化学08章-可逆电池的电动势及其应用课件

第八章可逆电池的电动势及其应用主要内容可逆电池和可逆电极电动势的测定可逆电池的书写方法及电动势的取号可逆电池的热力学电动势产生的机理电极电势和电池的电动势电动势测定的应用2022/11/11第八章可逆电池的电动势及其应用主要内容可逆电池和可逆电8.1 可逆电池和可逆电极电化学与热力学的联系组成可逆电池的必要条件可逆电极的类型2022/11/118.1 可逆电池和可逆电极电化学与热力学的联系组成可逆电池的电化学与热力学的联系桥梁公式:2022/11/11电化学与热力学的联系桥梁公式:2022/11/9组成可逆电池的必要条件电极上的反应可向正、反两个方向进行。不论是充电还是放电，通过的电流必须十分微小，使电池在接近平衡的状态下工作。2022/11/11组成可逆电池的必要条件电极上的反应可向正、反两个方向进行。不组成可逆电池的必要条件原电池电解池阴极：阳极：2022/11/11组成可逆电池的必要条件原电池电解池阴极：阳极：2022/11原电池电解池ZnCuZnCu组成可逆电池的必要条件2022/11/11原电池电解池ZnCuZnCu组成可逆电池的必要条组成可逆电池的必要条件原电池(-)Zn(s)→Zn2+(a)+2e-(+)Cu2+(a)+2e-→Cu(s)Zn(s)+Cu2+→Zn2++Cu(s)电解池（-）Zn2++2e-→Zn(s)(+)Cu(s)→Cu2++2e-Zn2++Cu(s)→Zn(s)+Cu2+2022/11/11组成可逆电池的必要条件原电池(-)Zn(s)→Zn2+(a)可逆电极的类型金属与其阳离子组成的电极⑴第一类电极氢电极2022/11/11可逆电极的类型金属与其阳离子组成的电极⑴第一类电极氢电极20第一类电极及其反应氧电极卤素电极汞齐电极2022/11/11第一类电极及其反应氧电极卤素电极汞齐电极2022/11/9第二类电极及其反应金属-难溶盐及其阴离子组成的电极⑵第二类电极金属-氧化物电极2022/11/11第二类电极及其反应金属-难溶盐及其阴离子组成的电极⑵第二类电第三类电极及其反应氧化-还原电极⑶第三类电极2022/11/11第三类电极及其反应氧化-还原电极⑶第三类电极2022/11/8.2 电动势的测定对消法测电动势的原理对消法测电动势的实验装置标准电池电动势与温度的关系2022/11/118.2 电动势的测定对消法测电动势的原理对消法测电动势的实验对消法测定电动势的原理图E≈UE=(R0+Ri)IU=R0I当R0→∞时，有：R0+Ri→R0测可逆电池的电动势必须在几乎无电流的情况下进行。2022/11/11对消法测定电动势的原理图E≈UE=(R0+Ri)IU=R0I标准电池结构图电池反应：(-)Cd(Hg)→Cd2++Hg(l)+2e-(+)Hg2SO4(s)+2e-→2Hg(l)+SO42-净反应：Hg2SO4(s)+Cd(Hg)(a)+8/3H2O →CdSO4·8/3H2O(s)+Hg(l)2022/11/11标准电池结构图电池反应：净反应：2022/11/9标准电池电动势与温度的关系ET/V=1.01845-4.05×10-5(T/K-293.15) -9.5×10-7(T/K-293.15)2 +1×10-8(T/K-293.15)3ET/V=E(293.15K)/V-{39.94(T/K-293.15) +0.929(T/K-293.15)2 -0.009(T/K-293.15)3 +0.00006(T/K-293.15)4}×10-6我国在1975年提出的公式为：通常要把标准电池恒温、恒湿存放，使电动势稳定。2022/11/11标准电池电动势与温度的关系ET/V=1.01845-4.058.3 可逆电池的书写方法及电动势的取号可逆电池的书面表示法可逆电池电动势的取号从化学反应式设计电池2022/11/118.3 可逆电池的书写方法及电动势的取号可逆电池的书面表示可逆电池的书面表示法1.左边为负极，起氧化作用；

右边为正极，起还原作用。2.“|”表示相界面，有电势差存在。3.“||”表示盐桥，使液接电势降到可以忽略不计。4.“┆”表示半透膜。5.要注明温度，不注明就是298.15

K；要注明物态，

气体要注明压力；溶液要注明浓度。6.气体电极和氧化还原电极要写出导电的惰性电极，

通常是铂电极。2022/11/11可逆电池的书面表示法1.左边为负极，起氧化作用；2.“可逆电池的书面表示法2022/11/11可逆电池的书面表示法2022/11/9可逆电池电动势的取号自发电池：

△rGm<0，E>0Zn(s)+Cu2+(a)→Zn2+(a)+Cu(s) △rGm<0，E>0非自发电池：

△rGm>0，E<0Zn2+(a)+Cu(s)→Zn(s)+Cu2+(a) △rGm>0，E<0△rGm=-zEF例如：Zn(s)|Zn2+(a)||Cu2+(a)|Cu(s)Cu(s)|Cu2+(a)||Zn2+(a)|Zn(s)2022/11/11可逆电池电动势的取号自发电池： △rGm<0，由所给电池写电极反应和电池反应总反应2022/11/11由所给电池写电极反应和电池反应总反应2022/11/9从化学反应设计电池发生氧化作用的物质组成的电极放在电池的左边作为负极；发生还原作用的物质组成的电极放在电池的右边作为正极。写出电极反应和电池反应，检验是否与原来所给化学反应相符合。2022/11/11从化学反应设计电池发生氧化作用的物质组成的电极放在电池的左边从化学反应设计电池(1)Zn(s)+H2SO4(aq)→H2(p)+ZnSO4(aq)(+)2H+(a)+2e-→H2(p)Zn(s)|ZnSO4(a）||H2SO4(a）|H2(p)|Pt净反应：Zn(s)+2H+(a)→Zn2+(a)+H2(p)验证：(-)Zn(s)→Zn2+(a)+2e-2022/11/11从化学反应设计电池(1)Zn(s)+H2SO4(aq)→H2从化学反应设计电池(2)AgCl(s)+e-→Ag(s)+Cl-(a-)Ag(s)|Ag+(aq)||HCl(aq)|AgCl(s)|Ag(s)AgCl(s)→Ag+(a+)+Cl-(a-)(-)Ag(s)→Ag+(a+)+e-先写一个熟悉的氧化还原反应(-)Ag(s)→Ag+(a+)+e-AgCl(s)→Ag+(a+)+Cl-(a-)2022/11/11从化学反应设计电池(2)AgCl(s)+e-→Ag(s)+C从化学反应设计电池例：2022/11/11从化学反应设计电池例：2022/11/98.4 可逆电池的热力学

