf怙+23+H 1(x :H 十库更S・ £一+HCS—0£一哎"也s±*l r \淡》十+(■t H十S必餵屈 —Ho-b+axyH 十+35十S y —“+221!(—工$》—1:二+?5£怜 拿电池反应 ySn z± (如十〉+*TT 伽汁)一yTl + 伽 + )+ySn 4+ (T )E"哼叫雅胡£* =奇+’71+ +碣小十，⑸负极 yHg(l) +0H- (OOH - >―— HgO®+寺耳 0⑴+厂 正扱 K^<a K +)+-^Hg(l)+e-— +忆日&(砒十〉电池反应 (* +半)Hg (D+OH (oor )+!C ⑷r )—土 曲畑+令f 制+十瓦味偽.)砂—软+此,十碑*9. 试为F 述反应设计一电池 Cd(s) +b a 〉一CcT (a^+)+2厂(ar )求电池奁298 K 时的标准电动势£\反应的 g 和标准平衡常数K ：.如将电池反症写成y Cd(s) 4-^I ： <s)^=^-Cd 2+(0<尹)+1- (af )再计算企和K ：,比较曲者的结果•井说明为什么.解:设计电池还原 负极 Cd(s)―3+(心*)+%— 氧化 正极 L3+鉅•一犷S 广)电池反应 Cd(s) + i a (5)—Cd^Gi^+ )+2r(m-) 今—f^n拓2+心-0, 5355-(-0. 4029)=0. 9384 VG* = - T E*F= - 2 X 96500 X 0. 9384--18L 11 kJ • mol"1电池反应式写成 -yQj(s) +<s)—y Cd 2b 〔心+ )十厂(.ar )F 不变 乩<Z 〔Z) = *&GXl) = -9Q-56 kJ • moP 1 K ：熾=CK^i>)i =7. 46X 10ls »10. 298 K 时，已知如*三个电擬的反应及标准还原电极电势■如将壯极(1)与(3)和(2)与C3)分别组成自发电池(设活度均为】八请写出电池的书面«(示式茅写出电池反应式并计算电酒的标准电动势.(1) Fe^+ (aft 14- ) + 2亡一'—Fe(s) 平“(Fe" |Fe>=—0. 440 V p(2) AgCl(s) + e^— Ag(s)+Cl _ (aa- ) <p*(C!~ | AgCi ■ Ag) = 0. 2223 V* <3)C12(/>B )+2e _― 2Cr (aa- )^(Ch |C]*)-L 3583 V.解：自发反应 Q0,电极电峥高的融正极 电极(】)的电极(fe&<电槻的电扱电峥. (劄为正扱，电港反应 负极— *F 尹(％*+ ) + 寸A J CS E RT — 18】. 11X12=73.0958正极AgCl(s)+r^—Afi(3)+Cl_(tin-)急的电池反应rAfiCKsJ+yFKs)—您仙)+寺廿5小)+CTGcr > 电池表达式Fe(s) | Fe!亠) | UL (%- > I Ag(町+AgCl®金=啊- y 丸一碑*+用=6 2223-(-0. 4405=0. 662S V.同理4)与(刃组成的自发电池2)为正极负极AgfsJ+cr <oo" >—*AgCl(3)+e-正扳寺玄(p')+e-— I- (on-)电池反应A#?( s) + yCh(/j*)^=AgCI(s>设计电池为Ag(a) + AgCKs) |Cr(an-)|Ch(^)|PrE* = ^icr -9ft- iwiiAa^CL 3583-0,2223) = 1, 136 V.H-列式表示下列两组标准电扱电势审之间的关系.<l)Ft严+3e~ --- F«(s), F*+ +2< ---------- Fe<«). Fe3++e~ ------------ FW+1(2)Sn4+ +4$二一Sid 片—Srf+ +2e"^-Sn(s)++2孑解^(DFe3* +3e-^—Fe(&) ①Fe2++2e-—*Fe(s) ②*①式一②式得F^+t-=Fe2^ ③g⑴=一3升哦* F匸、尿=一才护f?为该电极与标准电扱组成的电池的电势护芋护一0氏企.(2〉= 一2鸭/十吐• F=_耳即▼雌.F-<_2怜拠• F)=—1銅* 辭+ • F/*聊」+1溝+ = 3眯“吐一2护事十|亦(2)Sn'++4e_ --------- S n(s) ①* Si?