華中科大金繼紅物化習(xí)題解答-166-193 第九章 可逆電池的電動(dòng)勢及其應(yīng)用-考研試題資料系列

1、華中科大金繼紅物化習(xí)題解答-166-193 第九章 可逆電池的電動(dòng)勢及其應(yīng)用-考研試題資料系列華中科大金繼紅物化習(xí)題解答-166-193 第九章 可逆電池的電動(dòng)勢及其應(yīng)用-考研試題資料系列華中科大金繼紅物化習(xí)題解答-166-193 第九章 可逆電池的電動(dòng)勢及其應(yīng)用-考研試題資料系列華中科大金繼紅物化習(xí)題解答-166-193 第九章 可逆電池的電動(dòng)勢及其應(yīng)用-考研試題資料系列第九章 可逆電池的電動(dòng)勢及其應(yīng)用基本 公 式 1。 ens方程 若電池反應(yīng)為，則 對反應(yīng)物取負(fù)值，對生成物取正值。 2。 E與K的關(guān)系 3。 還原電極電勢計(jì)算公式 若電極反應(yīng)為氧化態(tài)ze-還原態(tài)則 4 及QR與的關(guān)系習(xí) 題

2、詳 解 1。 寫出以下電池中各電極的反應(yīng)和電池反應(yīng). PtHHCla Cl2Pt； 2PH2Hg+Ags；3AgAs IlACls gs;4PbsPS4s C2Cu; 5PH2NaHa gOs gl； 6PtHHaq SbOs Ss; 7tFe3+a1,F2+a2Ag+Ags；8NHgaam NOH-HgOsgl； 解 1電池反應(yīng) 2 電池反應(yīng) 3電池反應(yīng) 電池反應(yīng) 5電池反應(yīng) 6電池反應(yīng) 7 電池反應(yīng) 電池反應(yīng) 2. 試將下述化學(xué)反應(yīng)設(shè)計(jì)成電池. 1; 2； 3； ； ； ； 7; 8； 9; 1。解1AgsAgCgClsAgs2AgAIsIClglss3PtH2aOaHgOs Hgl4Pt

3、Fe3+, Fe2+Ag+Ags5H2a O2 Pt6PtI ICl-Cl2Pt7tH2pH+OH-HpPt8MgsOH-2PtbPOOHgsHgl1tSn，Sn+Tl，Tl 3。 從飽和Westn電池的電動(dòng)勢與溫度的關(guān)系式，試求298.15 K，當(dāng)電池產(chǎn)生2mol電子的電荷量時(shí)，電池反應(yīng)的r、rHm和rm。已知該關(guān)系式為 解 將T=2815 K代入該關(guān)系式，得將該關(guān)系式對溫度微分，并將T29815 K代入,得飽和Westn電池的z=2，故 4. 9 K時(shí)，下述電池的E為1。2V：Pt2pH2O40。01 molk12pP已知HOl的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓試求：1該電池的溫度系數(shù)；2該電池在23 時(shí)的

4、電動(dòng)勢。設(shè)反應(yīng)焓在該溫度區(qū)間內(nèi)為常數(shù)。解1 - 2 2+2e + O2p+2H+eH2Ol電池反應(yīng) HpO2pH2Ol故 因在該溫度區(qū)間與T無關(guān),則亦與T無關(guān),即/T為常數(shù)，所以，273K時(shí)電池的電動(dòng)勢為 5。電池ZnCl00 mggCsAgs的電動(dòng)勢與溫度的關(guān)系為EV1。15-.921-298。試計(jì)算在298 K，當(dāng)電池有2mo電子的電荷量輸出時(shí)，電池反應(yīng)的G、rHm、rS和此過程的可逆熱效應(yīng)Q。解 將T=28 K代入題給關(guān)系式，得題給電池的2，故 6. 在9 時(shí)，電池HglglsClal2pPts的電動(dòng)勢為。092 V，溫度系數(shù)為9.27104 VK1。1寫出有個(gè)電子得失的電極反應(yīng)和電池的