E与活度a的关系

Eθ求平衡常数KθE,DrGm和Kθ与电池反应的关系从E及其温度系数求DrHm和DrSm2022/11/118.4 可逆电池的热力学E与活度a的关系Eθ求平衡常数K（1）

E与a(活度)的关系(-)H2(p1)→2H+(aH+)+2e-(+)Cl2(p2)+2e-→2Cl-(aCl-)净反应：H2(p1)+Cl2(p2)→2H+(aH+)+2Cl-(aCl-) （1）

→2HCl(a) （2）Pt|H2(p1)|HCl(0.1mol·kg-1)|Cl2(p2)|Pt2022/11/11（1）E与a(活度)的关系(-)H2(p1)→2H+(（1）

E与a(活度)的关系（1）因为2022/11/11（1）E与a(活度)的关系（1）因为2022/11/9（1）

E与a(活度)的关系（2）两种写法，结果相同。2022/11/11（1）E与a(活度)的关系（2）两种写法，结果相同。202电池反应的能斯特方程cC+dD=gG+hH2022/11/11电池反应的能斯特方程cC+dD=gG+hH2022/11/9（2）从求

与所处的状态不同，处于标准态，处于平衡态，只是将两者从数值上联系在一起。2022/11/11（2）从求与所处的状态不同，处于标准（3）E，和与电池反应的关系（3）E，和与电池反应的关系例如：①H2()+Cl2()→2H+(a+)+2Cl-(a-)②1/2H2(

)+1/2Cl2(

)→H+(a+)+Cl-(a-)2022/11/11（3）E，和与电池反应的关系（3）E（4）从E和

求DrHm和DrSm2022/11/11（4）从E和求DrHm和DrSm202在298K时，电池的电动势及它的温度系数分别为1.092V和9.427×10-4V·K-1。（1）写出电极反应和电池反应（2）求电池反应的例题2022/11/11在298K时，电池解：（1）电池反应：例题2022/11/11解：（1）电池反应：例题2022/11/9例题2022/11/11例题2022/11/9例：电池，在298K时，E=1.015V，（1）写出电池反应（2个电子得失）（2）求反应的平衡常数（3)求ZnCl2的γ±（4）当该反应在恒压反应釜中进行，不做其它功。求其热效应是多少。（5）若反应在可逆电池中进行，热效应为多少。例题2022/11/11例：电池8.5 电动势产生的机理界面电势差接触电势和液接电势电动势的值2022/11/118.5 电动势产生的机理界面电势差接触电势和液接电势电界面电势差在金属与溶液的界面上，由于正、负离子静电吸引和热运动两种效应的结果，溶液中的反离子只有一部分紧密地排在固体表面附近，相距约一、二个离子厚度称为紧密层；另一部分离子按一定的浓度梯度扩散到本体溶液中，称为扩散层。紧密层和扩散层构成了双电层。金属表面与溶液本体之间的电势差即为界面电势差。2022/11/11界面电势差在金属与溶液的界面上，由于正、负离接触电势和液接电势两种金属相接触时，在界面上产生的电势差接触电势液接电势在含有不同溶质或相同溶质而浓度不同的电解质溶液界面上存在的微小电势差。ZnCu2022/11/11接触电势和液接电势两种金属相接触时，在界面上接触电势液电动势的值E=Φ接触+Φ-+Φ扩散+Φ+Φ接触Φ-Φ扩散Φ+2022/11/11电动势的值E=Φ接触+Φ-+Φ扩散+Φ+Φ接8.6 电极电势和电池电动势标准氢电极氢标还原电极电势二级标准电极——甘汞电极电池电动势的计算电极电势计算通式2022/11/118.6 电极电势和电池电动势标准氢电极氢标还原电极电势标准氢电极规定标准氢电极用镀铂黑的金属铂导电2022/11/11标准氢电极规定标准氢电极用镀铂黑的金属铂导电2022/11/氢标还原电极电势标准氢电极||给定电极E给定电极的氢标电极电势（）2022/11/11氢标还原电极电势标准氢电极||给定电极E给定电极的氢标电极电氢标还原电极电势以标准氢电极为阳极，待测电极为阴极，因为为零，所测电动势即为待测电极的氢标还原电极电势。2022/11/11氢标还原电极电势以标准氢电极为阳极，待测电极为阴极，因为电极电势计算通式氧化态+ze-→还原态a(Ox)

+ze-→a(Red)这就是Nernst方程。2022/11/11电极电势计算通式氧化态+ze-→还原态这就是Nernst方程二级标准电极——甘汞电极0.1 0.33371.0 0.2801饱和 0.2412氢电极使用不方便，用有确定电极电势的甘汞电极作二级标准电极。2022/11/11二级标准电极——甘汞电极0.1 0.3337氢电极电池电动势的计算（一）从电极电势计算2022/11/11电池电动势的计算（一）从电极电势计算2022/11/9电池电动势的计算（二）净反应:两种方法，结果相同直接应用电池反应的能斯特方程2022/11/11电池电动势的计算（二）净反应:两种方法，结果相同直接应用电池浓差电池电池净反应不是化学反应，仅仅是某物质从高压到低压或从高浓度向低浓度的迁移。电池标准电动势浓差电池的特点：2022/11/11浓差电池电池净反应不是化学反应，仅仅是某物质从高压到低压或从浓差电池A.电极浓差电池1.2022/11/11浓差电池A.电极浓差电池1.2022/11/9浓差电池2.2022/11/11浓差电池2.2022/11/9浓差电池3.2022/11/11浓差电池3.2022/11/9浓差电池B.电解质相同而活度不同阳离子转移阴离子转移4.5.2022/11/11浓差电池B.电解质相同而活度不同阳离子转移阴离子转移4.5.液体接界电势Ej1.液体界面间的电迁移（设通过1mol电量）整个变化的2022/11/11液体接界电势Ej1.液体界面间的电迁移（设通过1mol电量）（2）液体接界电势Ej或El

