5.5-5.7原電池、電池熱力學、電極電勢

1、第五節(jié) 原電池一、可逆電池與不可逆電池1. 可逆電池的3個條件 如電動勢為E的銅鋅電池，將一外加電動勢E與之相聯(lián)。當E E，電池將放電 (1) 化學反應可逆，即電池充、放電反應互為逆反應 可逆電池的概念十分重要，因為只有可逆電池才能進行嚴格的熱力學處理。負極 ZnSO4溶液ZnCue-e-素燒瓷 銅-鋅電池示意圖E正極CuSO4溶液負極反應 Zn Zn2+ + 2e正極反應 Cu2+ + 2e Cu電池反應 Zn + CuSO4 Cu + ZnSO4陰極 ZnSO4溶液ZnCue-e-素燒瓷 銅-鋅電池示意圖E陽極CuSO4溶液當EE，電池將放電E2. 不可逆電池 當E 0，表示化學能全部轉(zhuǎn)化

2、為電能之外，電池在恒溫可逆 工作時，從環(huán)境吸收的可逆熱也變?yōu)殡娔埽籕r0，表示化學能除了一部分轉(zhuǎn)化為電能外，另一部分傳 給了環(huán)境 Qr=0，表示化學能全部轉(zhuǎn)化為電能二、可逆電池的熱力學函數(shù)舉例：298 K時，電池PtH2（p）H2SO4（0.01molkg-1）O2（p）Pt 的電動勢E1.228V，(E /T)p= -8.4910-4VK-1。試寫出該電池的電池反應，并求算該溫度下電池反應的rGm、 rHm、rSm及可逆放電時的熱效應Qr。解：正極反應 O2（p）+ 2H+（ ）+ 2e H2O（l） 電池反應 H2（p）+ O2（p） H2O（l）H2（p） 2H+（ ）+ 2e負極反應

3、第八節(jié) 濃差電池一、化學電池Zn（s）| Zn2+（a1）Fe3+（a2），F(xiàn)e2+（a3）| Pt 凡是電池中物質(zhì)的總變化涉及的是一化學反應，稱之為化學電池。 1. 無液接的化學電池2. 用鹽橋消除液接界的化學電池Zn（s）+ 2Fe3+（a2） Zn2+（a1）+ Fe2+（a3）Pt|H2（p ）|HCl（a=1）|Cl2（p ）|Pt電池反應：H2（p ）+ Cl2（p ） HCl（a=1）電池反應：二、濃差電池 凡是電池中物質(zhì)變化的凈作用僅僅是由高濃度向低濃度的擴散，則稱之為濃差電池。 組成電池的兩個電極液種類或活度相同，而兩個電極的活度或逸度不同（如汞齊電極、氣體電極）而組成的電池

4、，稱為單液濃差電池；電極相同，電極反應相同，只是電極液的濃度（或活度）不同，稱為雙液濃差電池。濃差電池的標準電動勢E =0二、濃差電池（一）單液濃差電池PtH2（p1）HCl（m）H2（p2）Pt例如，氣體電極組成的濃差電池：電極反應 負極反應 H2（p1） 2H+（m）+ 2e正極反應 2H（m）+ 2e H2（p2）總變化H2（p1） H2（p2）二、濃差電池（二）雙液濃差電池例如，硝酸銀濃差電池:Ag（s）AgNO3（a1）AgNO3（a2）Ag（s）總變化電極反應負極反應 Ag（s） Ag+（a1）+ e正極反應 Ag+（a2）+ e Ag（s）Ag+（a2） Ag+（a1）二、濃差電池（三）雙聯(lián)濃差電池 兩個相同的電池串接在一起，構(gòu)成雙聯(lián)濃差電池，可消除液接電勢。例如：PtH2（p ）HCl（a1）AgCl（s）Ag（s）Ag（s）AgCl（s）HCl（a2）H2（p ）Pt左電池反應 H2（p ）+ AgCl（s）