物理化学第五版傅献彩课后习题答案

1、第九章可逆电池的电动势及其应用1,写出下列电池中各电极的反应和电池反应.Hs(p吗)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)负极 He "% )一2H+1的+ )+2。正极 Ct (Ai. >+2e- -2Cr)电池反应 Hi( 0G+ClMgJ-2HCl(aq).(2)负极 HM加&)一2H+ Qh+ )+2e- 正极 2Ag+ SH +2e-2Ag(s) 电池反应 H"外)+ 2A+QM)=2Ag(G+2H+Ur).(3)负极 Ag(s)+1" (ar )一Ag(s)+b 正极 AgCS)+Afi(s>-FCl- (aa-)电池反应 Agas)+r'(口厂)-A

3、gi(s)+cr).(4)负极 Pb(a + SOTQ 蜥-)-*PbSO*“十%正极 C/十Gic产>+2曰-CuG)电池反应 Pb(3)+CuJ+ (W+)+SOE-(asf- )-PbSOJG+Cu(sL负极 &(2)+2。斤(.->*2HfCKD+2e-'正极 HgO+ H0+ 2一OHFqoh- )+Hg(l)电池反应 HM 加)+HgO一+ HQCD,(6)负极 JHrtpM,)*6H+ (日产)+6广正皴 也")4614+5+)+6e- -2Sb( s>4-3 H2 0( 1)电池反应3Hl(力/l+SbQl。=25从。+3乩。上(7)

4、负极 W S。一+ l正极 Ag (&z+)+电*Ag(s)电池反应 Fez+ (a2 ) +Ag+ (a+ )Fe>+ (ai ) + Ag(s),(g)负极 2Na(Hg)(am)>2Na+)+2Hg(L)+2e'正极 HgO(s) + Hg0(D+2b-HgH) +2OH- Svh-)电池反应 2Na(Hg) + HgO(s) + Ha0(D- 2Na+ (a+ )-20H- (- ) + 3H*D, 2.试将下述化学反应设计成电池.(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;设计电池(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 旧 ih+“ >ia(g)|pt(6)1 (s) 11-(ar) | C(g- ) | Cb (g) | Pt3 .从饱和Wemou电池的电劭势与温度的关系式.试求在298.15 K,当电池可逆地产生2 moi

7、电手的电 荷量时，电池反腐的&Ge，&He，和&已知该关系为E/V=L018 45-4. 05X 10-t (77K-29X 】5)-密 5X 10-f (T/K-293.15)2帼由把的关系式求出(等)再求出2眼15 K时E的值.因为工AGh = *EF；&Hm = &G+T * &工、(券)=4.O5X1OTZX9. 5乂1。一乂(7一293. 15)V- K-1当 T=29& 15 K时.(券)=-5.0X10'&V* K 1E: 1,01815一 轧 05X107(2温 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时,下述电池的电动势为L 228 V,PHHMp*)|HeSO“0. 01 mol - kg)|Q<)|

9、Pt已知H式)的标准摩尔生成熔为曰O,l> = 285.83 kJ mo厂L试求器(1)该电池的温度系数,(2该电池在273 K时的电动势.设反应给在该温度区间内为常数.解二(1)电池反应工负极 H式)NH+Qn+I+Ze-正极 H2O(1)+4°() + £e_*2OHSa) fa电池反应 HM玲+C(")=HtCKDXGm=-FE=-2X965OGXL 228 J mal_1 = 237. 004 kJ mol-1=+ T其中借)，'7. Ut川一诩,75 J - mpR1(券),=攀=温翁-& ”1。-，V "(2)、打即=占

10、五+»*丁(奔) dHm不随温度变化可(飘一乩七一xFT=273 K 时,E=273 <- & 54X10-4)-|-l. 249 V.支电池ZnG)|ZnClNQ.O5 njol k« ' ) I AgClG”心心)的电动势与温度的关系为E/V- L 015- 4, 92X 1O_1(T/K)-298试计算在298 K当电池有2皿1电子的电荷量输出时，电池反应的XX.4出和此过程的可逆热效应,解常gg K时有2 mol电子的电荷量输出E=L0l54. 92X IO-维-298) = L015 V&U=-zEF=-2X&65OOXl.O

11、15=-195.9 kJ moP1&G» =zF(寿)-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-'可逆热效应为tQ=T, &&. = 298 K f -35.QJ* moL KT)二 一班 31 kJ - nwL乱在298 K时，电池口小】)|臣。(3)|1口心)山匕(芦)国乂3的电动势力.092 V,温度系数为9