对1-1价电解质，设：2.液接电势的计算测定液接电势，可计算离子迁移数。2022/11/11（2）液体接界电势Ej或El对1-1价电解质，设：2.液接对盐桥作用的说明盐桥只能降低液接电势，但不能完全消除，只有电池反串联才能完全消除Ej，但化学反应和电动势都会改变。盐桥中离子的r+≈r-，t+≈t-，使Ej≈0。常用饱和KCl盐桥，因为K+与Cl-的迁移数相近，当有Ag+时用KNO3或NH4NO3。盐桥中盐的浓度要很高，常用饱和溶液。2022/11/11对盐桥作用的说明盐桥只能降低液接电势，但不能完全消除，只有电总电动势E与Ec，Ej的关系2022/11/11总电动势E与Ec，Ej的关系2022/11/98.7电动势测定的应用（2）判断氧化还原反应的方向（3）求离子迁移数（1）求热力学函数的变化值（4）求平均活度因子γ±（5）计算未知的标准电极电势值（7）测溶液的pH（8）电势-pH图、水的电势-pH图、铁的电势-pH图（6）求

(不稳定)等2022/11/118.7电动势测定的应用（2）判断氧化还原反应的方向（3）（1）求热力学函数的变化值测定：2022/11/11（1）求热力学函数的变化值测定：2022/11/9（2）判断氧化还原反应的方向已知：试判断下述反应向哪方进行？设活度均为1排成电池：正向进行。2022/11/11（2）判断氧化还原反应的方向已知：试判断下述反应向哪方进（3）求离子迁移数解出t+和t-2022/11/11（3）求离子迁移数解出t+和t-2022/11/9（4）测离子平均活度因子g±2022/11/11（4）测离子平均活度因子g±2022/11/9测离子平均活度因子g±和m已知，测定E，可求出g±2022/11/11测离子平均活度因子g±和m已知，测定E，可求出g±2022/（5）测定未知的根据德拜-休克尔公式：2022/11/11（5）测定未知的根据德拜-休克尔公式：2022/11/9例题铅酸蓄电池在0-60℃范围内E/V=1.91737+56.1×10-6t/℃）+1.08×10-8（t/℃）2。已知25℃时，上述电池的Eθ=2.041V，设水的活度为1，求25℃时1mol·kg-1硫酸的离子平均活度因子。2022/11/11例题铅酸蓄电池在0-60℃范围内E/V=1.91737+56例题解：负极

正极

Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(m)→2PbSO4(s)+2H2O25℃时,电池电动势E/V=1.91737+56.1×10-6t/℃+1.08×10-8(t/℃)2=1.91737+56.1×10-6×25+1.08×10-8×252=？2022/11/11例题解：负极正极Pb(s)+PbO2(s)+例题已知Eq=2.041V2022/11/11例题已知Eq=2.041V2022/11/9例题2022/11/11例题2022/11/9（6）求

A.求AgCl(s)的设计电池，使电池反应为2022/11/11（6）求 A.求AgCl(s)的设计电池，(6)求

求Hg2Cl2(s)的解：设计一个原电池，使它发生如下的电池反应2022/11/11(6)求 求Hg2Cl2(s)的解：设计一个（6）求 (不稳定)B.求水的设计电池，使电池反应为：H2O→H++OH-电池Ⅰ:2022/11/11（6）求 (不稳定)B.求水的设计电池，使电池（6）求 (不稳定)电池Ⅱ:2022/11/11（6）求 (不稳定)电池Ⅱ:2022/11/9例题求H2O(l)的标准生成吉布斯自由能。解：或2022/11/11例题求H2O(l)的标准生成吉布斯自由能。解：或2022/1例题设计原电池为2022/11/11例题设计原电池为2022/11/9例题在298K时，下列电池的电动势E=1.227V(1)写出电极反应和电池反应（2）求298K时ZnCl2水溶液中的离子强度I、离子平均活度因子和电解质溶液的活度。（3）计算电池的标准电动势（4）求电池反应的2022/11/11例题在298K时，下列电池（7）测溶液的pHA.醌·氢醌电极摩尔甘汞电极||醌·氢醌|Pt2022/11/11（7）测溶液的pHA.醌·氢醌电极摩尔甘汞电极||醌·氢（7）测溶液的pH使用醌氢醌电极注意事项：pH<7.1,当pH>7.1时，E为负值。pH>8.5时，氢醌酸式解离，并易发生氧化。醌-氢醌为等分子复合物，溶解度很小，用量不必太多。2022/11/11（7）测溶液的pH使用醌氢醌电极注意事项：pH<7.1,（7）测溶液的pHB.玻璃电极2022/11/11（7）测溶液的pHB.玻璃电极2022/11/9（8）电势-pH图在保持温度和离子浓度为定值的情况下，将电极电势与pH值的函数关系在图上用一系列曲线表示出来，这种图就称为电势-pH图。什么叫电势-pH图？电极电势的数值不但与溶液中离子的浓度有关，而且有的还与溶液的pH值有关。通常用电极电势作纵坐标，pH值作横坐标，在同一温度下，指定一个浓度，就可以画出一条电势-pH曲线。2022/11/11（8）电势-pH图在保持温度和离子浓度为定值的情况（8）

电势-pH图电势-pH图的应用从电势-pH图可以清楚地看出各组分生成的条件及稳定存在的范围。因为它表示的是电极反应达平衡时的状态，所以电势-pH图也称为电化学平衡图。2022/11/11（8）电势-pH图电势-pH图的应用从电势氧电极的电势-pH图Pt|H2(pH2)|H2SO4(aq)|O2(pO2)|Pt氧电极：O2+4H++4e-→2H2O2022/11/11氧电极的电势-pH图Pt|H2(pH2)|H2SO4(aq氧电极的电势-pH图当氧气压力＜105Pa时，用红线表示。当氧气压力＞105Pa时，用绿线表示当氧气压力为105Pa时，截距为1.229V，用蓝线表示。2022/11/11氧电极的电势-pH图当氧气压力＜105Pa时，当氧气压力氧电极的电势-pH图 可见，氧气压力越高，氧电极的电势也越大。 通常将蓝线之上称为氧稳定区，之下称为水稳定区。2022/11/11氧电极的电势-pH图 可见，氧气压力越高，氧电极的电势也越氢电极的电势-pH图