5、凈反應(yīng)；計(jì)算與該電池反應(yīng)相應(yīng)的rm、Sm、rHm及可逆熱效應(yīng)R.若只有1個(gè)電子得失,則這些值又等于多少?3計(jì)算在相同溫度和壓力下，與2個(gè)電子得失的電池凈反應(yīng)相同的熱化學(xué)反應(yīng)方程式的熱效應(yīng)。解1電極反應(yīng) 2Hgl+2ClaHg2C2+e+ Clp+2e-Cla電池反應(yīng) 2Hgl+Cl Hg2C2s 2因有2個(gè)電子得失,所以 若只有1個(gè)電子得失,則 3若熱化學(xué)反應(yīng)方程式相同，則熱效應(yīng)為 一個(gè)可逆電動(dòng)勢為107 的原電池，在恒溫槽中恒溫至2 K，當(dāng)此電池短路即直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不做電功時(shí)有100的電荷量通過。假定電池中發(fā)生的反應(yīng)與可逆放電反應(yīng)時(shí)的反應(yīng)相同，試求以此電池和恒溫槽都看做系統(tǒng)時(shí)總的熵變。如

6、果要分別求算恒溫槽和電池的熵變，還需何種數(shù)據(jù)？解 電池短路不做電功，相當(dāng)于直接進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，其焓變H全部轉(zhuǎn)化為熱，恒溫槽獲得熱量p=-H，所以若電池恒溫可逆放電,則熱效應(yīng)為故 如果要分別求算恒溫槽和電池的熵變，還需rHm或E/p。 8. 分別寫出以下電池的電極反應(yīng)、電池反應(yīng)，列出電動(dòng)勢E的計(jì)算公式,并計(jì)算電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢E。設(shè)活度因子均為1，氣體為理想氣體.所需標(biāo)準(zhǔn)電極電勢從電極電勢表中查閱. 1tHpKOH0。 okg1O2pPt； 2PtH2SO4.01 mo1Pt； AgsAgs IAgs; 4PtSn4+，Sn2l3+，lPt； 5HlHgOsK0. mok1KHgaam=. 解 1

7、p+OH0.1 molkg122Ol2 + 2pH22OH。1 mlg1電池反應(yīng) H2p+2p2Ol 2 H2pH0.02 molk1 + Op. molkg-H2O電池反應(yīng) H2OpH2O 3Ags+I-s+ A+Ag 電池反應(yīng) g+IAgIs n+2e- T3+2eTl電池反應(yīng) T3Sn2+Sn+ 5 HglOH0. molkg1HOs+HO+e K.5 olg-1+KHaam電池反應(yīng) gl+KOH0 mk1HgOs+KHgam+H2O 9試為下述反應(yīng)設(shè)計(jì)一電池求電池在298 K時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢E、反應(yīng)的和平衡常數(shù)。如將電池反應(yīng)寫成再計(jì)算E、和,比較兩者的結(jié)果,并說明為什么。 解 設(shè)計(jì)電池為

8、 ds2a=1I-a=I2s，Pt查表得故此電池反應(yīng)的z2,所以當(dāng)電池反應(yīng)的計(jì)量系數(shù)縮小一半時(shí),E不變,但z=，故 1。 29時(shí),已知如下三個(gè)電極的反應(yīng)及標(biāo)準(zhǔn)還原電極電勢,如將電極1與3和2與3分別組成自發(fā)電池設(shè)活度均為1,寫出電池的書面表達(dá)式、電池反應(yīng)式并計(jì)算電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢。 Fe2+eFes，； 2AgCls+-Ags+l,； 3Cl2p2e-2，. 解 由電極1與3組成的自發(fā)電池為FsC2Cl2pP其電池反應(yīng)為Cl2pesFe2+2Cl-其標(biāo)準(zhǔn)電極電勢為由電極與組成的自發(fā)電池為 AsAglsCla=1Cl2pPts其電池反應(yīng)為 gsl2p2ACls其標(biāo)準(zhǔn)電極電勢為 11。 列式表示以下