++2e~ —Sn ⑹②Sn时+2厂~弘叶③鸟GL(D = _4得卄阻* FiGS.(2) = -2^H|&i• F氏GSX3) (1)- “企住)同样：&G». = —囂Fb .工G,⑶4媾”灶・F—(—2爲卄念• F)=—2搭严品中• F二鸭I+L屏七=2拓严心_拓汁1创12. 29S K时•已啊如下电池的标准电动輕E =0. 2680 V xPt|Hz(^)|Ha(0. 08 mol - kfiTg =0・ 809)|HgtCkU)|Hg(l>(1)写出电极反应和电池反应”(2)计算该电池的电动势.(3〉计算甘汞电极的标准电极电势.解：门)负极*2H+(a^)+2e~正极Hg.Cl a(s)+2c-― 2Hg(l)4-2Cr(aa-)总电极反应2H^(<IH+ )-F2Hg(l) + 2CrC；2ci- h⑵E =0_笋11 S)[acr 严V?壮警lug 08X0. 809}4 ^0.409 V.z x ybbw⑶曲fcOjIH厂诩+ I气晦^cij'Hf=0 = a 268 V*iy试设计--个电池*使其中进行下述反应Fe2+) + Ag+ )^=j\g(8> + Fe3+(£iF t i+)(1)写出电越的表示式+4)计算上述电池反应左前& K、反应进度mo]时的标准平術常数K：*⑶若将过最磨细的银粉加到浓度为0.05 mul - k s1的F忒NH溶裁中.求当反应达平衡后・加’的池度为多少？(设活度固予均等于1.)ff：(D电池表示式为PtIFe戶3屛F尹@2 H他气口』1他佔).4)平衡常数lnK：= ^£* =曲* A«诫J+甘芳91—0. 771)• 9閃E-j 094298X8-314K： = N 98S TG)已知Ag“)+F旷一A«*+F尹开始0,05 Q0平楣0t OS—a a a0 =◎• 988)-1a = 4. 417X10-* mol • kg^1,M.试设计合适的电池判断在298 K时.烙金属银插在碱溶液中*崔通常的空代中银是否会被氧化? (空气中氧气分压为烈k內人如杲在祸液中加人大赵的CN—，情况又怎样？已知’[Ag(CN)a ]_~Ag( s) + 2CN^ b=—0,31 V t解：设计电池Ag( s) 4 Afc f X s) I OH ~ 3)i 厂)ICVg) IPr电池反应2Ag⑹卡壬QS+)-A业0(7负极G IOH 一 )Ag2O(s) + HjO<l> + 2e-正扱 吉(I (処) + Ha<KD+2e^— 2<)H - <a (wi _ )H* =^tA,icjH' ■甲恢切Aflg =(0. 401 -0, 34^) V =0, 057 V=0* 047 V>0iGL=-zFE<0电池是自发的，在空弋中碱性条件F A 国能被氧化成氧化银. 加人CN 「后"电池变为Ag(s)| [Ag(CN)i]- f CN" - > I! OH- (oof) |Q (他)1 Pt负极 2A«(s)4-4CN- (OCN - )― 2[Ag(CN)2]- +2* 正极 yft(^> + H I O(l)+2e-— 2()^<00«-) 电池反应*2Ag( s) +4CN 」g- )+*◎隔)+ H 3 (X I) _X_KT, G20H ・)5[Ag(CNh 「F 无 2F ln g- )*u 亠 ’ R7\ 1 E <叭二山[如《2门-加E=^tw -玄】-履一窈恤 可—吞加 «口- )*=0. 401-<~0. 3! )-0. oi-器In S 汐N g(ann- N[Ag(CN)』■严113 一 泸大盘CN 「存在・ac<-很大*lftf OOH -与ar A^csr )z ]_都很小 故『计啓皤严)订乍vE>a 7oi此时电池电动势'大于不加XfflCN 忠子时的电池电动踞.E=R7^：E 越正K ：越大反应的趋勢越大.所以，加入CN-后,Ag 氣化成［AgfCNh.15. 在298 K 时■分别用金属Fe 和Cd 播人下述溶液•组成电池+试判断何种金嶽首先披氧化?£1)溶液中含F0和3+的括度是G L(2)溶液中含F 誉+的?S 度是6 1,而含Cd 21的活度趕60加&=财+ icd = -0, 4029 V媳=舛』*辱= *0M402 V= 2EAg(CN)s y+2OH" (OUH -) 电动势E=F —第b=0. 