物理化學(xué)第五版傅獻(xiàn)彩課后習(xí)題答案

1、第九章可逆電池的電動(dòng)勢(shì)及其應(yīng)用1,寫(xiě)出下列電池中各電極的反應(yīng)和電池反應(yīng).Hs(p嗎)1 HCIUJlCktpulPt,(2) Pt | H Oh JIQl ) Il Ag，QQ ) I Ag(sh (3)Ag(3) E IP ) | Cl- (aa- )5 AgCKs) (Ag(s)t GJPbUJlPbSOiWISOS- (oscf- )| W+ (oc+JICufe)； (5)PH 修 的 ) | NaOH() | HgO(s) | HgtD ；(6)Pt I ) I Qq) ISfeQj I SMs)* (7)H|Fe3+(ai)tF+(as) | Ag+ Q中) I Ag(s).Na(

2、Hs)(&)|Nm ) II OFF (如h- )|HgO(s)IHgCD.解：(1)負(fù)極 He "% )一2H+1的+ )+2。正極 Ct (Ai. >+2e- -2Cr)電池反應(yīng) Hi( 0G+ClMgJ-2HCl(aq).(2)負(fù)極 HM加&)一2H+ Qh+ )+2e- 正極 2Ag+ SH +2e-2Ag(s) 電池反應(yīng) H"外)+ 2A+QM)=2Ag(G+2H+Ur).(3)負(fù)極 Ag(s)+1" (ar )一Ag(s)+b 正極 AgCS)+Afi(s>-FCl- (aa-)電池反應(yīng) Agas)+r'(口廠)-A

3、gi(s)+cr).(4)負(fù)極 Pb(a + SOTQ 蜥-)-*PbSO*“十%正極 C/十Gic產(chǎn)>+2曰-CuG)電池反應(yīng) Pb(3)+CuJ+ (W+)+SOE-(asf- )-PbSOJG+Cu(sL負(fù)極 &(2)+2。斤(.->*2HfCKD+2e-'正極 HgO+ H0+ 2一OHFqoh- )+Hg(l)電池反應(yīng) HM 加)+HgO一+ HQCD,(6)負(fù)極 JHrtpM,)*6H+ (日產(chǎn))+6廣正皴 也")4614+5+)+6e- -2Sb( s>4-3 H2 0( 1)電池反應(yīng)3Hl(力/l+SbQl。=25從。+3乩。上(7)

4、負(fù)極 W S。一+ l正極 Ag (&z+)+電*Ag(s)電池反應(yīng) Fez+ (a2 ) +Ag+ (a+ )Fe>+ (ai ) + Ag(s),(g)負(fù)極 2Na(Hg)(am)>2Na+)+2Hg(L)+2e'正極 HgO(s) + Hg0(D+2b-HgH) +2OH- Svh-)電池反應(yīng) 2Na(Hg) + HgO(s) + Ha0(D- 2Na+ (a+ )-20H- (- ) + 3H*D, 2.試將下述化學(xué)反應(yīng)設(shè)計(jì)成電池.(DAgCKs)-'Agl(£ZA1+)+ Cl-(£la- )(2)AgCKs) + l_ (&#

5、171;i_Agl(s) = +Cl-(cm- )i(3)H3 61s ) + HgCKs一Hg(l)+H:CKD?F4+Qv+ ) +Ag+QyFe3+(«p+ ) + Ag(s)(WHM人1+51g )2HaO<l)t(6)C11cA3s ) +2f四->-t (a)+2Cl-箝(7)H：O(1>=H+ W)+0(5)(8)Mg(s) + -1-0!<g)+ H?O(l)Mg(OH)t(s); £(9)Pb<s) + HgO(S)-HgCh-FPbOCs)?(10)Sn34 (W+)+Tl1+(a-n )Snt+ (flS1*+ >

6、+ T!+ Sy K 解;設(shè)計(jì)電池(1)A(s) | Ag+ (* ) | Cr(oc) I AgCl<3)| Ag(s)(2)Ag(s)|AgI(s)|r (ar) II Cr(aa-)lAgCl(s) fAg(s)(3)Pt1Hl3由-)| HgCKs) | 喋Pil FF Q"+ "FF Qf> > | MF”) Ag(s> pt 舊 ih+“ >ia(g)|pt(6)1 (s) 11-(ar) | C(g- ) | Cb (g) | Pt3 .從飽和Wemou電池的電劭勢(shì)與溫度的關(guān)系式.試求在298.15 K,當(dāng)電池可逆地產(chǎn)生2 moi

7、電手的電 荷量時(shí)，電池反腐的&Ge，&He，和&已知該關(guān)系為E/V=L018 45-4. 05X 10-t (77K-29X 】5)-密 5X 10-f (T/K-293.15)2幗由把的關(guān)系式求出(等)再求出2眼15 K時(shí)E的值.因?yàn)楣Gh = *EF；&Hm = &G+T * &工、(券)=4.O5X1OTZX9. 5乂1。一乂(7一293. 15)V- K-1當(dāng) T=29& 15 K時(shí).(券)=-5.0X10'&V* K 1E: 1,01815一 軋 05X107(2溫 15-293.15J-9, 5X10-T(2