12、.427 X1()-*V- K7门)耳出有2个电子得失的电极反应和电池的净反应+(2)计算与该电池反应相应的&&，4Hb及可逆热效应Or.若只有1个电子得失，则这些值又 等于多少？(3)计算在相同的温度和压力F.与Z个电子得失的电池净反应相同的型化学方程式的焦效应.解：在298 K时负极 2Hg(1>-H 空 ChG)+£k正极 Cb(>+2k-2Cr (a)电池反应 2 H 唐 +CL ( />)- Hg, Ck (s) + 2c Q).=2XgE500X】09£0-210. 756 kJ moRJ&&餐工产(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 皿尸若只有一个电子，则所求的值变为原来的1/2，(3)若在相同温度压力下.热化学方程式的热效应为Q.=&He=-156. 54 kJ " n»l"t7.一个可逆电动势为L 70 V的原电池,在恒温槽中恒温至293 K-当些电池短路时(即宜接没生化学 反应不作电功)

14、，相当于有1000 的电荷量通过.假定电池中建生的反应与可逆放电时的反应相同.试求 以此电池和恒源槽部看作系统时总的熠变.如果要分别求算恒温槽和电池的炳变还需何种数据？解:电池发生的反应与可逆放电时的反应相同.系统的=一通F= -(nF)E=-Q-巨= + 1000 L7O=1, 7X1O3 J醛(槽等体系的 &Ha&G+T&S=0=曳= LZJh5 8 J . KtT T 293 K J若要分别求熔变还需知道电池反应的培变.队分别写出下列电池的电板反应、电池反应，列出电动势E的计算公式，井计算电池的标准电动势£. 设活度因子均为h气悻为理想气体.所需的标准电

15、极从电报电势表中喜阅.(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广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解二负极吊坨3)十OH5h-)知OU)+正极%。+得玲。(1)+一。日-(*-)电池反应/比5+1(五夕)一十匹0(1)电动势E=E-等皿5 )' =£& =

16、g用0 一海+ IHg，负极 印。)- H.Qh+)斗晨£i正极 T<Mp>+H+S)+联一*yHiO(l)电池反应*)+Jaw)j4H£0(l)E= E*=淹 1Hset一商, 岫(3)负极 Ag( s>+1- Car)*AgI(s) + e-正极 AgQ"+)+£Ag3电池反应 Ag+ )+(ar )AgKs)£=£*一塔也一r g+ &公=两,如一如!w(4)负极 W_Si?+Q蜡+)-* -Sn*1)+e£aXr正极 专廿 Qi )+院一*T1*5l+ )电池反应 ySnI+ (a+ )+十

17、71”(谢+ )-Tl+(aTi+ )+s(产(g+ )EG%(群制£* = *+e+ + 握"甩a,负报 vHg(l> +OH- (%厂)4 HgO+gHz0。)+L£££f正极 K*QK+)+f Hg(D+e*&HgQK+)电池反应 6 + t) Hg(D+OH 3>r )+蜡 5r )十 Hg(Xs)+十 口3)+%«8(2E=.詈岳或七E 做，Ha，小出一？?kQXH.诩7 9.试为不述反应设计一电池Cd(s) +1 式6-3+ QW ) +2P Q)求电池在298 K时的标准电动势£*,反应的A