氢电极实际上起的是氧化反应，但电极电势仍用的是还原电势。

根据能斯特方程，氢电极的电极电势与pH的函数关系也是一个直线方程，第一项是截距，第二项中斜率也是-0.05916。

设定不同的氢气压力，可以得到截距不同的一组平行线。2022/11/11氢电极的电势-pH图 氢电极实际上起的是氧化反应，但电极电势氢电极的电势-pH图Pt|H2(pH2)|H2SO4(aq)|O2(pO2)|Pt

氢电极：H2(pH2)→2H++2e-2022/11/11氢电极的电势-pH图Pt|H2(pH2)|H2SO4(aq)氢电极的电势-pH图当氢气压力＞105Pa时，用绿线表示。当氢气压力为标准压力时，截距为0V，用蓝线表示。当氢气压力＜105Pa时，用红线表示。2022/11/11氢电极的电势-pH图当氢气压力＞105Pa时，用绿线表示。氢电极的电势-pH图

可见氢气压力越高，电极电势越小。所以将蓝线以下称为氢稳定区，以上称为水稳定区。2022/11/11氢电极的电势-pH图可见氢气压力越高，电极电H2O的电势-pH图

两者的斜率相同，仅是截距不同，所以是一组平行线，平行线之间的距离就是该燃料电池的电动势，其值与pH无关。

显然，当H2和O2的压力都等于标准压力时，该燃料电池的电动势均为1.229V。2022/11/11H2O的电势-pH图两者的斜率相同，仅是截距H2O的电势-pH图所以总的反应是氧气还原生成水，氢气氧化成氢离子。显然，氧气和氢气压力越高，组成的电池电动势越大，反应趋势也越大。

氧电极的电势高，氢电极的电势低。只有氧电极做正极，氢电极做负极，这样组成的电池才是自发电池。2022/11/11H2O的电势-pH图所以总的反应是氧气还原生铁的各种电势-pH图Fe2O3(s)+6H+→2Fe3++3H2Olga(Fe3+)=-1.88-3pH

该反应不是氧化还原反应，只与溶液的pH有关，所以在电势-pH图上是一组垂直于横坐标的垂线。如（A）垂线。2022/11/11铁的各种电势-pH图Fe2O3(s)+6H+→2Fe3++3铁的各种电势-pH图随着三价铁离子浓度的不同，pH值也会不同。设三价铁的活度为10-6，则pH=1.37。pH值越小，三价铁的浓度越大，所以在(A)线的左侧是三价铁离子的稳定区，右侧是三氧化二铁的稳定区。2022/11/11铁的各种电势-pH图随着三价铁离子浓度的不同，pH值也会不同铁的各种电势-pH图Fe3++e-→Fe2+

该反应与溶液的pH值无关，所以在电势-pH图上是一组平行于pH轴的水平线。如（B）线。2022/11/11铁的各种电势-pH图Fe3++e-→Fe2+铁的各种电势-pH图Fe2++2e-→Fe(s)a(Fe2+)=10-6(铁被溶解的最低浓度)

该反应是氧化还原反应，与溶液的pH值无关，所以在电势-pH图上也是一组平行于pH轴的水平线。如（C）线。2022/11/11铁的各种电势-pH图Fe2++2e-→Fe(s)a(Fe铁的各种电势-pH图4.Fe2O3与Fe2+Fe2O3+6H++2e-→2Fe2++3H2O

该反应既是氧化还原反应，又与溶液的pH值有关，所以在电势-pH图上是一组斜线。斜线的截距是它的标准电极电势，为1.083V。2022/11/11铁的各种电势-pH图4.Fe2O3与Fe2+Fe2O3+6H铁的各种电势-pH图5.铁防腐的电势-pH图（1）(c)线以下是铁的免腐蚀区。（2）铁与酸性介质接触，在无氧气的情况下被氧化成二价铁，所以置换反应只生成二价铁离子。当有氧气参与下，二价铁被氧化成三价铁，这样组成原电池的电动势大，铁被腐蚀的趋势亦大。2022/11/11铁的各种电势-pH图5.铁防腐的电势-pH图（1）(c)线以铁的各种电势-pH图

(3)(A)(D)线以左区域是铁的腐蚀区，要远离这个区域。常用油漆、塑料或金属在铁的表面形成保护层，将铁与氧气、水、氢离子隔离；或用强氧化剂在铁的表面形成致密的氧化铁层，使铁钝化。2022/11/11铁的各种电势-pH图(3)(A)(D)线以左区域是铁的铁的各种电势-pH图(4)在(A)、(D)线以右，铁有可能被氧化成Fe2O3或Fe3O4，这样可保护里面的铁不被进一步氧化，称为铁的钝化区。2022/11/11铁的各种电势-pH图(4)在(A)、(D)线以右，铁有可重要公式桥梁公式和之间的关系式可逆电池热力学2022/11/11重要公式桥梁公式和之间的关系式可逆电池热力学2022/重要公式从电池反应的能斯特方程式计算可逆电池电动势的计算能斯特方程式2022/11/11重要公式从电池反应的能斯特方程式计算可逆电池电动势的计算能斯选择题1．丹尼尔电池(铜-锌电池)在放电和充电时锌电极分别称为：（A）负极和阴极 (B)正极和阳极(C)阳极和正极 (D)阴极和正极2、下列电池中，哪个电池的电动势与Cl-离子的活度无关？

(A)Zn(s)│ZnCl2(aq)│Cl2(p)│Pt(B)Zn(s)│ZnCl2(aq)‖KCl(aq)│AgCl(s)│Ag(s)(C)Ag(s)│AgCl(s)│KCl(aq)│Cl2(p)│Pt(D)Hg(l)│Hg2Cl2(s)│KCl(aq)‖AgNO3(aq)│Ag(s)

2022/11/11选择题1．丹尼尔电池(铜-锌电池)在放电和充电时锌电极分别称选择题3、用补偿法（对消法）测定可逆电池的电动势时，主要为了：(A)消除电极上的副反应(B)减少标准电池的损耗

(C)在可逆情况下测定电池电动势(D)简便易行

4、电池电动势与温度的关系为：E/V=1.01845-4.05×10-5(t/℃-20)-9.5×10-7(t/℃-20)2，298K时，电池可逆放电，则：(A)Q>0(B)Q<0(C)Q=0(D)不能确定