9、兩組標(biāo)準(zhǔn)電極電勢之間的關(guān)系 1e3+3Fes，e2+2eFs，F(xiàn)e3+e-Fe2+； 2n4+eSns,Sn2+2es，Sn4+eSn2+。 解 1 Fe3+3e-Fe, Fe22e-Fs, F3+eFe,因=，則故 2 Sn4e-Sns, S2+2eSns, n4+S，因=,則故 1。298 時(shí)，已知如下電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢E=0.680 V:PH2pHl0.08 olg1，H2Cl2Hgl 1寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng);計(jì)算該電池的電動(dòng)勢；計(jì)算甘汞電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢。解 電極反應(yīng) H2H+2e 2Cl2s2e-HglCl電池反應(yīng) HgC2H2pHl2Cl 2電池的電動(dòng)勢為 3因 故甘汞電極的標(biāo)準(zhǔn)電

10、極電勢為 . 試設(shè)計(jì)一個(gè)電池的表達(dá)式，使其中進(jìn)行下述反應(yīng) 1寫出電池的表達(dá)式；2計(jì)算上述電池反應(yīng)在298 、反應(yīng)進(jìn)度為1 mol時(shí)的平衡常數(shù);3若將過量磨細(xì)的銀粉加到濃度為.05 molk1的FNO3溶液中，求當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡后，g的濃度為多少設(shè)活度因子均等于1？ 解 1電池表達(dá)式為PtFe3+,Fe+AgAgs2查表得，則此電池反應(yīng)的z=，故 3 Fe2+Ag+Ags+e3平衡時(shí) m 0.05 olk1m解得 反應(yīng)達(dá)平衡后，Ag+的濃度為0。42 ml1. 4.試設(shè)計(jì)合適的電池判斷在29 K時(shí)，將金屬銀插在堿溶液中,在通常的空氣中銀是否會(huì)被氧化空氣中氧氣分壓為21 kPa？如果在溶液中加入大量的

11、N，情況又怎樣?已知: gCN2+eAgs2CN，解 設(shè)計(jì)的電池為gsg2sHaO21pt則電池反應(yīng) 2Ags+O2。21pAg2Os,z=查表得，則E0,電池為自發(fā)的，表明Ag在堿溶液中會(huì)被氧化，但趨勢不大，開始生成的AgO覆蓋在A的表面,阻止了Ag被進(jìn)一步腐蝕。加入大量的CN后，,這時(shí)負(fù)極發(fā)生A氧化成的反應(yīng)，而不是生成Ag2O的反應(yīng)。 15. 在298K時(shí)，分別用金屬Fe和插入下述溶液中，組成電池.試判斷何種金屬首先被氧化？ 1溶液中含F(xiàn)e和C2+的活度都是。1. 2溶液中含F(xiàn)2+的活度是0。,而含Cd2的活度是00036。 解 1查表得，組成電池為CdCd20。1 molg1，F(xiàn)e2+0

12、。 mlk1es電池反應(yīng)CFe+。1mlkg-1esCd2+01o1設(shè)所有的活度因子均為1，z=2，則E0,則電池應(yīng)為se+01 molkg-1，0。1mk1Cds，作為負(fù)極，說明Fes首先被氧化成Fe2。 2當(dāng)F+為0.1 molg1，而d為0.006 mlkg1時(shí)E0,作為負(fù)極，說明Cds首先被氧化成Cd+. 。在298 K時(shí),有電池：AgClsNaCaHg2Clsgl。已知化合物的標(biāo)準(zhǔn)生成Gbb自由能分別為試寫出該電池的電極和電池反應(yīng),并計(jì)算電池的電動(dòng)勢。 解 電極反應(yīng)為gs+ClAgClse- HCl2seHgll電池反應(yīng)為AgsHC2sAgCsgl則 在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,有 1。 根據(jù)以下