18、G：和标准平衡常数K：.如路电池反应写成-yCcKsi+yUCs)=yCd2+(a«z) + r(ar> 再计算和K>比较两者的结果，并说明为什么.解;设计电池还原 负极 Cd<s)*C<fF牝产)+2D氧化 正极 L(s)+2e-2K (ar )电池反应 Cd(s) + ia(5)-Ctf+)+2r (ar )k-Fu或产心= 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.电池反应式写成Jcdlsj + Jk。一 JCcP"(改小)十Gil )£心£E 不变 46(2) = :&«(1) = -90.56 kJ » moLK：«)=CK：a>)i=7. 46XI卡.10. 298 K忖,已知如下三个电极的反应及标准还原电极电势.她将电极(1)与(3)和(2)与(3)分别组成 自发电池(设活度均为】)，请写出电池的书面表示式,写出电池反应式并计算电池的标准电动势.(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：自发反应E>0,电极电势高的做正极电极(】)的电极电静 <电报(2)的电极电势.(2)为正极电池反应负粮 Fe(s)F/ (口产)+广正极 AgCKs)+eA«(3)+C1- tacr )般的电池反应:AgCI+ +f«G-、+FPQW )+C(g-)电池表达式 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)与(3)组成的自发电池(3)为正极负极 Ag(s)+Cl- (oa- >*AgCI(s)-Feu正极 孑Cls(p)十YlFan-) iU电池反应 Ag<s)4-1-Ch()-AgCKs) M设计电池为 Ag(a) + AgCKs) I口一(的-)|Ch (") | PtE = ib -徜)2117 = 4.3583 0.2223) = 1,136 V.H-列式表示下列两组标准电报电势炉之间的关系.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党-4忌=&3-3强尸1代 * F GK.一的？3为该电极与标准H?电极组成的电池的电势E*/0J.att1g 一汗中40,(2) = 2遥"g F一区位=_3而.眸* F(-2先十怅* F)=-1侬什珠2+ F二网丁= 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网上卜国 F&1=A6 一 同样：&GmH二F8.4品, =4遇一 FT2遥1r七, F)=-2 牌 F二喝小序2i= ?据尸显一丹升图12 . 29S K时已知如下电池的标准电动势咛=0. 2680 Vx Pt|Hz（）|Ha（0. 08 mol - kg-*7± =0. 809） | HgjCh （s> I Hg（l> tn写出电极反应和电池反应.（2）计算该电池的电动势.（3）计算甘汞电极的标准电极电势.解：1负极 H式户”）一*2H+Qh+）+2e-正板 Hg.Cla（s）+2c-*2Hg（l）4-2Cr（aa-）总电极反应 HK/J+HgaCK

24、G*2旷（附十）+21依+ 2C（口门-）-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 .试设计一个电池,使其中进行下述反应Fd+Sy ） + Ag+ Q&* ）?=jg（8>+Fe3+（£iFti+ ）（口写出电池的衣示式.（2）计算上述电池反应在2兆K,反应进度为1 mo】时的标准平衡常数K：（3）若将过量磨细的银粉加到浓度为0.05皿”的FHNlb"溶液中.求当反应达平衡后,Ar卜的 浓度为安少？（设

25、活度因子均等于L）解：（1）电池表示式为 PHFJFwj.FFrQ H Afl.UOlAg（池*幻平衡常数鬲出=鬻£* =肉*制我3+InK：=L 094298X8. 3H1X(0, 7991-0. 771 八 96500K：=2. 08St(3)已知 AgG)+FW-A+Fe开始0,0500平衡0.05-a aaK*=(2. 988)-1，0.C5一。a = 4. 417X 10 2 mol kg ".14,演设计合适的电池判断在298 K时,将金属银插在溶液中在通常的空气中银是否会被氧化?（空气中辄气分压为21 kPa）.如果在溶液中加入大量的CN；情况又怎样？已知,A

26、gfCN卜丁一 Ar+ 2CN针=0,31 V.解：设计电池Ag3+A&fKjOOH- Qs）ICV。*） |Pt电他反应 2Afi（s）+4aS*）-A&O（5）负极 2AgG)+2OFT 5h- )*Ag2O(s) + H?O(l) + 2e-正极 学卜(组)+HKMD+2七-2f)H-(am)H* =tA,icjH' "中=(0. 401 一支 344) V=Ot 057 V=0.057 V-喷爆翳InCO厂+V w 人y uOx/U10 / 25=0, 047 V>0iGL=-zFE<0电池是自发的，在空气中碱性条件卜一 Ag能被氧化成氧化

27、银.加入CN-后，电池变为Ag(s)| Ag(CN)i- fCN-(->| AH(5 2Q IPl负极 2Ag(3)+4CN- (a- )-*2Ag(CN)2- +2e-正极 力。(叫)+HeO(D+2史一一OHCooh-)电池反应2Ag+4CV (仆-)+9%(用)+ H式) = 2EAg(CN)sy +2UH(5 )电动势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-严支AglCN仃产 n大量CN存在很大,血(-(

28、EAbCCN)：)0与«：Ar；CM)z厂都彳艮力、-<cE>Q 701此时电池电动势大于不加大量CN离子时的电池电动势.E=RT； E越正K：越大反应的趋势越大.所以，加入CV后, Ag气化成AgCCN) J.15 .在298 K时.分别用金属Fe和Cd插入下述溶液,组成电池.试判断何种金属苜先被氧化?U)溶液中含F中和Cd计的活度是0. L(2)溶液中含Fe(+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对>琏，以研为正极设计电池 Fe(s)|Fe4'(uF/t ) .