2022/11/11选择题3、用补偿法（对消法）测定可逆电池的电动势时，主要为了选择题5、下列电池中能测定AgCl的的是：(A)Ag(s)|AgCl(s)|KCl(aq)|Cl2(pθ)|Pt(B)Ag(s)|Ag+(aq)

||Cl–(aq)|Cl2(pθ)|Pt(C)Ag(s)|Ag+(aq)||Cl-(aq)|AgCl(s)|Ag(s)(D)Ag(s)|AgCl(s)|AgCl(s)|Ag(s)6、某电池在等温、等压、可逆情况下放电，其热效应为QR,则：

(A)QR

＝0(B)QR＝ΔH(C)QR＝TΔS(D)QR＝ΔU2022/11/11选择题5、下列电池中能测定AgCl的的是选择题7、某电池在标准状况下，可逆放电过程中，当QR=-200J

时，其焓变ΔH为：(A)ΔH=-200J

(B)ΔH<-200J(C)ΔH=0

(D)ΔH>-200J8、若算得电池反应的电池电动势为负值时，表示此电池反应是：（A）正向进行

(B)逆向进行(C)不可能进行(D)反应方向不确定2022/11/11选择题7、某电池在标准状况下，可逆放电过程中，当QR=-20选择题9、某燃料电池的反应为：H2(g)＋½O2(g)→H2O(g)在400K时的ΔrHm和ΔrSm分别为-251.6kJ/mol和-50J/(K·mol),则该电池的电动势为：(A)1.2V(B)2.4V(C)1.4V(D)2.8V10、已知下列两个电极反应的标准还原电势为：Cu2++2e-→Cu，φθ=0.337V；Cu++e-→Cu，φθ=0.521V，由此求算得Cu2++e-→Cu+的φθ等于：(A)0.184V

(B) -0.184V

(C)0.352V

(D)0.153V2022/11/11选择题9、某燃料电池的反应为：H2(g)＋½O2(g)→H选择题11、已知：(1)Cu│Cu2+(a2)‖Cu2+(a1)│Cu电动势为E1，(2)Pt│Cu2+(a2),Cu+(a')‖Cu2+(a1),Cu+(a')│Pt

电动势为E2，则：(A)E1=2E2(B)E1=½E2(C)E1=E2(D)E1≥E2

12、电池Pb(Hg)(a1)│Pb2+(aq)│Pb(Hg)(a2)要使电动势E>0,则两个汞齐活度关系为：(A)a1>a2(B)a1=a2

(C)a1<a2(D)a1与a2可取任意值2022/11/11选择题11、已知：(1)Cu│Cu2+(a2)‖Cu2+(a选择题13、两半电池之间使用盐桥，测得电动势为0.059V,当盐桥拿走,使两溶液接触,这时测得电动势为0.048V,

向液接电势值为：

(A)-0.011V

(B)0.011V(C)0.107V

(D)-0.107V

2022/11/11选择题13、两半电池之间使用盐桥，测得电动势为0.059选择题14、某电池的电池反应可写成：(1)H2(g)+1/2O2(g)─>H2O(l)(2)2H2(g)+O2(g)─>2H2O(l)用E1，E2表示相应反应的电动势,K1，K2

表示相应反应的平衡常数，下列各组关系正确的是：

(A)E1＝E2，K1＝K2(B)E1≠E2

，K1＝K2

(C)E1＝E2

，K1≠K2(D)E1≠E2

，K1≠K2

2022/11/11选择题14、某电池的电池反应可写成：2022/11/9计算题1、298K时，有下列电池Pt|Cl2(pθ)|HCl(0.1mol·kg-1)|AgCl(s)|Ag(s)，试求：（1）电池的电动势（2）电动势温度系数和有1mol电子电量可逆输出时的热效应。（3）AgCl(s)的分解压已知ΔfHθm(AgCl)=－1.2703×105J·mol-1,Ag(s),AgCl(s)和Cl2(g)的规定熵值分别为42.70，96.11和243.87J·K-1·mol-12022/11/11计算题1、298K时，有下列电池Pt|Cl2(pθ)|HCl计算题

(-）Cl-(a-)→1/2Cl2(pθ)+e-(+)AgCl(s)+e-→Ag(s)+Cl-(a-)解：2022/11/11计算题(-）Cl-(a-)→1/2Cl计算题(2)(3)2022/11/11计算题(2)(3)2022/11/9计算题2、已知298K时，求解：2022/11/11计算题2、已知298K时，计算题2022/11/11计算题2022/11/9计算题3、已知反应在298K时的恒容热效应QV=－252.79kJ·mol-1，将该反应设计成可逆电池，测得其电动势的温度系数为－5.044×10-4V·K-1，试根据所给的数据计算电极的标准还原电极电势。已知298K时kw=1×10-14