701-=57 V -衆牆帥5叫V承>我'以就为正扱设计电池 Fe(s)|Fe^4-(u F /t ),Cd 2+) |Cd(s) 负极 Fe(s> ------ Fe 2+ (ay^ )+2e _ 正极Cd 纤(&斟}+2孑一 Cd(s)电池反应 Fe(s)+Cfi 24(£i{^* )i^Cd(s) + Fe‘) 电池电动势：E=E*'7fln 护= =0・ 0383 V>Q t ^G m = -zEF<0电池反应能发生首先Fe(s)披黑化咸Fe i+.= -0.0044 V<0 Z^G m >0反应不能发生•而其逆反应可以发牛.Cd 首先袋氧化成C++*16. 在298 K 时,有电池| AgM ] AgO(s) |NaCl(aq) I HgjCU(s) I Hg (D •已知化合物的标准生成Gibb 撷 自由能分别为:\GUAgC*) =-109.79 kJ ・ moP 1 (H& Cl 2. s) = - 210. 75 kJ ・ moll 试葺出该电 池的电极和电池反应.并计算电池的电动势+解:负扱 A R (3^ + CP (a (i _ >— AgCl(s)+e _正极 y Hf& Ch (s> + e~ —* Hg< I ) +Cr (a^-) 电池反应 Ag< s) +寺 Hg ?Cb (s>—^Ks> + Hg ⑴ d 命=A J 6A *(A^?C1<3)—*s)= -109. 79-y X(-210, 75) =—4- 415 kJ • mol -1标臨下4"一辔=蟻謡f 0谢5中17. 报据F 列在298 K 和标准圧力F 的热力学数据*计慕HgO ⑹在该温度时的解离医已知；⑴电池Pt|H?(枫)|NaOHU)I Hg<i)的标准电动势F = 0. 9265 V,(2) 反应 局(叩+申^⑴一H±O ⑴的\丹二=一 235.83 kJ • rwK 1;解：负极 H 心％ )+2OH- Um )—2H^CXD+2<正极 Hd)+HgO($) + 2匕 —Hg(l) + 2OH-(aoH* ) 电池反应 H E () +HgO(打―-l!gd) + H?O(!)①=磧用+心一辟丿十卜.一心应一 to 2亠=_0 4029+0,4402&. 314X298 ⑵ E=E?RT| 吠+2F 如十 =0.0383 V-& 314X29% 96500X2 ln0.1 0；0036iGXi = C-2X9(500X0. 9265)^-17& 84 kJ • moi 1H2(g)-F-|02<g)—=H?<XD ②\企二,HAT •鼻究=69・ 91-130, 7(2O5(1) = -1G3. 34 J * K_,• mol-'^G* = -285. 83X W -29&〔一163.射))=一23匕15 kJ ・moL①一②式得Hg( X" Hg(D 十*Q(QdS ⑴ 7Q ⑵=一17& 81+237,15—58* 34 kJ * mol*1第=3 & 34XgIn一23. 547~ RT *8, 314X293"(今■*=5* 94 X 1()7pt Jt=3. 575X10-'6Pa.»«在273-318 K的温度范围内*下述电池的电动蜡与温摩的关系可由所列公式表示：(1)Cu(B) |Cu2(Xs> |NaOH(tq)| HgO(s)| Hg(I)E/mV=461*7-0.144(T/K-298) + L 4 X 10~* (T/K-298/(2)PtCs)|I NeOH(aq) | HglKs) |Hg(l) 'E/mV=92S. 65^0. 29^8(T/K-2S8) +4+9X 10*4(T/K-2&S)3已知壯H』O」)= —2近跖kj・叫10卫孟(已门・|) = 一237, 13 kJ・moL*试分别计算HgO<S和50(3在298 K时的、企和4虽的值.