29、Cd"(取#十)| Cd(§)负极 Fe(s>Fc" (口”+)+2联正极 Cd2 (如平)+2一Cd(s)电池反应 Fe(s)+Cfi24(£i* )CdCN)+ Fe' Qf')电池电动势；E=E* 累In曹生7=隔产仆-荷庐十,一笔岳岩7=-0, 4029+0. 4402-la 1ixy&buo=0. 0383 V>0,&Gm = -=EFV0电池反应能发生首先FZa)披粗化成F¥十.E=F一票In空Zr ac# 十_A - v 8, 314X298,00.0383 V 965Q0X2 %, 0

30、036= -0.0044 V<0&GQ0反应不能发生,而其逆反应可以发牛.Cd首先被氧化成c/+.16 .在298 K时,有电池:AgG)1AgaINaCKaqYHgjCijIHg已知化合物的标准生成Gbbs. 自由能分别为：&GUAgC,Q = -109.79 kJ - mol-'dGUHg2cb.4 =-210.75 kJ mo|f .试写出该电 池的电极和电池反应，并计算电池的电动势.解:负极 Ar(G + C由->AgCUs)+e-正极 y Hf&CljCsJ + e-HgdJ+CrCaa-)电池反应 Ag( G +, Hg?Cb(s>

31、Ks> + Hg(b £aid 会=Aj6a1(A?C1<3)忘(Hg?CI± .s) £t= -109. 79-y X(-210, 75)d. 415 kJ , mol-1标准态下E=O 一呼=笔蕊需=d。4575 V17 .根据卜列在298 K和标准压力F的热力学数据，计算HgOG)在该温度时的解离压.已知：电池PH H工外)WHQ) | HgD的标准电动势“=0.9265 V,(2)反应 H3(G+f%(l)-HtOU)的&HM = -285.83 kJ (3)298 K时，下表为各物质的标准摩尔墙值化合物UgtXs)O(8)HJX1)H

32、gfl)凡乩“J K-1 - mor1)70. 29205. 169. 9177. 4130.7解：负极 氏(叽)+2OH)一2h0()十2/正极 H/)+HgO(s) + 2七 -Hg(l) + 2OH-(aoH* )电池反应 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-'区 « =（-28氏83乂】胪一298.1一

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的温度范围内.下述电池的电动势与温度的关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产(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,试分别计算 HgO 和CgO(s)在298 K时的&G和的值.斛：Cu。|C先0(5)|NaOH(aq) | H«O(s)| Hg(l)(D的电池反应为负极 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)电池反应 2cli(冷 + HgCKs)-Cu3 cx导)+ Hr(D(2)的电池反应为*负极 H“ "+ 20H-( aq)*2 %(Xl>+2e-正极 HgO(s) + H2O(I) + 2e- -* H奴 t) + 2( )H Faq)电池反应 Hfi<X s) + Hj (p*)-Hg( 1) 4- H2 0( 1 >在2gB K时、的电池电动势分别为e=461. 70. 1M(T-298)+1,(X10T(t-298A mV-461.7

36、mVE?=923, 65 mV2311) = -之耳产=0.4617乂96500乂2=一89门1 kJ * mol-1iC(2)= zE?92565X96500X2 = -178. 65 kJ mul1 '在 298 K 时 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&会(2) = -237.13+178. 65 = -58. 48 kJ mL= -285. 83 + 15, 61 = -90. 22 kJ m

38、oL同样(D+一得 2CuCs) -by CJt (p*) =Cife DCs)3会(3。")=为母(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】见有电池Pi|Ht3)|H*(口/)l|)IQ""Pt，在298 K时，已知谈电池的标准电动势可=0. 40 VG(HaOj) = -237, 13 kJ 皿厂、试计算这时 h