2022/11/11计算题3、已知反应计算题解：所设计的电池为电池反应

2022/11/11计算题解：所设计的电池为电池反应2022/计算题2022/11/11计算题2022/11/9计算题设计如下电池：2022/11/11计算题设计如下电池：2022/11/9第八章可逆电池的电动势及其应用主要内容可逆电池和可逆电极电动势的测定可逆电池的书写方法及电动势的取号可逆电池的热力学电动势产生的机理电极电势和电池的电动势电动势测定的应用2022/11/11第八章可逆电池的电动势及其应用主要内容可逆电池和可逆电8.1 可逆电池和可逆电极电化学与热力学的联系组成可逆电池的必要条件可逆电极的类型2022/11/118.1 可逆电池和可逆电极电化学与热力学的联系组成可逆电池的电化学与热力学的联系桥梁公式:2022/11/11电化学与热力学的联系桥梁公式:2022/11/9组成可逆电池的必要条件电极上的反应可向正、反两个方向进行。不论是充电还是放电，通过的电流必须十分微小，使电池在接近平衡的状态下工作。2022/11/11组成可逆电池的必要条件电极上的反应可向正、反两个方向进行。不组成可逆电池的必要条件原电池电解池阴极：阳极：2022/11/11组成可逆电池的必要条件原电池电解池阴极：阳极：2022/11原电池电解池ZnCuZnCu组成可逆电池的必要条件2022/11/11原电池电解池ZnCuZnCu组成可逆电池的必要条组成可逆电池的必要条件原电池(-)Zn(s)→Zn2+(a)+2e-(+)Cu2+(a)+2e-→Cu(s)Zn(s)+Cu2+→Zn2++Cu(s)电解池（-）Zn2++2e-→Zn(s)(+)Cu(s)→Cu2++2e-Zn2++Cu(s)→Zn(s)+Cu2+2022/11/11组成可逆电池的必要条件原电池(-)Zn(s)→Zn2+(a)可逆电极的类型金属与其阳离子组成的电极⑴第一类电极氢电极2022/11/11可逆电极的类型金属与其阳离子组成的电极⑴第一类电极氢电极20第一类电极及其反应氧电极卤素电极汞齐电极2022/11/11第一类电极及其反应氧电极卤素电极汞齐电极2022/11/9第二类电极及其反应金属-难溶盐及其阴离子组成的电极⑵第二类电极金属-氧化物电极2022/11/11第二类电极及其反应金属-难溶盐及其阴离子组成的电极⑵第二类电第三类电极及其反应氧化-还原电极⑶第三类电极2022/11/11第三类电极及其反应氧化-还原电极⑶第三类电极2022/11/8.2 电动势的测定对消法测电动势的原理对消法测电动势的实验装置标准电池电动势与温度的关系2022/11/118.2 电动势的测定对消法测电动势的原理对消法测电动势的实验对消法测定电动势的原理图E≈UE=(R0+Ri)IU=R0I当R0→∞时，有：R0+Ri→R0测可逆电池的电动势必须在几乎无电流的情况下进行。2022/11/11对消法测定电动势的原理图E≈UE=(R0+Ri)IU=R0I标准电池结构图电池反应：(-)Cd(Hg)→Cd2++Hg(l)+2e-(+)Hg2SO4(s)+2e-→2Hg(l)+SO42-净反应：Hg2SO4(s)+Cd(Hg)(a)+8/3H2O →CdSO4·8/3H2O(s)+Hg(l)2022/11/11标准电池结构图电池反应：净反应：2022/11/9标准电池电动势与温度的关系ET/V=1.01845-4.05×10-5(T/K-293.15) -9.5×10-7(T/K-293.15)2 +1×10-8(T/K-293.15)3ET/V=E(293.15K)/V-{39.94(T/K-293.15) +0.929(T/K-293.15)2 -0.009(T/K-293.15)3 +0.00006(T/K-293.15)4}×10-6我国在1975年提出的公式为：通常要把标准电池恒温、恒湿存放，使电动势稳定。2022/11/11标准电池电动势与温度的关系ET/V=1.01845-4.058.3 可逆电池的书写方法及电动势的取号可逆电池的书面表示法可逆电池电动势的取号从化学反应式设计电池2022/11/118.3 可逆电池的书写方法及电动势的取号可逆电池的书面表示可逆电池的书面表示法1.左边为负极，起氧化作用；

右边为正极，起还原作用。2.“|”表示相界面，有电势差存在。3.“||”表示盐桥，使液接电势降到可以忽略不计。4.“┆”表示半透膜。5.要注明温度，不注明就是298.15

K；要注明物态，

气体要注明压力；溶液要注明浓度。6.气体电极和氧化还原电极要写出导电的惰性电极，

通常是铂电极。2022/11/11可逆电池的书面表示法1.左边为负极，起氧化作用；2.“可逆电池的书面表示法2022/11/11可逆电池的书面表示法2022/11/9可逆电池电动势的取号自发电池：

△rGm<0，E>0Zn(s)+Cu2+(a)→Zn2+(a)+Cu(s) △rGm<0，E>0非自发电池：

△rGm>0，E<0Zn2+(a)+Cu(s)→Zn(s)+Cu2+(a) △rGm>0，E<0△rGm=-zEF例如：Zn(s)|Zn2+(a)||Cu2+(a)|Cu(s)Cu(s)|Cu2+(a)||Zn2+(a)|Zn(s)2022/11/11可逆电池电动势的取号自发电池： △rGm<0，由所给电池写电极反应和电池反应总反应2022/11/11由所给电池写电极反应和电池反应总反应2022/11/9从化学反应设计电池发生氧化作用的物质组成的电极放在电池的左边作为负极；发生还原作用的物质组成的电极放在电池的右边作为正极。写出电极反应和电池反应，检验是否与原来所给化学反应相符合。2022/11/11从化学反应设计电池发生氧化作用的物质组成的电极放在电池的左边从化学反应设计电池(1)Zn(s)+H2SO4(aq)→H2(p)+ZnSO4(aq)(+)2H+(a)+2e-→H2(p)Zn(s)|ZnSO4(a）||H2SO4(a）|H2(p)|Pt净反应：Zn(s)+2H+(a)→Zn2+(a)+H2(p)验证：(-)Zn(s)→Zn2+(a)+2e-2022/11/11从化学反应设计电池(1)Zn(s)+H2SO4(aq)→H2从化学反应设计电池(2)AgCl(s)+e-→Ag(s)+Cl-(a-)Ag(s)|Ag+(aq)||HCl(aq)|AgCl(s)|Ag(s)AgCl(s)→Ag+(a+)+Cl-(a-)(-)Ag(s)→Ag+(a+)+e-先写一个熟悉的氧化还原反应(-)Ag(s)→Ag+(a+)+e-AgCl(s)→Ag+(a+)+Cl-(a-)2022/11/11从化学反应设计电池(2)AgCl(s)+e-→Ag(s)+C从化学反应设计电池例：2022/11/11从化学反应设计电池例：2022/11/98.4 可逆电池的热力学

E与活度a的关系

Eθ求平衡常数KθE,DrGm和Kθ与电池反应的关系从E及其温度系数求DrHm和DrSm2022/11/118.4 可逆电池的热力学E与活度a的关系Eθ求平衡常数K（1）

E与a(活度)的关系(-)H2(p1)→2H+(aH+)+2e-(+)Cl2(p2)+2e-→2Cl-(aCl-)净反应：H2(p1)+Cl2(p2)→2H+(aH+)+2Cl-(aCl-) （1）

→2HCl(a) （2）Pt|H2(p1)|HCl(0.1mol·kg-1)|Cl2(p2)|Pt2022/11/11（1）E与a(活度)的关系(-)H2(p1)→2H+(（1）

