物理化學(xué)教學(xué)課件：期末復(fù)習(xí)第17章

1、第十七章 電化學(xué),原電池： 陽極 （負極，左邊），發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng) 陰極 （正極，右邊），發(fā)生得到電子的還原反應(yīng) 原電池書寫慣例：左邊寫負極，右邊寫正極 原電池的電極反應(yīng)、電池反應(yīng) 注意氣體電極（包括氫電極和氧電極）和微溶鹽電極的電極反應(yīng),一、基本概念,或已知電池,例：已知,寫出電極反應(yīng),負極,正極,注：微溶鹽電極（包括AgCl，Hg2Cl2，BaSO4， CaSO4 ，PbSO4，Hg2SO4等）的電極反應(yīng)中，微溶鹽不能分開寫，不能寫成金屬-金屬離子電極的電極反應(yīng),例,得功 ，充電，電解池,做功 ，放電，原電池,電化學(xué)反應(yīng)的熱力學(xué)特征,及判定反應(yīng)的方向 2. 求 ，設(shè)計電池 3.確定

2、及 4.確定溶液的pH值（了解即可,電池反應(yīng)電勢測定的應(yīng)用,二、重要公式,E 電池反應(yīng)電勢,如果溫度系數(shù)是常數(shù)， ET是直線，則,電池反應(yīng)的能斯特方程,例:電池反應(yīng),例:電池反應(yīng),當(dāng)電池反應(yīng)中所有物質(zhì)全部都處于標(biāo)準狀態(tài)，即各物質(zhì)的活度均等于1。純液體或純固體（純液體和純固體的活度等于1），壓力等于0.1Mpa的理想氣體，活度等于1的離子,該原電池反應(yīng)電勢等于原電池反應(yīng)標(biāo)準電勢，即,例如原電池,電極反應(yīng)的能斯特方程,例：氫電極,同一電極的不同表示形式（包括氣體電極如氫電極、氧電極和微溶鹽電極,甘汞電極,1.電池反應(yīng)電勢和電極反應(yīng)電勢、化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)函數(shù)和標(biāo)準平衡常數(shù)的基本計算 (1)已知電池，要

3、求寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)，并計算電池反應(yīng)電勢E,2)已知氧化還原總反應(yīng)，要求設(shè)計電池，寫出電極反應(yīng)，并計算電池反應(yīng)電勢E,三、計算題,例1、25時電池 的電池反應(yīng)電勢為1.2307V,寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)； 求溶液中ZnCl2的活度aZnCl2及 ； 當(dāng)1mol Zn發(fā)生反應(yīng)時，求此電池反應(yīng)的 、 和 ； 求上述電池在0時的電池反應(yīng)電勢； 該電池可逆放電并且有1mol Zn發(fā)生反應(yīng)時，吸收或放出的熱量是多少。 計算當(dāng)電池短路時吸收或放出的熱量。 已知Hg2Cl2的 ，求,解：(1)負極,正極,電池,注：原電池正極是微溶鹽電極，負極是金屬電極,0價 +2價 +1價 0價,所以0時,4) 已知,

4、7,已知Hg2Cl2的 ，求,例2、寫出下列電池的電極反應(yīng)和電池反應(yīng)，并計算電池反應(yīng)電勢,解：(1) 負極,正極,電池,解:(2) 負極,正極,電池,注：(1)原電池正負極都是氣體電極，正極是氧電極， 負極是氫電極。 (2)原電池正負極均是金屬氧化物電極 電池反應(yīng)的能斯特方程,解：(3) 負極,正極,電池反應(yīng),注：(3)原電池負極是氫電極，正極是微溶鹽電極。 電池反應(yīng)的能斯特方程,4) 負極,正極,電池反應(yīng),注：(4)原電池負極是金屬電極，正極是氧化還原電極,例3已知25時H2O(l)的標(biāo)準摩爾生成焓為 標(biāo)準摩爾生成吉氏函數(shù)為 ，求：(1)電池 25時的電池反應(yīng)電勢和溫度系數(shù),注：原電池正極是