8、98.15-293.15)a = L QIS V SkFSE/3T), =2X96500(5,OX 10-s)J K'1 mol-1 =一% 65 J * K-1 * md-1 rGm=一需EF"= -2X96500X L 018 J * moL= -19, 5 kJ mol-1AHLrEF+TwR匏jAGm + T. d&196.5kj moL +298.15X( - 9, 65 J * K*1 mol*1) = -199. 4 kJ moL4 . 29BK時(shí),下述電池的電動(dòng)勢(shì)為L(zhǎng) 228 V,PHHMp*)|HeSO“0. 01 mol - kg)|Q<)|

9、Pt已知H式)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熔為曰O,l> = 285.83 kJ mo廠L試求器(1)該電池的溫度系數(shù),(2該電池在273 K時(shí)的電動(dòng)勢(shì).設(shè)反應(yīng)給在該溫度區(qū)間內(nèi)為常數(shù).解二(1)電池反應(yīng)工負(fù)極 H式)NH+Qn+I+Ze-正極 H2O(1)+4°() + £e_*2OHSa) fa電池反應(yīng) HM玲+C(")=HtCKDXGm=-FE=-2X965OGXL 228 J mal_1 = 237. 004 kJ mol-1=+ T其中借)，'7. Ut川一詡,75 J - mpR1(券),=攀=溫翁-& ”1。-，V "(2)、打即=占

10、五+»*丁(奔) dHm不隨溫度變化可(飄一乩七一xFT=273 K 時(shí),E=273 <- & 54X10-4)-|-l. 249 V.支電池ZnG)|ZnClNQ.O5 njol k« ' ) I AgClG”心心)的電動(dòng)勢(shì)與溫度的關(guān)系為E/V- L 015- 4, 92X 1O_1(T/K)-298試計(jì)算在298 K當(dāng)電池有2皿1電子的電荷量輸出時(shí)，電池反應(yīng)的XX.4出和此過(guò)程的可逆熱效應(yīng),解常gg K時(shí)有2 mol電子的電荷量輸出E=L0l54. 92X IO-維-298) = L015 V&U=-zEF=-2X&65OOXl.O

11、15=-195.9 kJ moP1&G» =zF(壽)-2X M500X (92X10"*) = "95. 0 J - moL * K 1&H° =4小+丁，aS* = -195. § kJ * tnor1 + 298X(-S5, 0) JXmol-1 -224. 21 kJ rttol-'可逆熱效應(yīng)為tQ=T, &&. = 298 K f -35.QJ* moL KT)二 一班 31 kJ - nwL亂在298 K時(shí)，電池口小】)|臣。(3)|1口心)山匕(蘆)國(guó)乂3的電動(dòng)勢(shì)力.092 V,溫度系數(shù)為9

12、.427 X1()-*V- K7門(mén))耳出有2個(gè)電子得失的電極反應(yīng)和電池的凈反應(yīng)+(2)計(jì)算與該電池反應(yīng)相應(yīng)的&&，4Hb及可逆熱效應(yīng)Or.若只有1個(gè)電子得失，則這些值又 等于多少？(3)計(jì)算在相同的溫度和壓力F.與Z個(gè)電子得失的電池凈反應(yīng)相同的型化學(xué)方程式的焦效應(yīng).解：在298 K時(shí)負(fù)極 2Hg(1>-H 空 ChG)+£k正極 Cb(>+2k-2Cr (a)電池反應(yīng) 2 H 唐 +CL ( />)- Hg, Ck (s) + 2c Q).=2XgE500X】09£0-210. 756 kJ moRJ&&餐工產(chǎn)(票), =

13、2X96500X9, 427X10T = g】94 J 皿 K1a Ha h &Gh+t ( -210. 756 X10 + (8L 94 X 298) = -156. 54 kJ - moK1Qt=T &&=29BXlgl.94 J * moi-1 =54. 22 kJ 皿尸若只有一個(gè)電子，則所求的值變?yōu)樵瓉?lái)的1/2，(3)若在相同溫度壓力下.熱化學(xué)方程式的熱效應(yīng)為Q.=&He=-156. 54 kJ " n»l"t7.一個(gè)可逆電動(dòng)勢(shì)為L(zhǎng) 70 V的原電池,在恒溫槽中恒溫至293 K-當(dāng)些電池短路時(shí)(即宜接沒(méi)生化學(xué) 反應(yīng)不作電功)

14、，相當(dāng)于有1000 的電荷量通過(guò).假定電池中建生的反應(yīng)與可逆放電時(shí)的反應(yīng)相同.試求 以此電池和恒源槽部看作系統(tǒng)時(shí)總的熠變.如果要分別求算恒溫槽和電池的炳變還需何種數(shù)據(jù)？解:電池發(fā)生的反應(yīng)與可逆放電時(shí)的反應(yīng)相同.系統(tǒng)的=一通F= -(nF)E=-Q-巨= + 1000 L7O=1, 7X1O3 J醛(槽等體系的 &Ha&G+T&S=0=曳= LZJh5 8 J . KtT T 293 K J若要分別求熔變還需知道電池反應(yīng)的培變.隊(duì)分別寫(xiě)出下列電池的電板反應(yīng)、電池反應(yīng)，列出電動(dòng)勢(shì)E的計(jì)算公式，井計(jì)算電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)£. 設(shè)活度因子均為h氣悻為理想氣體.所需的標(biāo)準(zhǔn)電

