物理化学教学课件：期末复习第17章

1、第十七章 电化学,原电池： 阳极 （负极，左边），发生失去电子的氧化反应 阴极 （正极，右边），发生得到电子的还原反应 原电池书写惯例：左边写负极，右边写正极 原电池的电极反应、电池反应 注意气体电极（包括氢电极和氧电极）和微溶盐电极的电极反应,一、基本概念,或已知电池,例：已知,写出电极反应,负极,正极,注：微溶盐电极（包括AgCl，Hg2Cl2，BaSO4， CaSO4 ，PbSO4，Hg2SO4等）的电极反应中，微溶盐不能分开写，不能写成金属-金属离子电极的电极反应,例,得功 ，充电，电解池,做功 ，放电，原电池,电化学反应的热力学特征,及判定反应的方向 2. 求 ，设计电池 3.确定

2、及 4.确定溶液的pH值（了解即可,电池反应电势测定的应用,二、重要公式,E 电池反应电势,如果温度系数是常数， ET是直线，则,电池反应的能斯特方程,例:电池反应,例:电池反应,当电池反应中所有物质全部都处于标准状态，即各物质的活度均等于1。纯液体或纯固体（纯液体和纯固体的活度等于1），压力等于0.1Mpa的理想气体，活度等于1的离子,该原电池反应电势等于原电池反应标准电势，即,例如原电池,电极反应的能斯特方程,例：氢电极,同一电极的不同表示形式（包括气体电极如氢电极、氧电极和微溶盐电极,甘汞电极,1.电池反应电势和电极反应电势、化学反应热力学函数和标准平衡常数的基本计算 (1)已知电池，要

3、求写出电极反应和电池反应，并计算电池反应电势E,2)已知氧化还原总反应，要求设计电池，写出电极反应，并计算电池反应电势E,三、计算题,例1、25时电池 的电池反应电势为1.2307V,写出电极反应和电池反应； 求溶液中ZnCl2的活度aZnCl2及 ； 当1mol Zn发生反应时，求此电池反应的 、 和 ； 求上述电池在0时的电池反应电势； 该电池可逆放电并且有1mol Zn发生反应时，吸收或放出的热量是多少。 计算当电池短路时吸收或放出的热量。 已知Hg2Cl2的 ，求,解：(1)负极,正极,电池,注：原电池正极是微溶盐电极，负极是金属电极,0价 +2价 +1价 0价,所以0时,4) 已知,

4、7,已知Hg2Cl2的 ，求,例2、写出下列电池的电极反应和电池反应，并计算电池反应电势,解：(1) 负极,正极,电池,解:(2) 负极,正极,电池,注：(1)原电池正负极都是气体电极，正极是氧电极， 负极是氢电极。 (2)原电池正负极均是金属氧化物电极 电池反应的能斯特方程,解：(3) 负极,正极,电池反应,注：(3)原电池负极是氢电极，正极是微溶盐电极。 电池反应的能斯特方程,4) 负极,正极,电池反应,注：(4)原电池负极是金属电极，正极是氧化还原电极,例3已知25时H2O(l)的标准摩尔生成焓为 标准摩尔生成吉氏函数为 ，求：(1)电池 25时的电池反应电势和温度系数,注：原电池正极是

5、氧电极，负极是氢电极,2) 计算 的电极反应的标准电势,3) 若有1 mol H2参加反应，且反应在电池中可逆地进行，试求所做的电功。 (4) 求上述电池在0时的电池反应电势,解：(1)负极,正极,电池反应,4) 已知,所以0时,例4、将以下反应设计成电池,已知25时电池反应电势为1.227 V,溶液的平均离子活度因子,电池在25时电池反应的标准电势,计算该,解：负极,正极,2) 原电池正极是微溶盐电极， 负极是金属电极,注：(1) 原电池的书写惯例,例5.韦斯顿电池是一种标准电池，表示为 20时该电池的电池反应电势为1.018646 V，若温度超过20，每升高1，电池反应电势降低 。 (1)

6、 写出该电池的电极反应和电池反应； (2) 建立电池反应电势随温度变化的数学关系式； (3) 计算20时，电池每消耗1 mol Cd产生的系统H、G的变化 ， ； (4) 若电池在可逆条件下进行，计算系统放出或吸收的热量,注：原电池正极是微溶盐电极，负极是金属汞齐电极,解：（1）负极,电池,2,正极,3,4,例6.已知下列电极在25时的电极反应的标准电势数据： ， ， ， 。 试通过设计电池，计算25时AgCl (s) 的标准摩尔生成吉氏函数及在25时的分解压，写出电池反应式,解：标准摩尔生成吉氏函数,负极,正极,2.水的离子积 、微溶盐溶度积 的计算,应用同一电极的不同表示形式（包括气体电极

7、如氢、氧电极和微溶盐电极）的电极反应标准电势之间的关系进行 的计算,例7：已知 和H2O的离子积 试求,解,注：同一电极的不同表示形式，电极反应电势相等，电极反应标准电势不相等,例8 已知 ，求25时甘汞在水中的溶度积,解：对于,1.液接电势产生的原因是什么,2. 用了盐桥，盐桥中的电解质溶液应该选用什么,3.电池反应电势和电池电动势的意义,第十七章概念题,在两种含有不同溶质或溶质相同而浓度不同的溶液界面上，由于离子扩散速度即迁移速度不同，界面上形成双电层结构，产生微小的内电势差，称为液接电势或扩散电势,NH4NO3溶液,电池反应电势”和“电池电动势”均指平衡时（电流为零）时的电势。电池反应电势只决定于参与反应的各物质的化学势，不包括液接电势。电池电动势包括液接电势,6. 在下列电池中，电池反应电势和氯离子活度无关的有哪些,4. 在电池中进行，可逆放出或吸收的热量 Q 是否等于 ,5. 标准氢电极在任何温度下，电极反应电势都等于0。 （对，错,否,对,4,8. 决定了溶液中离子得失电子的能力。 （对、错,9. 某化学反应，其 ，能否采用催化剂使它在恒温恒压和只做体积功的条件下进行？ （能，否），采用输入电能的方法是否有可能使它进行？ .（是，否,否,错,是,10.原电池放电时，对外输出电功并同时放热，适用于此过程的可逆性判断为,11. 氯化银电极也可表示为银电极，两电极的电极反