5、氧電極，負極是氫電極,2) 計算 的電極反應(yīng)的標(biāo)準電勢,3) 若有1 mol H2參加反應(yīng)，且反應(yīng)在電池中可逆地進行，試求所做的電功。 (4) 求上述電池在0時的電池反應(yīng)電勢,解：(1)負極,正極,電池反應(yīng),4) 已知,所以0時,例4、將以下反應(yīng)設(shè)計成電池,已知25時電池反應(yīng)電勢為1.227 V,溶液的平均離子活度因子,電池在25時電池反應(yīng)的標(biāo)準電勢,計算該,解：負極,正極,2) 原電池正極是微溶鹽電極， 負極是金屬電極,注：(1) 原電池的書寫慣例,例5.韋斯頓電池是一種標(biāo)準電池，表示為 20時該電池的電池反應(yīng)電勢為1.018646 V，若溫度超過20，每升高1，電池反應(yīng)電勢降低 。 (1)

6、 寫出該電池的電極反應(yīng)和電池反應(yīng)； (2) 建立電池反應(yīng)電勢隨溫度變化的數(shù)學(xué)關(guān)系式； (3) 計算20時，電池每消耗1 mol Cd產(chǎn)生的系統(tǒng)H、G的變化 ， ； (4) 若電池在可逆條件下進行，計算系統(tǒng)放出或吸收的熱量,注：原電池正極是微溶鹽電極，負極是金屬汞齊電極,解：（1）負極,電池,2,正極,3,4,例6.已知下列電極在25時的電極反應(yīng)的標(biāo)準電勢數(shù)據(jù)： ， ， ， 。 試通過設(shè)計電池，計算25時AgCl (s) 的標(biāo)準摩爾生成吉氏函數(shù)及在25時的分解壓，寫出電池反應(yīng)式,解：標(biāo)準摩爾生成吉氏函數(shù),負極,正極,2.水的離子積 、微溶鹽溶度積 的計算,應(yīng)用同一電極的不同表示形式（包括氣體電極

7、如氫、氧電極和微溶鹽電極）的電極反應(yīng)標(biāo)準電勢之間的關(guān)系進行 的計算,例7：已知 和H2O的離子積 試求,解,注：同一電極的不同表示形式，電極反應(yīng)電勢相等，電極反應(yīng)標(biāo)準電勢不相等,例8 已知 ，求25時甘汞在水中的溶度積,解：對于,1.液接電勢產(chǎn)生的原因是什么,2. 用了鹽橋，鹽橋中的電解質(zhì)溶液應(yīng)該選用什么,3.電池反應(yīng)電勢和電池電動勢的意義,第十七章概念題,在兩種含有不同溶質(zhì)或溶質(zhì)相同而濃度不同的溶液界面上，由于離子擴散速度即遷移速度不同，界面上形成雙電層結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生微小的內(nèi)電勢差，稱為液接電勢或擴散電勢,NH4NO3溶液,電池反應(yīng)電勢”和“電池電動勢”均指平衡時（電流為零）時的電勢。電池反應(yīng)電勢只決定于參與反應(yīng)的各物質(zhì)的化學(xué)勢，不包括液接電勢。電池電動勢包括液接電勢,6. 在下列電池中，電池反應(yīng)電勢和氯離子活度無關(guān)的有哪些,4. 在電池中進行，可逆放出或吸收的熱量 Q 是否等于 ,5. 標(biāo)準氫電極在任何溫度下，電極反應(yīng)電勢都等于0。 （對，錯,否,對,4,8. 決定了溶液中離子得失電子的能力。 （對、錯,9. 某化學(xué)反應(yīng)，其 ，能否采用催化劑使它在恒溫恒壓和只做體積功的條件下進行？ （能，否），采用輸入電能的方法是否有可能使它進行？ .（是，否,否,錯,是,10.原電池放電時，對外輸出電功并同時放熱，適用于此過程的可逆性判斷為,11. 氯化銀電極也可表示為銀電極，兩電極的電極反