15、極從電報(bào)電勢(shì)表中喜閱.(DPt|HA)|KOH0T 1 nnl 仁)|43)回(2)PtlHt(/f)lHtSCK(0. 1 mol kg »OsG>*)lH，(3)Ag(s)|AgKs)|r(ar)1； A廣g"t)|A膜(4)Pt|Sh*+(+>| TP+,T1 + Qf+)|Pu(5)Hg(l) I HgO(s) |KOH(0. 5 mol kg_1) | K< =1X解二負(fù)極吊坨3)十OH5h-)知OU)+正極%。+得玲。(1)+一。日-(*-)電池反應(yīng)/比5+1(五夕)一十匹0(1)電動(dòng)勢(shì)E=E-等皿5 )' =£& =

16、g用0 一海+ IHg，負(fù)極 印。)- H.Qh+)斗晨£i正極 T<Mp>+H+S)+聯(lián)一*yHiO(l)電池反應(yīng)*)+Jaw)j4H£0(l)E= E*=淹 1Hset一商, 岫(3)負(fù)極 Ag( s>+1- Car)*AgI(s) + e-正極 AgQ"+)+£Ag3電池反應(yīng) Ag+ )+(ar )AgKs)£=£*一塔也一r g+ &公=兩,如一如!w(4)負(fù)極 W_Si?+Q蠟+)-* -Sn*1)+e£aXr正極 專(zhuān)廿 Qi )+院一*T1*5l+ )電池反應(yīng) ySnI+ (a+ )+十

17、71”(謝+ )-Tl+(aTi+ )+s(產(chǎn)(g+ )EG%(群制£* = *+e+ + 握"甩a,負(fù)報(bào) vHg(l> +OH- (%廠)4 HgO+gHz0。)+L£££f正極 K*QK+)+f Hg(D+e*&HgQK+)電池反應(yīng) 6 + t) Hg(D+OH 3>r )+蠟 5r )十 Hg(Xs)+十 口3)+%«8(2E=.詈岳或七E 做，Ha，小出一？?kQXH.詡7 9.試為不述反應(yīng)設(shè)計(jì)一電池Cd(s) +1 式6-3+ QW ) +2P Q)求電池在298 K時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)£*,反應(yīng)的A

18、G：和標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K：.如路電池反應(yīng)寫(xiě)成-yCcKsi+yUCs)=yCd2+(a«z) + r(ar> 再計(jì)算和K>比較兩者的結(jié)果，并說(shuō)明為什么.解;設(shè)計(jì)電池還原 負(fù)極 Cd<s)*C<fF牝產(chǎn))+2D氧化 正極 L(s)+2e-2K (ar )電池反應(yīng) Cd(s) + ia(5)-Ctf+)+2r (ar )k-Fu或產(chǎn)心= 0.5355一(一0.4029) =6 9384 VG* = - tE*F= - 2 X 96500 X 0. 9384-18L 11 kJ mol-1】nK：爵一 18L 11X10,& 314X298=73.0958K：=

19、5. 56 XI甘.電池反應(yīng)式寫(xiě)成Jcdlsj + Jk。一 JCcP"(改小)十Gil )£心£E 不變 46(2) = :&«(1) = -90.56 kJ » moLK：«)=CK：a>)i=7. 46XI卡.10. 298 K忖,已知如下三個(gè)電極的反應(yīng)及標(biāo)準(zhǔn)還原電極電勢(shì).她將電極(1)與(3)和(2)與(3)分別組成 自發(fā)電池(設(shè)活度均為】)，請(qǐng)寫(xiě)出電池的書(shū)面表示式,寫(xiě)出電池反應(yīng)式并計(jì)算電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì).(l)Fe+(nT+ ) + 2*,Fe(s)胡(Fe* |Fe)= 0. 440 V；(2)AgCl(s)

20、+ e_AgCsJ+Cr (acr )<p*(CC |AgI| Ag) = O. 2223 V*(3)Ch(，)+2b2Cr (aa- )(Ch |C*)-L 3583 V.解：自發(fā)反應(yīng)E>0,電極電勢(shì)高的做正極電極(】)的電極電靜 <電報(bào)(2)的電極電勢(shì).(2)為正極電池反應(yīng)負(fù)糧 Fe(s)F/ (口產(chǎn))+廣正極 AgCKs)+eA«(3)+C1- tacr )般的電池反應(yīng):AgCI+ +f«G-、+FPQW )+C(g-)電池表達(dá)式 FESlFb Q中)|CLScr)|Ag(s)+AfiCl(s)中工做一3"一神/+g3=。2223-(-0,

21、 +40)=0. 6623 V.同理(2)與(3)組成的自發(fā)電池(3)為正極負(fù)極 Ag(s)+Cl- (oa- >*AgCI(s)-Feu正極 孑Cls(p)十YlFan-) iU電池反應(yīng) Ag<s)4-1-Ch()-AgCKs) M設(shè)計(jì)電池為 Ag(a) + AgCKs) I口一(的-)|Ch (") | PtE = ib -徜)2117 = 4.3583 0.2223) = 1,136 V.H-列式表示下列兩組標(biāo)準(zhǔn)電報(bào)電勢(shì)爐之間的關(guān)系.DF¥+ +3fF«(s),F/+ +2<FMs) Fe" +e-F¥+ i(2)Sn4