E与a(活度)的关系（1）因为2022/11/11（1）E与a(活度)的关系（1）因为2022/11/9（1）

E与a(活度)的关系（2）两种写法，结果相同。2022/11/11（1）E与a(活度)的关系（2）两种写法，结果相同。202电池反应的能斯特方程cC+dD=gG+hH2022/11/11电池反应的能斯特方程cC+dD=gG+hH2022/11/9（2）从求

与所处的状态不同，处于标准态，处于平衡态，只是将两者从数值上联系在一起。2022/11/11（2）从求与所处的状态不同，处于标准（3）E，和与电池反应的关系（3）E，和与电池反应的关系例如：①H2()+Cl2()→2H+(a+)+2Cl-(a-)②1/2H2(

)+1/2Cl2(

)→H+(a+)+Cl-(a-)2022/11/11（3）E，和与电池反应的关系（3）E（4）从E和

求DrHm和DrSm2022/11/11（4）从E和求DrHm和DrSm202在298K时，电池的电动势及它的温度系数分别为1.092V和9.427×10-4V·K-1。（1）写出电极反应和电池反应（2）求电池反应的例题2022/11/11在298K时，电池解：（1）电池反应：例题2022/11/11解：（1）电池反应：例题2022/11/9例题2022/11/11例题2022/11/9例：电池，在298K时，E=1.015V，（1）写出电池反应（2个电子得失）（2）求反应的平衡常数（3)求ZnCl2的γ±（4）当该反应在恒压反应釜中进行，不做其它功。求其热效应是多少。（5）若反应在可逆电池中进行，热效应为多少。例题2022/11/11例：电池8.5 电动势产生的机理界面电势差接触电势和液接电势电动势的值2022/11/118.5 电动势产生的机理界面电势差接触电势和液接电势电界面电势差在金属与溶液的界面上，由于正、负离子静电吸引和热运动两种效应的结果，溶液中的反离子只有一部分紧密地排在固体表面附近，相距约一、二个离子厚度称为紧密层；另一部分离子按一定的浓度梯度扩散到本体溶液中，称为扩散层。紧密层和扩散层构成了双电层。金属表面与溶液本体之间的电势差即为界面电势差。2022/11/11界面电势差在金属与溶液的界面上，由于正、负离接触电势和液接电势两种金属相接触时，在界面上产生的电势差接触电势液接电势在含有不同溶质或相同溶质而浓度不同的电解质溶液界面上存在的微小电势差。ZnCu2022/11/11接触电势和液接电势两种金属相接触时，在界面上接触电势液电动势的值E=Φ接触+Φ-+Φ扩散+Φ+Φ接触Φ-Φ扩散Φ+2022/11/11电动势的值E=Φ接触+Φ-+Φ扩散+Φ+Φ接8.6 电极电势和电池电动势标准氢电极氢标还原电极电势二级标准电极——甘汞电极电池电动势的计算电极电势计算通式2022/11/118.6 电极电势和电池电动势标准氢电极氢标还原电极电势标准氢电极规定标准氢电极用镀铂黑的金属铂导电2022/11/11标准氢电极规定标准氢电极用镀铂黑的金属铂导电2022/11/氢标还原电极电势标准氢电极||给定电极E给定电极的氢标电极电势（）2022/11/11氢标还原电极电势标准氢电极||给定电极E给定电极的氢标电极电氢标还原电极电势以标准氢电极为阳极，待测电极为阴极，因为为零，所测电动势即为待测电极的氢标还原电极电势。2022/11/11氢标还原电极电势以标准氢电极为阳极，待测电极为阴极，因为电极电势计算通式氧化态+ze-→还原态a(Ox)

+ze-→a(Red)这就是Nernst方程。2022/11/11电极电势计算通式氧化态+ze-→还原态这就是Nernst方程二级标准电极——甘汞电极0.1 0.33371.0 0.2801饱和 0.2412氢电极使用不方便，用有确定电极电势的甘汞电极作二级标准电极。2022/11/11二级标准电极——甘汞电极0.1 0.3337氢电极电池电动势的计算（一）从电极电势计算2022/11/11电池电动势的计算（一）从电极电势计算2022/11/9电池电动势的计算（二）净反应:两种方法，结果相同直接应用电池反应的能斯特方程2022/11/11电池电动势的计算（二）净反应:两种方法，结果相同直接应用电池浓差电池电池净反应不是化学反应，仅仅是某物质从高压到低压或从高浓度向低浓度的迁移。电池标准电动势浓差电池的特点：2022/11/11浓差电池电池净反应不是化学反应，仅仅是某物质从高压到低压或从浓差电池A.电极浓差电池1.2022/11/11浓差电池A.电极浓差电池1.2022/11/9浓差电池2.2022/11/11浓差电池2.2022/11/9浓差电池3.2022/11/11浓差电池3.2022/11/9浓差电池B.电解质相同而活度不同阳离子转移阴离子转移4.5.2022/11/11浓差电池B.电解质相同而活度不同阳离子转移阴离子转移4.5.液体接界电势Ej1.液体界面间的电迁移（设通过1mol电量）整个变化的2022/11/11液体接界电势Ej1.液体界面间的电迁移（设通过1mol电量）（2）液体接界电势Ej或El

对1-1价电解质，设：2.液接电势的计算测定液接电势，可计算离子迁移数。2022/11/11（2）液体接界电势Ej或El对1-1价电解质，设：2.液接对盐桥作用的说明盐桥只能降低液接电势，但不能完全消除，只有电池反串联才能完全消除Ej，但化学反应和电动势都会改变。盐桥中离子的r+≈r-，t+≈t-，使Ej≈0。常用饱和KCl盐桥，因为K+与Cl-的迁移数相近，当有Ag+时用KNO3或NH4NO3。盐桥中盐的浓度要很高，常用饱和溶液。2022/11/11对盐桥作用的说明盐桥只能降低液接电势，但不能完全消除，只有电总电动势E与Ec，Ej的关系2022/11/11总电动势E与Ec，Ej的关系2022/11/98.7电动势测定的应用（2）判断氧化还原反应的方向（3）求离子迁移数（1）求热力学函数的变化值（4）求平均活度因子γ±（5）计算未知的标准电极电势值（7）测溶液的pH（8）电势-pH图、水的电势-pH图、铁的电势-pH图（6）求