13、在28和標(biāo)準(zhǔn)壓力下的熱力學(xué)數(shù)據(jù)，計(jì)算Hgs在該溫度時(shí)的解離壓。1電池H2pNaOHaHsHg的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢E=0.925 ； 2反應(yīng)H2gO2gOl的； 3298 K時(shí)，下表為各物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵值:化合物HgsO2gglH2g/Jmol1K70.29205.9。9177.130. 解 由題給電池可得 H+2H-2e2HOl+ s+HO2eHgl+2O電池反應(yīng) H2gOsHgl+2l 又 2g+2gH2Ol -得 HOsHlOp 反應(yīng)的z=2，則對于反應(yīng) 因 所以，g在2時(shí)的解離壓為 .在73318 K的溫度范圍內(nèi),下述電池的電動(dòng)勢與溫度的關(guān)系可由所列公式表示: 1CusCu2ONOHaqHOsH

14、gl 2ts2pNaOHaHgOHg 已知,試分別計(jì)算HgO和Cu2s在8 時(shí)的和的值。 解 電池1在298K時(shí)其電池反應(yīng)為 HgOs2CusOs+gl 電池反應(yīng)的z=，故電池2在2時(shí) 其電池反應(yīng)為 H+2pHOHgl 電池反應(yīng)的=2,故水的生成反應(yīng)為 H2p+2pH2O 得gl+O2pHgOs則 得2Cu+Opu2Os則 19。 有電池PHpHOpPt，在98 K時(shí)，已知該電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢E=0.40 V,.試計(jì)算這時(shí)解離過程H2Ol H+OH-的離子積常數(shù)的值。解 題給電池的電池反應(yīng)為H2p+O2pH2OlH+2- 故 H2p+O2pHOl 則 2得H2OlH+OH 則 故 2。 有電池n

15、snCl0005 molg1H2ClsHgl，已知在29 時(shí)的電動(dòng)勢為1227 ,Dbye-kel極限公式中的常數(shù)。試求:電極反應(yīng)和電池反應(yīng)；電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢E要考慮的影響；按電池反應(yīng)有2個(gè)電子得失，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)度為1ol時(shí)的。解 1電極反應(yīng)為 ZnsZn+2e- gCl2s2e-2gl+2l電池反應(yīng) Zns+H2Cl2HglZn2+2C2對Cl2溶液，其離子強(qiáng)度為則 電池的電動(dòng)勢為所以，電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢E為 3按電池反應(yīng)有2個(gè)電子得失,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)度為1mol時(shí)的為 21 寫出以下濃差電池的電池反應(yīng),并計(jì)算在298 K時(shí)的電動(dòng)勢。 PtH2g，0kPa+H2g,100 kPat； 2H2H+HH2P

16、t； 3Ptlg,10kPaCl-Cl2，20PaPt； PtClpClCll2Pt； ZsZnZn2n; PbsPbSO4s1=0。0a2=0001PbSsPs。解- 220 k2H+2e + +2e-H10 a電池反應(yīng) H20 kPaH200 ka2 H2H+e +eH2電池反應(yīng) + 3 2ClCl100 Pa+e- l220 Pa2e2Cl電池反應(yīng) C20 kCl20 kPa 4 l2p+ + CpeCl電池反應(yīng) ClCl5 Zns+2- + Zn+2eZns電池反應(yīng) Z+n2 6 Pbs+a1=00PbSOs2-PbSOs2ba=0.001電池反應(yīng) =。01=0。0012。 29 K

17、時(shí),有下述電池：。已知該電池的實(shí)測電動(dòng)勢為.053 V，在5 ml kg1和00ol g1的KCl溶液中，值分別為04和0.812，計(jì)算Cl的遷移數(shù)。解 此電池為濃差電池，電池反應(yīng)為Cl0。l kCl005l k1其電動(dòng)勢應(yīng)為解得 23. 常用的鉛蓄電池可表示為.已知在60的溫度區(qū)內(nèi),電動(dòng)勢與溫度的關(guān)系為在25時(shí)，電池的= 2041 ,試計(jì)算這時(shí)電解質(zhì)溶液H2SO4m= 1 mol k的平均活度因子。解 電池反應(yīng)為bPbO2+H2SO4m = 1 ol kg1PbSO4s+2H2O或 P+PbO2s4H+2PbS4s+H2Ol25故 2。在98K 和10 kPa 時(shí)，試求電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢.已