22、+ +4b=7-&i(5), Srf+ +2e"-Sn(s)+ SSrF+2e-Srf+J解 M 】)F/寸 +3e-Fe(s)Fe2+2e-*Fe(s)*式一式得 F+t-Fe2,4黨-4忌=&3-3強(qiáng)尸1代 * F GK.一的？3為該電極與標(biāo)準(zhǔn)H?電極組成的電池的電勢(shì)E*/0J.att1g 一汗中40,(2) = 2遙"g F一區(qū)位=_3而.眸* F(-2先十悵* F)=-1儂什珠2+ F二網(wǎng)丁= 3得J. 一 2小十卜(2)Sn+4e-Sn(s)'Sn"+2e-Sng5n"+2:&9(1) = -4洛什冏 F= -

23、2網(wǎng)上卜國(guó) F&1=A6 一 同樣：&GmH二F8.4品, =4遇一 FT2遙1r七, F)=-2 牌 F二喝小序2i= ?據(jù)尸顯一丹升圖12 . 29S K時(shí)已知如下電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)嚀=0. 2680 Vx Pt|Hz（）|Ha（0. 08 mol - kg-*7± =0. 809） | HgjCh （s> I Hg（l> tn寫(xiě)出電極反應(yīng)和電池反應(yīng).（2）計(jì)算該電池的電動(dòng)勢(shì).（3）計(jì)算甘汞電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì).解：1負(fù)極 H式戶(hù)”）一*2H+Qh+）+2e-正板 Hg.Cla（s）+2c-*2Hg（l）4-2Cr（aa-）總電極反應(yīng) HK/J+HgaCK

24、G*2曠（附十）+21依+ 2C（口門(mén)-）-E =尸_塔1口（3* *D ZFI=k_8身上管ln（d 08X0. 8091=0*409 V. z x ybbw（3）d1fcle121HH 斶斗|片工助陶（?cijh=日=。 268 V.13 .試設(shè)計(jì)一個(gè)電池,使其中進(jìn)行下述反應(yīng)Fd+Sy ） + Ag+ Q&* ）?=jg（8>+Fe3+（£iFti+ ）（口寫(xiě)出電池的衣示式.（2）計(jì)算上述電池反應(yīng)在2兆K,反應(yīng)進(jìn)度為1 mo】時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K：（3）若將過(guò)量磨細(xì)的銀粉加到濃度為0.05皿”的FHNlb"溶液中.求當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡后,Ar卜的 濃度為安少？（設(shè)

25、活度因子均等于L）解：（1）電池表示式為 PHFJFwj.FFrQ H Afl.UOlAg（池*幻平衡常數(shù)鬲出=鬻£* =肉*制我3+InK：=L 094298X8. 3H1X(0, 7991-0. 771 八 96500K：=2. 08St(3)已知 AgG)+FW-A+Fe開(kāi)始0,0500平衡0.05-a aaK*=(2. 988)-1，0.C5一。a = 4. 417X 10 2 mol kg ".14,演設(shè)計(jì)合適的電池判斷在298 K時(shí),將金屬銀插在溶液中在通常的空氣中銀是否會(huì)被氧化?（空氣中輒氣分壓為21 kPa）.如果在溶液中加入大量的CN；情況又怎樣？已知,A

26、gfCN卜丁一 Ar+ 2CN針=0,31 V.解：設(shè)計(jì)電池Ag3+A&fKjOOH- Qs）ICV。*） |Pt電他反應(yīng) 2Afi（s）+4aS*）-A&O（5）負(fù)極 2AgG)+2OFT 5h- )*Ag2O(s) + H?O(l) + 2e-正極 學(xué)卜(組)+HKMD+2七-2f)H-(am)H* =tA,icjH' "中=(0. 401 一支 344) V=Ot 057 V=0.057 V-噴爆翳InCO廠+V w 人y uOx/U10 / 25=0, 047 V>0iGL=-zFE<0電池是自發(fā)的，在空氣中堿性條件卜一 Ag能被氧化成氧化

27、銀.加入CN-后，電池變?yōu)锳g(s)| Ag(CN)i- fCN-(->| AH(5 2Q IPl負(fù)極 2Ag(3)+4CN- (a- )-*2Ag(CN)2- +2e-正極 力。(叫)+HeO(D+2史一一OHCooh-)電池反應(yīng)2Ag+4CV (仆-)+9%(用)+ H式) = 2EAg(CN)sy +2UH(5 )電動(dòng)勢(shì)E=kRTQoh- PbAglCNDjT(owt Ab iRT11K%(的二)文Ag(CNX ¥E=&b- 虱200/-1一酢加五左加y=0. 401 - -Q 310. 01 孑In=0. 701-嚴(yán)支AglCN仃產(chǎn) n大量CN存在很大,血(-(

28、EAbCCN)：)0與«：Ar；CM)z廠都彳艮力、-<cE>Q 701此時(shí)電池電動(dòng)勢(shì)大于不加大量CN離子時(shí)的電池電動(dòng)勢(shì).E=RT； E越正K：越大反應(yīng)的趨勢(shì)越大.所以，加入CV后, Ag氣化成AgCCN) J.15 .在298 K時(shí).分別用金屬Fe和Cd插入下述溶液,組成電池.試判斷何種金屬苜先被氧化?U)溶液中含F(xiàn)中和Cd計(jì)的活度是0. L(2)溶液中含F(xiàn)e(+的活度是0. L而含Cd21的活度是60036.解：(1)a=必+ icd = -0, 4029 V媚=妙F+EFe=4402 V對(duì)>璉，以研為正極設(shè)計(jì)電池 Fe(s)|Fe4'(uF/t ) .