39、2O(1)=H+)+OHFg)的离子积常数K1的值.解：负极 H2()*2ir(aH» ) + 2正极 HO+2E一20H- (sr ) £i电池反应C>(p")=2H+ (aK* 5 + 2OH- (a- >而 H(犷)+ ；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,有电池ZnC) |ZnCkm = O005 molkg-' ) | HChG | 已知在298 K时的电动势 E=L 227 V.Deby - HUcktl 极限公式中的常数 A=0. 509(niol - kK-l 厂+,试求：门)电极反应和电池的净反应：(2)电池的标准电动势E(要考虑"的影响八(3)按电池反应有2个电子得失.当反应进度为1 l时的46,解:负板 Zn(s)一*Zn/Qa1H ) + 2小正械 HfeCbU) + 2e-*2Hg(l) + 2Cr)电池净反应 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侬好+ 良厂 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当有2 mol电子得失，如上的电池反应进度为1 mal时* - tFE* - -2 X 95OOX 1.转3工274 64 kJ - mol1,21 .写出下.列派差电池的电池反应,并计算在298 K时的电动势.(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厂(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:法差电池由浓度之间的差异造成的电池电动势两电极标准电势相等P = 0负极 H2 (200 kPa)-2H+ (" >+2匕正极 2H”Qh+ )4-2eHA 1000 kPa)电池反应 用(200 kPa)-HM100 kPa)RT期M】) 一 8.314X296, 1

44、八“E一 M记函=- 2乂9656d 出 5 =°* 0089 V.(2)负极 H式尸)*2H* 3 ) + ZT正被 2HQ+2-一电池反应 2HF上)一2H"(.)一 «F (a2 ) 96500X2 n( TT )0591 V*(3)负极 2d- (a )CbtlOO kPa)+2e正极 Cl：(200 kPa)+ 加一一>2Cr (di)电池反应 Ch (200 kPa)-CbdOO kPa)E一雅旧箸一2xoln 1=0- 0089 V.14)负极 2Cr (ai)Cfe(p')+2e正俄 Cb"，)+ 2eCl-Q3电池反应2C

45、I (a,1-2C(叫)E=-罄瓜儡)"一僦'Mln符=O.O59L(5)负极 Zn( s)Zn*' Q)+ 2e-正极 Zn计QQ + 2葭一 ZnC)电池反应 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负极 Pb<9)+ SO/_(ai)一-PbSOA3)+ 2e-正极 PbSC (s) + 2e-Pb(s)+Sf-(d；)电池反庖 SOTQC=SOTaQr _RTt f .-298X 314, 6 001 1皿”E- 方川“出)-

46、2X96500、0,010.03%,22 298 K时*有下述电池:AgC») AfiCI(«)I KCI(0. 5 mol * kg_： ) | KCKO. OS mol * kg l)|AgCKs) Ag<s)已知该电池的实测电动势力为0.0536 Y.在d S mol *加的KC1溶液中, 丁士值公别为0. 649和d 812,计 理。一的迁移数.解；电池负极 Ag(s)+CI- (m3)AgCl(s) + E 正极 ACHs)十七-一,*Ag(s)+Cl- (mj) 电池反应 C!- Cnti)»Cl1mC离子由高浓度向低浓度迁移电动期为渔差电势E与

47、液接电势之和r _ RT,0- 8.314X2981 0. 05X0. 附2一门八一芯 #E尸一#1口 7 一一砺而厂柏 0.3.649 -a 05336 VE尸 E-E尸 8 0536-0.05336)=0. 00024 V由液接电势的计算公式骂="*一心祭1|1(勾/能)=1 -2£->翠1H/文)=0.00024 V解得心=0, 4998.注:迁移过程的自由变化班为f+RThwK+ Ajk- +f_RTkwrr 门-一宜EjFK*活度由解+ 一次+个离子由不同浓度变化明起自由能的变化%* mj-=加力弥+ a<i- -7W / 而以十f=l得出)ln(ai

48、/azK2瓦常用的铅雷电池可表示为Pb(s)|FbSTl1(s)； H;sr(m=ko mol * kg-)|PbSt)Js)|PhSO4 PbCs)已知在060C的温度区内，电动势E与温度的关系式为E/V-1. 917 37+56.1 X 1O-S(/1C) + L 08X10(e/'C)2在25g时，电池的E* = 2.O41 V*试计算这时电解质溶液H2S(X(m=1.0 mol -1 )的平均活度因子丘.解:铅蓄电池表示式为:Pb(s)|PbSC)4(s)；H:9Ot(m = 1.0)li,bS<X(fl)iPb(>Cs)iPb(3)'负极掌子一心海片>