18、知：1 1 moN2S2O3 5H2Os溶于大量水中，；2 ml 2S2O3 5H2Os溶于過量的溶液中,；3 1 mol I2s 溶于過量的溶液中，；4 ; 各物質(zhì)在28K 時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵如下：化合物3.4746。0105.916.7解 由題意可得如下反應(yīng): Na223 5Os2a+aq+aq 2Na2S2O3 5H2Os+aq4Na+a+3Iq I2+Iqaq I2s22Iaq 2得2q +I2sq+Ia 得aaq+2e 由式與式構(gòu)成電池其電池反應(yīng)為式，則有 電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢為 電極的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢為2。 已知98 時(shí)，H2g2H2 2 反應(yīng)的平衡常數(shù)為9。7081，這時(shí)H2Ol的飽和蒸氣壓為

19、20 a,試求298 K 時(shí)下述電池的電動(dòng)勢。28 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.由于氧電極上反應(yīng)不易達(dá)到平衡,不能測出的精確值，所以可通過此法來計(jì)算E值.解 電池反應(yīng) 2H2p O22H2O ， 3。2 kPa設(shè)計(jì)以下循環(huán)：H2p+ O22H2Ol , 3 ka G3 12H2Og, p 2H2Og , 2 ka則2。 計(jì)算29 K 時(shí)下述電池的電動(dòng)勢E。已知，該溫度下Pbl2s在水中飽和溶液的濃度為0。039mol 1用DebyeHk極限公式求活度因子后再計(jì)算電動(dòng)勢。解 另設(shè)計(jì)電池其電池反應(yīng)為PbCl2s+2PbCl飽和溶液的離子強(qiáng)度為則 此電池反應(yīng)的平衡常數(shù)為則此電池的標(biāo)準(zhǔn)電

20、池電動(dòng)勢而 故 題給電池反應(yīng)為Pbs2+ 0。01 o kg12Cl0.01 ol kg1PbCs+0 Pa Cl001 mol 1溶液的離子強(qiáng)度為則 題給電池反應(yīng)的電動(dòng)勢為27。有如下電池已知298 K時(shí)該電池的電動(dòng)勢E2 。72 V，溫度為3K 時(shí),E08 K0.374V,設(shè)電動(dòng)勢隨溫度的變化是均勻的。又已知28 時(shí)，,.1寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)；當(dāng)電池可逆地輸出 ml 電子的電荷量時(shí),求電池反應(yīng)的rG、rHm和rSm;求醋酸銀AgAs的溶度積，設(shè)活度因子均為1。解 CuC201 ml kg1+2As+2eAgsAc0。2 ol g1電池反應(yīng) Cu AgAcsC0。 1mol g12c0.

21、 2ml kg1 2Ag2因電動(dòng)勢隨溫度變化是均勻的,故根據(jù)題意，z 2，則3對于題給電池,有設(shè)計(jì)電池 則電池反應(yīng) AgAcsAg Ac 28。 已知298 K 時(shí),電極的標(biāo)準(zhǔn)還原電極電勢為079,H2SO4s的活度積=8.207，試求電極的。解 設(shè)計(jì)如下電池：電池反應(yīng) Hg24s29。 298 K 時(shí),試設(shè)計(jì)合適的電池,用電動(dòng)勢法測定以下各熱力學(xué)函數(shù)值.要求寫出電池的表達(dá)式和列出所求函數(shù)的計(jì)算式。1Ag+F3+Ag+ +Fe+的平衡常數(shù);Hg2Cl2s的標(biāo)準(zhǔn)活度積常數(shù)；3HBr0。 1 mkg溶液的離子平均活度系數(shù)；Ag2Os的分解溫度；5H2Ol的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成Gb自由能；6弱酸HA的解離常