29、Cd"(取#十)| Cd(§)負(fù)極 Fe(s>Fc" (口”+)+2聯(lián)正極 Cd2 (如平)+2一Cd(s)電池反應(yīng) Fe(s)+Cfi24(£i* )CdCN)+ Fe' Qf')電池電動(dòng)勢(shì)；E=E* 累In曹生7=隔產(chǎn)仆-荷廬十,一筆岳巖7=-0, 4029+0. 4402-la 1ixy&buo=0. 0383 V>0,&Gm = -=EFV0電池反應(yīng)能發(fā)生首先FZa)披粗化成F¥十.E=F一票In空Z(yǔ)r ac# 十_A - v 8, 314X298,00.0383 V 965Q0X2 %, 0

30、036= -0.0044 V<0&GQ0反應(yīng)不能發(fā)生,而其逆反應(yīng)可以發(fā)牛.Cd首先被氧化成c/+.16 .在298 K時(shí),有電池:AgG)1AgaINaCKaqYHgjCijIHg已知化合物的標(biāo)準(zhǔn)生成Gbbs. 自由能分別為：&GUAgC,Q = -109.79 kJ - mol-'dGUHg2cb.4 =-210.75 kJ mo|f .試寫(xiě)出該電 池的電極和電池反應(yīng)，并計(jì)算電池的電動(dòng)勢(shì).解:負(fù)極 Ar(G + C由->AgCUs)+e-正極 y Hf&CljCsJ + e-HgdJ+CrCaa-)電池反應(yīng) Ag( G +, Hg?Cb(s>

31、Ks> + Hg(b £aid 會(huì)=Aj6a1(A?C1<3)忘(Hg?CI± .s) £t= -109. 79-y X(-210, 75)d. 415 kJ , mol-1標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下E=O 一呼=筆蕊需=d。4575 V17 .根據(jù)卜列在298 K和標(biāo)準(zhǔn)壓力F的熱力學(xué)數(shù)據(jù)，計(jì)算HgOG)在該溫度時(shí)的解離壓.已知：電池PH H工外)WHQ) | HgD的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)“=0.9265 V,(2)反應(yīng) H3(G+f%(l)-HtOU)的&HM = -285.83 kJ (3)298 K時(shí)，下表為各物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾墻值化合物UgtXs)O(8)HJX1)H

32、gfl)凡乩“J K-1 - mor1)70. 29205. 169. 9177. 4130.7解：負(fù)極 氏(嘰)+2OH)一2h0()十2/正極 H/)+HgO(s) + 2七 -Hg(l) + 2OH-(aoH* )電池反應(yīng) He(p* ) +Hg(K&)-Hr(D + FL 0( DiGKi = -iE'F=(-2X9500X0, 9265)-178. 84 kJ moLH式 G+atG-HO ArG&* = 69, 9】一 130.71<205, 1) = 一163. 34 J K- mol-'區(qū) « =（-28氏83乂】臚一298.1一

33、163.3短）=一23工15 - moL一式得Hgf Xs>一=Hg(l>+ 4otCg)JLj=&a -au =- 17& gl+237, 1£ = 5& M kJ * mcL1& 34XIM J7In凡一K一及不礴一一23, 547K-=5. 94X10-11K0(智),=5. 94X10-11%二3. 575X1。-" Pa.»«在273-318 K的溫度范圍內(nèi).下述電池的電動(dòng)勢(shì)與溫度的關(guān)系可由所列公式表示，(1 )Cu( s) | CtkCKs) | NaC>H( tq) | HgCX s) |

34、Hg( I)E/mV=461.7-OJ44f7VK298) + 1. 4X10-Sk-298產(chǎn)(2)PtCs)|NeOH(aq) | HglKs)| Hg(l)'E/mV=92S. 65 fo. 298( T/K - 2S8) +4+ 9X0( T/K -2&S)3已知= 2 阪 83 kpmoT'aqCHtdl)： 237. 13 kJ * moL,試分別計(jì)算 HgO 和CgO(s)在298 K時(shí)的&G和的值.斛：Cu。|C先0(5)|NaOH(aq) | H«O(s)| Hg(l)(D的電池反應(yīng)為負(fù)極 2Cu(s) + 201 P(明)一C%。0)

35、 + H? O<l 什 2e 一正板 HgO(G + H±O I)* HgCD + 24JH- (aq)電池反應(yīng) 2cli(冷 + HgCKs)-Cu3 cx導(dǎo))+ Hr(D(2)的電池反應(yīng)為*負(fù)極 H“ "+ 20H-( aq)*2 %(Xl>+2e-正極 HgO(s) + H2O(I) + 2e- -* H奴 t) + 2( )H Faq)電池反應(yīng) Hfi<X s) + Hj (p*)-Hg( 1) 4- H2 0( 1 >在2gB K時(shí)、的電池電動(dòng)勢(shì)分別為e=461. 70. 1M(T-298)+1,(X10T(t-298A mV-461.7

36、mVE?=923, 65 mV2311) = -之耳產(chǎn)=0.4617乂96500乂2=一89門(mén)1 kJ * mol-1iC(2)= zE?92565X96500X2 = -178. 65 kJ mul1 '在 298 K 時(shí) 宇(胃)=-2X96500X(-0.14)X1O-3 =-27. 792 J K 1 - moL £(D = tF(*) =2X965OOXt-5 2948)X07 = -56.8q6J-KTmo7 ag =&Gm +t* asun-89.11X103 J mor1+298X(-27. 792 J * K * moi-1)= 97.39 kJ m