解iCu(s)|C^O(s)|N40H(a4)|H«O(s)| Hg(l)(D的电池反应为负极2Cu(s) + 2OH"(旳)一C也O(s) + H.O<h + 2e-正扱HgO(s) + H?O( I) -F2c__^—Hg⑴+ 2OH_ faq)电池反应PCuai + HgOg—CuaCK射+H R⑴①(2)的电池反应为’负极H；(p#) + 20H~( aq)一2 H2(Xl>+2e~正概HgO(£)+ H2O(l) + 2e-一*X/1) + 2OH- (aq)电池反应HEKsO + HMpJ—+ ②在298 K时①、②的屯池电动势分别为E\ =461. 7-0. 114( T' 298) + L 4 X ]0-' (T- 298^ mVE2 =925, 65 mVdGUl)= 一zEiHO. 4617X96500X2=—89,11 kJ • mol-1iC^(2)= zE?F=Q t 92565X96500X2= -178. 65 kJ • mol 1© @08殳・Q )C5十+.3Q s @l 3+6聲回71 - mS .g l H s .s ?s In裁— H(M £4l a )«EH4u 1s点&工活工刁71・卫?as s l s s L +兰(z》E<i i «》&<iN EO8H )禎4罡扁)苦S CJ1十+e 8H —«H 百 H§1© 71 ・卫s ln s l (e )»E H -d 71 ・ fW・fe z i «》找4© (u o x -<3e十丈3XsT 1 •N19061I n86Z X A 9S ・9g —) + E 2x s 9002—H£)諾£ ・H +s )E O 4n w l HTT 1 • PI66261 ur—1 ;・『s?z .ft —)x oo a+T —_鱼• fV 0I X H .6QO I H 二)诂4・H+m<I N (D -」鱼匚• T H ・f 9 至 USIE —OLX(聲》T-§•7工二azYOJ —n f oLX^z ・©©e I I «|)34|71 ・ 20 .0^1z .fc —a z s s时d l (D G de<7v《g ) ■ HO+《&) +HHUHFH他0|6 71 ・ pi U Y s i u a .o =)占刁童d O E•Df3.a l H =o x s o s 96x c<J I U H g N I R (c -59d《倉+3i十+(g x畫Ht +(=b n *-《51覇国应.1站彖餐处用<s (」g>—HO+(4E 3 +X f lb o 5£言馆«七SJ 」营・3El 2訂 I N W OI )£4>0^d H *w 昴甘担楚怎€是岳逼s.nJ ・fe H co 6z ^・£:一r d 二)H= ( +=3丄H -f x》x =J «#*.2T l . 3 K I —〔E OO IH X Z 丨 7 + 二9 *g6I —)l6E26—N《g r s d +益)惡4—二)«r H 4w《R ・0 首y 世弓 T 1 • n ss i v sY £l ) +20+有电池Zn<s) I ZnCb (版005 mol ・kg~' ) | Hg;CI L(s) | Hg(l),已知在298 K 时的电动勢E= 1.227V.Debye - HUckel 极限公式中的常数A=0. 509(niol * kQ 厂土试求：(1)电极反竝和电池的净反应星住)电池的标准电动势P(要尊堪丫土的彰响”£3)按电池反应有2亍电子得失*当反应进度为1 mo!时的5企.解：负扱Zn(s) ----- Zn2*(a&±+ ) + 2e_正扱Hg2Cl2(s) + 2e_一2Hg(l) + 2Cr )电池挣反应Zn(s)4-H^Ch(s>=Zn2+(d^+ ) + 2C「g) + 2Hg(l)在m=0,005 mol • 的ZnCb 溶液中I=y 005^0. 0125 mol • kg~]】87±=~A|H ・A|/I=-O.5O9XI2I /0.0125 = -0.1]38y土=0* 7695E=F +第Im時+•诡广其中W* ・了二=/ +第订4 •鸥(「迅=!. 227 V£* =1. 227 V_ 冬叟;猛也* <0.005)J(0. 7695)3= 1.2274-0. 196=1,423 V当有2 mol电子得失，如上的电池反应进度为1 mol时2X96500XL 423=^—274. 64 kJ ・moP\21•写岀下列浓差电越的电池反应，并计算在298 K时的电动勢.