22、數(shù).解 3 4電池反應(yīng)為Ag2Os2AgsO2g，從求pO2，再用和求T分解。5 或6 設(shè)H解離平衡時(shí)的氫離子濃度為x，活度因子均為，則又，計(jì)算出,代入上式得Ka。30. 28 K 時(shí)，測得如下電池電池的電動(dòng)勢E與HBr濃度的關(guān)系如表所示：0.010200010032。7860。23400.2005試計(jì)算：1電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢;2 0. 1mlkg1的HBr溶液的離子平均活度系數(shù)。解 1電池反應(yīng)H2p+AgBrsAgs+H+aBa此電池的E即為,則 由eye-Hke公式，且1-1價(jià)型電解質(zhì)的離子強(qiáng)度I = m,則 由式與式得為線性關(guān)系,由題給數(shù)據(jù)計(jì)算得0。01。02005010.110.223

23、6031600610。0610。080090822以上數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合，得故 截距=03522當(dāng)m = 0. 1molkg，E 02005時(shí),由式得故 3。 電池中,設(shè)氫氣遵從的狀態(tài)方程為，式中 =。810m3 mo1,且與溫度壓力無關(guān)。當(dāng)氫氣的壓力p1 2000 kPa,p2=00 a 時(shí),1寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)；2計(jì)算電池在2 K時(shí)的電動(dòng)勢;當(dāng)電池放熱時(shí)是吸熱還是放熱?為什么? 解 12p12H+a+e2H+a+2eHp電池反應(yīng) Hpp 23則 電池放電時(shí)吸熱。32。 在298 時(shí)，有電池,已知當(dāng)H的濃度m= 14 l kg時(shí)，=0。97 V,當(dāng)m = 3.0ol k 時(shí),=0。41 V

24、，電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢=1。68 V。試求：溶液濃度為3。 l kg1時(shí)的離子平均活度因子；AuI 的活度積常數(shù)。解 1電池反應(yīng)H2p+AuIus+H+電池的電動(dòng)勢為當(dāng)m= 0。001 m kg1 時(shí),設(shè)1，則當(dāng)m = 3.0ol kg1 時(shí)2設(shè)計(jì)電池電池反應(yīng) AuAu+I而，則3。有電池，電池中HNO3的濃度均為m = 01 m kg1.在291 K 時(shí),維持=1的情形下，Ogg奧格對該電池進(jìn)行了一系列測試，求得電動(dòng)勢的平均值為0。029 .試根據(jù)這些數(shù)據(jù)確定亞汞離子在溶液中是以還是Hg形式存在.解 nHglm1+nm2+n nH電池反應(yīng) m21所以，溶液中存在的是。34。 8K 時(shí)測定下述電

25、池的電動(dòng)勢：玻璃電極p緩沖溶液飽和甘汞電極當(dāng)所用緩沖溶液的pH = 40時(shí)，測得電池的電動(dòng)勢為0.10 。若換用另一緩沖溶液重測電動(dòng)勢，得E =085 。試求該緩沖溶液的pH值。當(dāng)電池中換用p= 2。50的緩沖溶液時(shí)，計(jì)算電池的電動(dòng)勢。解 當(dāng)電池中換用pH=。50的緩沖溶液時(shí) 35. 用電動(dòng)勢法測定丁酸的解離常數(shù).在298 K時(shí)安排成如下電池：其中A為丁酸,NaA為丁鈉酸。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:。07170。0687.0006.63387.012730220.15401920.15150。0145300149306151試求HAH+A的平衡常數(shù).設(shè)活度因子均為1。解 根據(jù)題意,設(shè)丁酸解離平衡時(shí)各物質(zhì)的