37、ol 1&H/2) = dGmf2)+T a&(2)= -178. 65X1O& +(-56.89GX298-195. 61 kJ moL已知+Hi 0(1)= 一23- 13 kJ mor1xicH* (3)-285.85 kJ moL一得 Hg<Ms)-=Hg+§Q(pe>3a(4) = -3«四爪),3)=上5(2) - &5(3)故&U(Hg0-4«仆尸&會(huì)(2) = -237.13+178. 65 = -58. 48 kJ mL= -285. 83 + 15, 61 = -90. 22 kJ m

38、oL同樣(D+一得 2CuCs) -by CJt (p*) =Cife DCs)3會(huì)(3。")=為母(1)一劣62)十&5/3)=-89.11-(-178.65)+(237.13)-147.59 kJ mol"14田«出。，)=4悔(1)一石晞(2+4也<3> 97, 39-(-195. 61)十(一285. 83)=-187.61 kJ mol-1】見(jiàn)有電池Pi|Ht3)|H*(口/)l|)IQ""Pt，在298 K時(shí)，已知談電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)可=0. 40 VG(HaOj) = -237, 13 kJ 皿廠、試計(jì)算這時(shí) h

39、2O(1)=H+)+OHFg)的離子積常數(shù)K1的值.解：負(fù)極 H2()*2ir(aH» ) + 2正極 HO+2E一20H- (sr ) £i電池反應(yīng)C>(p")=2H+ (aK* 5 + 2OH- (a- >而 H(獷)+ ；Qf")=HOa)41- hEF=-2X965OOXO.4 = -77. 2 kJ rnoP1Gtaa(HQ8T37.13 kJ - mor1一得 H式ND = H+(的)+OFT (如)、c ，7、_.(】)一»5(2)_237,13-77 2&d)-9亍 80. 0 kJ * mol-1IrJC

40、= / = 80 乂 1 卡 =32 2897RT & 314X298 r2U,有電池ZnC) |ZnCkm = O005 molkg-' ) | HChG | 已知在298 K時(shí)的電動(dòng)勢(shì) E=L 227 V.Deby - HUcktl 極限公式中的常數(shù) A=0. 509(niol - kK-l 廠+,試求：門(mén))電極反應(yīng)和電池的凈反應(yīng)：(2)電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)E(要考慮"的影響八(3)按電池反應(yīng)有2個(gè)電子得失.當(dāng)反應(yīng)進(jìn)度為1 l時(shí)的46,解:負(fù)板 Zn(s)一*Zn/Qa1H ) + 2小正械 HfeCbU) + 2e-*2Hg(l) + 2Cr)電池凈反應(yīng) Zn(s)

41、 + HglCk(s)-Zn2(d+ ) + 2CQcr ) + 2HgU)在 nt=O,005 mol kg_1 的 ZmClj 溶液中I=4-122 + : ) XO. 005 0. 0125 mol * kg 1£ bZigy± =-A| J ,宅-l7I=-0. 509X121 70125=-0.13387±7695E=E* + f儂好+ 良廠 其中 =M«ij 了:=臼 + 零1口4 m 小 1t * y± -I, 227 V£* =1. 227 V一§瑞魏九4 (0.005尸(0 7695尸=L 227+0, 1

42、96=1.423 V當(dāng)有2 mol電子得失，如上的電池反應(yīng)進(jìn)度為1 mal時(shí)* - tFE* - -2 X 95OOX 1.轉(zhuǎn)3工274 64 kJ - mol1,21 .寫(xiě)出下.列派差電池的電池反應(yīng),并計(jì)算在298 K時(shí)的電動(dòng)勢(shì).(DPrlHt (g,200 kPa) | H+ (aH+ ) IH* (gv 100 kPa) |Pt(2)Pt|H：(X)I(aH+.i -0.01) H H' QhL,=0. D|H式力")|PnPt|Ck5 100 kP&)|C1-Qcr )101(9.200 kPa)|PtfWPtIClt()|cr (an-a =0. 1) |

43、C廠(的一、=0. 01) |CM加"P"(5)Zn(s) | Zn2+ U+.i =0. 004) | Zn!+ ,2 =0. 02) | Zti(s)；(6)Pb(s) I PbSOx (s) | SOj- (ai =0.01) | 筑一(十=). 001) PbSOJGjPbG).解:法差電池由濃度之間的差異造成的電池電動(dòng)勢(shì)兩電極標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)相等P = 0負(fù)極 H2 (200 kPa)-2H+ (" >+2匕正極 2H”Qh+ )4-2eHA 1000 kPa)電池反應(yīng) 用(200 kPa)-HM100 kPa)RT期M】) 一 8.314X296, 1

44、八“E一 M記函=- 2乂9656d 出 5 =°* 0089 V.(2)負(fù)極 H式尸)*2H* 3 ) + ZT正被 2HQ+2-一電池反應(yīng) 2HF上)一2H"(.)一 «F (a2 ) 96500X2 n( TT )0591 V*(3)負(fù)極 2d- (a )CbtlOO kPa)+2e正極 Cl：(200 kPa)+ 加一一>2Cr (di)電池反應(yīng) Ch (200 kPa)-CbdOO kPa)E一雅舊箸一2xoln 1=0- 0089 V.14)負(fù)極 2Cr (ai)Cfe(p')+2e正俄 Cb"，)+ 2eCl-Q3電池反應(yīng)2C