49、;+Pb(s)-PbS()Js)+2e正极 1虫±&) + 4卬(如4+SUQ竭-)+2 屋一IXtsJ + HzOd)电池反应 Pb<5)+ PbO?(3)+4H(aH )+2S(X-(a- )=2PbS<)4 (s) + 2H?(XD口一 g 町i -£一£术力(5火&4)r酸性溶液 "+ =4 mh+=7- 2mas» 声一 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 时，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时，试求电极巴国房一，&凌一的标准电极电轨巳知(1)1 mol NSfeOj 5旦0息)溶于大量水中，&氏“=46.735 kJ mo。(2)1 molNA&a5H式溶于过fit的方离子溶液中4时 =2& 786 kJmol 111 mol h溶于过量

51、的离子溶液中j =3. 431 kJmol(4)Pt|l3(s)|r=0. 535 V；纥)存物质在298 K时的标准摩尔嫡为化合物&CXrh(s)G/0 K-1 moL)3& 471146.0105.9116,7解:“)的化学反应式为。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-的转移电子数为2把两电极组成电池川.。，&( 口 i |Ir|Pt负极 2&0(叫)一*S»OT (如)十%正板 li (s +

52、 2e *-*21 (aq)电池反应2区建一叫)+ k(Q"=""i2I-(叫)(现)-(28. 786-1431-2X46. 735)-68. 115 kJ * moP1调变为 '备= £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电池电动势力 "-笑铲=噜墨力 =0. 6218 V个工,一通域一佻端一，冬曜-鼻中- =网一E*=q. 550

53、.0, 08fiS VT25.已知雷8 K时，反应2H?CX介 THN第+g 的平衡常数为9CX10F ,这时比。的饱和 蒸气为3200 P.试求258 K时下述电池的电动势E.PtlHrClHzSQiCaOl mol 1-1）心（21Pt（298 K时的平衡常数是根据高温下的数据间接求出的.由于氧电极上的电极反应不易达到平衡.不能 测出电动势E的精确值,所以可通过上法来计算E值.）解:负板2H式"）一FH*Qh+）+4正极 0?（"） + 414+如广）+加一一-ZHhCXD电池反应 2HM/f）+Q0>-2ROU）高温水分解的方程式为2HtOg>=i2H2&

54、lt;g>+QI（R）此计算需设计过程如下；2Hl扩）+Q （严卜理吗*2HM）d）尸|4小2HlM和"&Grw（5）：加|2Fh。5组QO&户好）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%,计算298 K时下述电池的电动势&PMGlPbO101HCK0.01 mol kg r) II Hi (10 kPa” Pt已知产（Pb'+lPPh）=-0. 126 V.该温度FFbChG）在水中饱和港液的浓度为0, 0油31"Y用0b次HHkel极限公式求活度因子后再计算电动势1解：负极 Pb+20TS厂)一*PbCb(s>+”正极 2H+GiH+)+2e电池反应 Pb($)+2hTQH+) + TIF3- -电)+ PbC!MG一 口) 电他的一极为氢电极,需求出擀u31g£的电枷电势，与伊峭旧组成电池.设计电池 Pb(») I

56、Ptf + (口用/)li CT (act)i pbcQf g+pmg负极 Pb(s)一13pb计)+2r正报1攻14。+2电-一一2卜(0+20 5 )电池反应 PbClMQE ：9fbCI> 】、，口曲3I-.出Pb"QW )+Cl- Coo-)RT= abPbClz溶液的浓度为0.039 mdkg1离子强度为？=+宾符=%(产+尸)75时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门 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电池反应U)的电池电动势为E=叫+叫一倏Pba-取号?布同样计算出0.01 md-ksT的HC1的阐干强度为力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 / 网 13 Hl口2X96500 ln (0. ODO/Ol)1(>-<

58、;-0.2613)-0, 2&fi?-= 0.0546 V.N工有如下电池Cu(s) |CuAcs(O. 1 mt)l * kg 1) I AgAc< s)I Aj?(s)已知298 K时域电池的电动势E(298 K) =0.372 V,温度为3州K时,E(308 K)时，权(3州K)=0. 374 V, 设电动势E随温度的变化是均匀的.又知29&K时哼*fAg |Ag)=0.799 V.柄(Q/" |Cu) = O. 337 V.口)写出电极反应和电池反应*或)当电池可逆地输出2 n电子的电荷量时,求电池反应的和35nt幻求甜酸根AgA”G的溶度积K*(设活度因子均为1 ).解:。)电池 负极 Cuts)一Y/+)+2晨 正极 2AeAc(s) + 2e- -*2Ag(s)-F2Ac- (a-)电池反应2小