26、濃度如下：A H+ + A平衡時(shí) m1x x xm因?yàn)榛疃纫蜃泳鶠?,故題給電池的電池反應(yīng)為HpAClAgsx+Cm3對于題給電池，查表得=0。222V。將第一組數(shù)據(jù)代入，得代入的表達(dá)式中，得同理可得故 36。98K時(shí),下述電池的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示:0。005000.0160。01300331。098302781。0159710044試求298 K時(shí)水的離子積常數(shù).設(shè)活度因子均為。解 電池反應(yīng) Hp+ACsAg+對于題給電池，查表得=2224V；因活度因子均為1，。將第一組數(shù)據(jù)代入上式,得同理可得故 37. 在298 K 時(shí)，有以下兩個(gè)電池：1 As AgClH乙醇溶液m2p HCl乙醇溶液2A

27、gCs s2 gs gClsCl乙醇溶液1l乙醇溶液2 ACl s已知HC乙醇溶液的濃度分別為m1 8.24 103 1，m = 8。23802mol kg1，兩電池電動(dòng)勢分別為E1=。822 V，E2=0.05V。試求:在兩種Cl乙醇溶液中離子平均活度因子的比值；+在Cl乙醇溶液中的遷移數(shù)t+;H+和Cl的無限稀釋離子摩爾電導(dǎo)率和的值。已知=8。3813 S m2 ml1。解 1串聯(lián)電池的總反應(yīng) Cm1Clm2因，故得 2 電池反應(yīng) Clm1Clm2 因有液接電勢存在，故 38。 已知298 、10kPa時(shí),C石墨的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓.如將石墨的燃燒反應(yīng)安排成燃料電池石墨,熔融氧化物2gM則能量

28、的利用率將大大提高，也防止了熱電廠用煤直接發(fā)電所造成的能源浪費(fèi)和環(huán)境污染。試根據(jù)一些熱力學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算燃料電池的電動(dòng)勢。已知這些物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵為物質(zhì)C石墨，sCO2gO57421。74205。14解 題給電池的電池反應(yīng)為C石墨，s O2g CO2g則 而 所以在題給條件下,燃料電池的電動(dòng)勢為3。 在28 K 時(shí)，下述電池的電動(dòng)勢E = 01519 V：并已知以下物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓：物質(zhì)gIsAg61。4105。8955.9試求：1當(dāng)電池可逆輸出 mo 電子的電荷量時(shí)，Q、We 膨脹功、Wf 電功和電池反應(yīng)的rU、Hm、rS、rAm和rG的值各為多少；2如果讓電池短路，不做電功,則在發(fā)生同樣的反

29、應(yīng)時(shí)上述各函數(shù)的變量又為多少.解 電池反應(yīng) AgsHIAgIsH2p2其余狀態(tài)函數(shù)改變量同1。4 已知水的離子積常數(shù)在23 K和30 時(shí)分別為293 K = .6714和33 K 。451014.試求:1 298 K和標(biāo)準(zhǔn)壓力時(shí)，中和反應(yīng)H+a+OHH2Ol的和的值設(shè)與溫度的關(guān)系可以忽略；2 2 時(shí)O的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成ibbs自由能的值。已知下述電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢E =0.927 V：并已知反應(yīng) H O2g ， HO s的29 K5。5kol1。解 1 水的離解為中和反應(yīng)的逆反應(yīng)，即H2lH+aqOaq由題意知，其標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓解離與溫度無關(guān)，即當(dāng)溫度由29K升至303 K時(shí)故 而，則 2 電池反應(yīng)

30、 HgOs2H 而 H O gHgO s 2OlH+aqHaq 由得H2gO2 gH+a+OHaq H的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成b自由能為零,則H的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成Gbb自由能而 故 自 測 題 以下電池中，電動(dòng)勢與Cl的活度無關(guān)的是 A.ZnnCl2aC2Pt 。 ZnZnl2a1 KCagCsAgC。 A AlKC a ClpPt D Pt H2pHCl C2pPt 2.將反應(yīng)H+OHH2O設(shè)計(jì)成可逆電池,選出以下電池中正確的一個(gè)。 A Pt H2H+qOH aqO2Pt B. PtHNOHaqO Pt H2NaOaq HClaH2t H2pOl2p23.298 時(shí)，,則反應(yīng)Fe2Au32 Fe3Au的平