45、I (a,1-2C(叫)E=-罄瓜儡)"一僦'Mln符=O.O59L(5)負(fù)極 Zn( s)Zn*' Q)+ 2e-正極 Zn計(jì)QQ + 2葭一 ZnC)電池反應(yīng) ZnJ- (as )-Zn2+ (ai )E=_gL 也 =_，14'、止之力里理 二o 0207 V七 sFln a； 2X96500 ln d 02 51(6負(fù)極 Pb<9)+ SO/_(ai)一-PbSOA3)+ 2e-正極 PbSC (s) + 2e-Pb(s)+Sf-(d；)電池反庖 SOTQC=SOTaQr _RTt f .-298X 314, 6 001 1皿”E- 方川“出)-

46、2X96500、0,010.03%,22 298 K時(shí)*有下述電池:AgC») AfiCI(«)I KCI(0. 5 mol * kg_： ) | KCKO. OS mol * kg l)|AgCKs) Ag<s)已知該電池的實(shí)測(cè)電動(dòng)勢(shì)力為0.0536 Y.在d S mol *加的KC1溶液中, 丁士值公別為0. 649和d 812,計(jì) 理。一的遷移數(shù).解；電池負(fù)極 Ag(s)+CI- (m3)AgCl(s) + E 正極 ACHs)十七-一,*Ag(s)+Cl- (mj) 電池反應(yīng) C!- Cnti)»Cl1mC離子由高濃度向低濃度遷移電動(dòng)期為漁差電勢(shì)E與

47、液接電勢(shì)之和r _ RT,0- 8.314X2981 0. 05X0. 附2一門(mén)八一芯 #E尸一#1口 7 一一礪而廠柏 0.3.649 -a 05336 VE尸 E-E尸 8 0536-0.05336)=0. 00024 V由液接電勢(shì)的計(jì)算公式罵="*一心祭1|1(勾/能)=1 -2£->翠1H/文)=0.00024 V解得心=0, 4998.注:遷移過(guò)程的自由變化班為f+RThwK+ Ajk- +f_RTkwrr 門(mén)-一宜EjFK*活度由解+ 一次+個(gè)離子由不同濃度變化明起自由能的變化%* mj-=加力彌+ a<i- -7W / 而以十f=l得出)ln(ai

48、/azK2瓦常用的鉛雷電池可表示為Pb(s)|FbSTl1(s)； H;sr(m=ko mol * kg-)|PbSt)Js)|PhSO4 PbCs)已知在060C的溫度區(qū)內(nèi)，電動(dòng)勢(shì)E與溫度的關(guān)系式為E/V-1. 917 37+56.1 X 1O-S(/1C) + L 08X10(e/'C)2在25g時(shí)，電池的E* = 2.O41 V*試計(jì)算這時(shí)電解質(zhì)溶液H2S(X(m=1.0 mol -1 )的平均活度因子丘.解:鉛蓄電池表示式為:Pb(s)|PbSC)4(s)；H:9Ot(m = 1.0)li,bS<X(fl)iPb(>Cs)iPb(3)'負(fù)極掌子一心海片>

49、;+Pb(s)-PbS()Js)+2e正極 1蟲(chóng)±&) + 4卬(如4+SUQ竭-)+2 屋一IXtsJ + HzOd)電池反應(yīng) Pb<5)+ PbO?(3)+4H(aH )+2S(X-(a- )=2PbS<)4 (s) + 2H?(XD口一 g 町i -£一£術(shù)力(5火&4)r酸性溶液 "+ =4 mh+=7- 2mas» 聲一 二¥ . mag- = y 'm 4I7 士 =(7ir 丁期一只E=P-Iht-=T7Z>)=pzF (y+ 2m)*(y- * mrE= P* Jln(/t *

50、 4m2 * m)s -r在 298 K 時(shí)，E=1,9188 VE=E*H in/r 4w . m l. 9188 i moa rt cal 8* 314 X 298(.jL 9188-2.0的-哪500'、4 的Iniyl = 4. 760y± =0.129.24.在298 K和100 kPd時(shí)，試求電極巴國(guó)房一，&凌一的標(biāo)準(zhǔn)電極電軌巳知(1)1 mol NSfeOj 5旦0息)溶于大量水中，&氏“=46.735 kJ mo。(2)1 molNA&a5H式溶于過(guò)fit的方離子溶液中4時(shí) =2& 786 kJmol 111 mol h溶于過(guò)量

51、的離子溶液中j =3. 431 kJmol(4)Pt|l3(s)|r=0. 535 V；紇)存物質(zhì)在298 K時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾嫡為化合物&CXrh(s)G/0 K-1 moL)3& 471146.0105.9116,7解:“)的化學(xué)反應(yīng)式為。岳Q 5H式)=2NjT +&d +5H2O2Na2S(X 5H:O+L =3r +4Nk +&C +10HQk + 1 -IT一一2 得 2&or+h21 +SCX-的轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2把兩電極組成電池川.。，&( 口 i |Ir|Pt負(fù)極 2&0(叫)一*S»OT (如)十%正板 li (s +