(l)Pt|H£(g T200 服卄FT 3旷P 也(g JOO kPfi)|Pn<2)PtJH;(X>lH-(aw+.i-U01) || H k(a H*h2=0.1)|H2(X)|PU⑶Pt|Cb(gJOO m)|a-<ocr)I Cl? (g,200 kPa>|Pt(C4)Pt|Cli(p*)]Cr (aa a=0. 1) || Cl- (oa-ti=O r 01) |ClQ*> iPt;(5)Zn(s) | Zh i+(aa/+ t i =0. 004) ij Zn=l.2 =0. 02) | Zh{s)»(6)Pb(s) I PbS(X(s> I SC?-(ai =4 01) || SOT (血二0・001)PbS(\(s)|Pb(sX解:浓差电池曲浓度之闻的差异造成的电池电动势两电极标准电势相等P = 0(1)负极HM200 kPa)一2H气即*》+%-正圾2H" 5十〉*2萨一"H z(1000 kPa)电池反应Hi (200 kPa) ---------- H, (100 kPa)（2）负极HglpT—2H' （ai）4"2e_ 正扱2屮3）十肚-一H t（A e> 电池反应 2 H卜（血）—2 H卜（g〉(3)负极2d-(«] )― Cb(】OO kPa) + 2e- 正极(?lj ( 200 kPa)d-2e_— 2C厂(如)电池反应 Cl a (200 kPa)—kPa)E ―S ]n §755 一 2X^C ln 1=0-0089 v - 〔4负Bl 2CP (a,}—Cl 2(p*)+2e正樋 Cb (b )+ 2 丁・一2d' (tf3) 电池反应2cr (ai 2cr (⑷)E —孰(紆i 鑑沖In 答=屈1・{ 5〉负 £g Zn( s)—1 <<ti )-b 正极 2n £+(a 3) + 2e-—*Zn(s) 电L池反应 Zn E_ (a?Zn 3+ (ai )(6)负极 Pb(s) + SO?_ (a i )—rbS(^(3)+ ?e _ iEK PbS(^(s) + 2E-―Pb(s)+St)5-(ci =)电池反闹 SOT 5 J 士SOT22. 298 K 时*有下述电池：AgC») AfiCI («)i KCl(0« 5 mo! • kg -: ) || KCKO.05 mol * kg l )(AgCKs) I Ag<s)已知谨电池的实测业动孙力为①加36 V.在0.5 mol •运t 的KCI 溶液中宀值公別为0十朋和0.B12,计Her 的迁移数.解；电池负极.鮎(叮+口气矶》一+厂 正械 — Ag(s)-FCl (m?)电池反应a Cwit)—Cl 气盹｝离子由高浓度向低浓度迁移电动弊为锻差电势琵与液接电蜡之和E = E-E^ =<0. 0536-0.05336)=0, 00021 V由液搖电势的计算公式& =J 第 1门匕〃出)=口 一2花)竽lMai/d ：)=a00C 議 V 解得4998.注:迁移过程的自由变化还为f+ RTlna^ favr +t- RU TW 厂 /o 门亠=—?Ej FK 活度由那■― *'+个离子由不同诳度变化引起自由陡的变化/；： = (t- + f2玄常用的常祜电池可表示为Pb (s )|FbSTl 1(s)； H ;sr\(m=ko rru )l ・ kg-])|PbSt )Js)|PhSO 4 PbCs)a 02=0. Q2O7 V,_^298XOUt-2X96500 n0. 05 X 0. 5120,5X0. 649=0. 05336 V 8. 314X29S,2X96500 178,314X298.hJ#岀已知在0〜60C的温度匾内•电动势E与温度的关系式为E/V-L 917 37+56. IX 1O_S(//1C) + L 08X10^(e/'C)2在25X?时，电池的P-2.041 W試计算这时电解质瘩液HrSOJ蹴=1・0 mol・k官1)的平均活度因子X 解:铅掛电池表示武为：Pb(s)|PbSCX(s)lH：9O t(m = L0) l I^XCa) i PUXs) |Pb(s) * 负极SI犷Q哺->+Pb(s)一PbS(人纭)+2厂正极pbaj)+4H's屮疋-)+%-一PHSUG)十區。