31、衡常數(shù)為 A.4。49101 B.2.2022 。 661100 D。 7.651 4 某燃料電池的反應(yīng)為H2+Og2Og，在00 K時(shí)的rHm和rSm分別為2516Jmo1和50 mo1K，則該電池的電動(dòng)勢為 A. 1。2 V B。 2。4V 。 1. V D.2.8V 5。 以下兩個(gè)電池，電動(dòng)勢分別為1和E: H2O0.1 mo k12ppH2SO4。1 gO2p兩個(gè)電動(dòng)勢的大小為 。 E1E2 . 1 E2 。 1 E2 6。 已知電池CC2a2C2a1Cu和tu22, Cua C2a1 ， CuaPt的電動(dòng)勢分別為1和E，則 . 1=E2 B E=E2 C. E= 2 E1E. 25時(shí)

32、，電極反應(yīng)22H+2eH2O2的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢為0。68V,已知=0.41 V，則電極反應(yīng)H2O+2H+2O的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢為 A。2576 V B。 .279 V C。 1。08 V D. 1。777 V 8. 兩個(gè)半電池之間用鹽橋連接,測得電動(dòng)勢為.09 V,當(dāng)拿走鹽橋，使兩溶液接觸，這時(shí)測得電動(dòng)勢為0048 V,則液接電勢為 A. 0。011V B. 0.011 C 0.10 D。 0.107 9 通過電動(dòng)勢的測定，可以求難溶鹽的活度積，今欲求AgC的活度積，則應(yīng)設(shè)計(jì)的電池為 A. AggClCl aq 2pPt BPtCl2Cl a AgNaAC。 AgAgNO3aqHCl aAgClAg

33、 D。AgAglH aq AgCA10 已知29K時(shí) .799 V,電池PtH2H2S4qA2S4sAgs的E為0。7V，Ag24的活度積為 A 38107 B.120 . 29803 1。2101. gAg和lAgClsAg在29 K時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢分別為0.99和.224 V。1計(jì)算AgCl在水中的飽和溶液的濃度;2用DebeHcel極限公式計(jì)算2 K時(shí)AgC在.0 mol k1K溶液中的飽和濃度,已知;3計(jì)算反應(yīng)gAgaqCaq的。22 時(shí)，反應(yīng)H2g+Ag2sg + H2Ol的恒容熱效應(yīng)Q 2。79 k mo.在28 K、p下，將上述反應(yīng)體系構(gòu)成一可逆原電池，則其電動(dòng)勢的溫度系數(shù)為5.

34、044104 。求AgsA2OsOH電極的。已知298 K時(shí)水的離子積Kw14。1. 以下電池可用來測定溶液B中C的濃度。HglHg2Cl2sKCl1mol 1溶液BaC2Osg2C2Os若用加入NaNO的方法保持溶液B的離子強(qiáng)度為0。1 ml kg,當(dāng)溶液B中含有0.01mol kg1aN3,在298 K時(shí)測得電池的電動(dòng)勢1為03243 V；當(dāng)溶液B中含C2量不同時(shí),于同樣溫度下測得E2為03111 V。寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng);計(jì)算后一種溶液中Ca2的濃度。4 以下電池在298 K時(shí),液體接界處=0。37。PbPSOCdO4m1CSO4m2PbSOsb已知m1=0. ml kg1，,1=0。1, m。2mol kg，2=。32。1寫出電池反應(yīng);2計(jì)算98時(shí)的液接電勢和電池總電動(dòng)勢。15. 試由以下數(shù)據(jù)求出98 K下，Cu、CuIs、HIaq及H2p體系達(dá)平