52、 2e *-*21 (aq)電池反應(yīng)2區(qū)建一叫)+ k(Q"=""i2I-(叫)(現(xiàn))-(28. 786-1431-2X46. 735)-68. 115 kJ * moP1調(diào)變?yōu)?'備= £S： = 105. 3X24-146-33. 47X2-116. 7=174. 16 J moL K-B5(4) = %H：f4) 一丁&.定14)一一68. D5X101 298X174, 1&=-12doi kJ moL電池電動(dòng)勢(shì)力 "-笑鏟=嚕墨力 =0. 6218 V個(gè)工,一通域一佻端一，冬曜-鼻中- =網(wǎng)一E*=q. 550

53、.0, 08fiS VT25.已知雷8 K時(shí)，反應(yīng)2H?CX介 THN第+g 的平衡常數(shù)為9CX10F ,這時(shí)比。的飽和 蒸氣為3200 P.試求258 K時(shí)下述電池的電動(dòng)勢(shì)E.PtlHrClHzSQiCaOl mol 1-1）心（21Pt（298 K時(shí)的平衡常數(shù)是根據(jù)高溫下的數(shù)據(jù)間接求出的.由于氧電極上的電極反應(yīng)不易達(dá)到平衡.不能 測(cè)出電動(dòng)勢(shì)E的精確值,所以可通過(guò)上法來(lái)計(jì)算E值.）解:負(fù)板2H式"）一FH*Qh+）+4正極 0?（"） + 414+如廣）+加一一-ZHhCXD電池反應(yīng) 2HM/f）+Q0>-2ROU）高溫水分解的方程式為2HtOg>=i2H2&

54、lt;g>+QI（R）此計(jì)算需設(shè)計(jì)過(guò)程如下；2Hl擴(kuò)）+Q （嚴(yán)卜理嗎*2HM）d）尸|4小2HlM和"&Grw（5）：加|2Fh。5組QO&戶(hù)好）XG»(l) = AfGffl(2) + irGlh(3> + iXC(11(4)+ifGbl(j) aAcCnCJ+aGmO+o+O&&,立初工C3) = rtRTtMGORrinK.+nfiTIn 誓=& 314 X298ln9. 7X ICT* +2X8t 314X29Bltt 需明1UIJZj473, 58 kJ mol 14X95500= 1.227 V.26 / 2

55、5%,計(jì)算298 K時(shí)下述電池的電動(dòng)勢(shì)&PMGlPbO101HCK0.01 mol kg r) II Hi (10 kPa” Pt已知產(chǎn)（Pb'+lPPh）=-0. 126 V.該溫度FFbChG）在水中飽和港液的濃度為0, 0油31"Y用0b次HHkel極限公式求活度因子后再計(jì)算電動(dòng)勢(shì)1解：負(fù)極 Pb+20TS廠)一*PbCb(s>+”正極 2H+GiH+)+2e電池反應(yīng) Pb($)+2hTQH+) + TIF3- -電)+ PbC!MG一 口) 電他的一極為氫電極,需求出搟u31g£的電枷電勢(shì)，與伊峭舊組成電池.設(shè)計(jì)電池 Pb(») I

56、Ptf + (口用/)li CT (act)i pbcQf g+pmg負(fù)極 Pb(s)一13pb計(jì))+2r正報(bào)1攻14。+2電-一一2卜(0+20 5 )電池反應(yīng) PbClMQE ：9fbCI> 】、，口曲3I-.出Pb"QW )+Cl- Coo-)RT= abPbClz溶液的濃度為0.039 mdkg1離子強(qiáng)度為？=+賓符=%(產(chǎn)+尸)75時(shí)0.097511101口 1 i "-0. 509X2 JO. Q975 = -0. 31797± -0, 481心存* 7+，%-=y- * 如一二E二枷 12 g門(mén) 附十牌=聚1吹，mn2i . y 了.扁一7+

57、t = t4泮稗 4W口(。. 481) * 0. 039, 7-0+ 1353 V3 = -d 1353+(-0,126) = 0» 2613 V電池反應(yīng)U)的電池電動(dòng)勢(shì)為E=叫+叫一倏Pba-取號(hào)?布同樣計(jì)算出0.01 md-ksT的HC1的闡干強(qiáng)度為力I=-mp5B = /n = 0¥ 01 mol kg 1187± = 一。. 5091/ L |H=-0. 509 X /oToT=-Q. 05097+110 kP- ha. 314X298, IQL 325 kPaE 林J / 網(wǎng) 13 Hl口2X96500 ln (0. ODO/Ol)1(>-<

58、;-0.2613)-0, 2&fi?-= 0.0546 V.N工有如下電池Cu(s) |CuAcs(O. 1 mt)l * kg 1) I AgAc< s)I Aj?(s)已知298 K時(shí)域電池的電動(dòng)勢(shì)E(298 K) =0.372 V,溫度為3州K時(shí),E(308 K)時(shí)，權(quán)(3州K)=0. 374 V, 設(shè)電動(dòng)勢(shì)E隨溫度的變化是均勻的.又知29&K時(shí)哼*fAg |Ag)=0.799 V.柄(Q/" |Cu) = O. 337 V.口)寫(xiě)出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)*或)當(dāng)電池可逆地輸出2 n電子的電荷量時(shí),求電池反應(yīng)的和35nt幻求甜酸根AgA”G的溶度積K*(設(shè)活度因子均為1 ).解:。)電池 負(fù)極 Cuts)一Y/+)+2晨 正極 2AeAc(s) + 2e- -*2Ag(s)-F2Ac- (a-)電池反應(yīng)2小