(不稳定)等2022/11/118.7电动势测定的应用（2）判断氧化还原反应的方向（3）（1）求热力学函数的变化值测定：2022/11/11（1）求热力学函数的变化值测定：2022/11/9（2）判断氧化还原反应的方向已知：试判断下述反应向哪方进行？设活度均为1排成电池：正向进行。2022/11/11（2）判断氧化还原反应的方向已知：试判断下述反应向哪方进（3）求离子迁移数解出t+和t-2022/11/11（3）求离子迁移数解出t+和t-2022/11/9（4）测离子平均活度因子g±2022/11/11（4）测离子平均活度因子g±2022/11/9测离子平均活度因子g±和m已知，测定E，可求出g±2022/11/11测离子平均活度因子g±和m已知，测定E，可求出g±2022/（5）测定未知的根据德拜-休克尔公式：2022/11/11（5）测定未知的根据德拜-休克尔公式：2022/11/9例题铅酸蓄电池在0-60℃范围内E/V=1.91737+56.1×10-6t/℃）+1.08×10-8（t/℃）2。已知25℃时，上述电池的Eθ=2.041V，设水的活度为1，求25℃时1mol·kg-1硫酸的离子平均活度因子。2022/11/11例题铅酸蓄电池在0-60℃范围内E/V=1.91737+56例题解：负极

正极

Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(m)→2PbSO4(s)+2H2O25℃时,电池电动势E/V=1.91737+56.1×10-6t/℃+1.08×10-8(t/℃)2=1.91737+56.1×10-6×25+1.08×10-8×252=？2022/11/11例题解：负极正极Pb(s)+PbO2(s)+例题已知Eq=2.041V2022/11/11例题已知Eq=2.041V2022/11/9例题2022/11/11例题2022/11/9（6）求

A.求AgCl(s)的设计电池，使电池反应为2022/11/11（6）求 A.求AgCl(s)的设计电池，(6)求

求Hg2Cl2(s)的解：设计一个原电池，使它发生如下的电池反应2022/11/11(6)求 求Hg2Cl2(s)的解：设计一个（6）求 (不稳定)B.求水的设计电池，使电池反应为：H2O→H++OH-电池Ⅰ:2022/11/11（6）求 (不稳定)B.求水的设计电池，使电池（6）求 (不稳定)电池Ⅱ:2022/11/11（6）求 (不稳定)电池Ⅱ:2022/11/9例题求H2O(l)的标准生成吉布斯自由能。解：或2022/11/11例题求H2O(l)的标准生成吉布斯自由能。解：或2022/1例题设计原电池为2022/11/11例题设计原电池为2022/11/9例题在298K时，下列电池的电动势E=1.227V(1)写出电极反应和电池反应（2）求298K时ZnCl2水溶液中的离子强度I、离子平均活度因子和电解质溶液的活度。（3）计算电池的标准电动势（4）求电池反应的2022/11/11例题在298K时，下列电池（7）测溶液的pHA.醌·氢醌电极摩尔甘汞电极||醌·氢醌|Pt2022/11/11（7）测溶液的pHA.醌·氢醌电极摩尔甘汞电极||醌·氢（7）测溶液的pH使用醌氢醌电极注意事项：pH<7.1,当pH>7.1时，E为负值。pH>8.5时，氢醌酸式解离，并易发生氧化。醌-氢醌为等分子复合物，溶解度很小，用量不必太多。2022/11/11（7）测溶液的pH使用醌氢醌电极注意事项：pH<7.1,（7）测溶液的pHB.玻璃电极2022/11/11（7）测溶液的pHB.玻璃电极2022/11/9（8）电势-pH图在保持温度和离子浓度为定值的情况下，将电极电势与pH值的函数关系在图上用一系列曲线表示出来，这种图就称为电势-pH图。什么叫电势-pH图？电极电势的数值不但与溶液中离子的浓度有关，而且有的还与溶液的pH值有关。通常用电极电势作纵坐标，pH值作横坐标，在同一温度下，指定一个浓度，就可以画出一条电势-pH曲线。2022/11/11（8）电势-pH图在保持温度和离子浓度为定值的情况（8）

电势-pH图电势-pH图的应用从电势-pH图可以清楚地看出各组分生成的条件及稳定存在的范围。因为它表示的是电极反应达平衡时的状态，所以电势-pH图也称为电化学平衡图。2022/11/11（8）电势-pH图电势-pH图的应用从电势氧电极的电势-pH图Pt|H2(pH2)|H2SO4(aq)|O2(pO2)|Pt氧电极：O2+4H++4e-→2H2O2022/11/11氧电极的电势-pH图Pt|H2(pH2)|H2SO4(aq氧电极的电势-pH图当氧气压力＜105Pa时，用红线表示。当氧气压力＞105Pa时，用绿线表示当氧气压力为105Pa时，截距为1.229V，用蓝线表示。2022/11/11氧电极的电势-pH图当氧气压力＜105Pa时，当氧气压力氧电极的电势-pH图 可见，氧气压力越高，氧电极的电势也越大。 通常将蓝线之上称为氧稳定区，之下称为水稳定区。2022/11/11氧电极的电势-pH图 可见，氧气压力越高，氧电极的电势也越氢电极的电势-pH图

氢电极实际上起的是氧化反应，但电极电势仍用的是还原电势。

根据能斯特方程，氢电极的电极电势与pH的函数关系也是一个直线方程，第一项是截距，第二项中斜率也是-0.05916。

设定不同的氢气压力，可以得到截距不同的一组平行线。2022/11/11氢电极的电势-pH图 氢电极实际上起的是氧化反应，但电极电势氢电极的电势-pH图Pt|H2(pH2)|H2SO4(aq)|O2(pO2)|Pt

氢电极：H2(pH2)→2H++2e-2022/11/11氢电极的电势-pH图Pt|H2(pH2)|H2SO4(aq)氢电极的电势-pH图当氢气压力＞105Pa时，用绿线表示。当氢气压力为标准压力时，截距为0V，用蓝线表示。当氢气压力＜105Pa时，用红线表示。2022/11/11氢电极的电势-pH图当氢气压力＞105Pa时，用绿线表示。氢电极的电势-pH图

可见氢气压力越高，电极电势越小。所以将蓝线以下称为氢稳定区，以上称为水稳定区。2022/11/11氢电极的电势-pH图可见氢气压力越高，电极电H2O的电势-pH图

两者的斜率相同，仅是截距不同，所以是一组平行线，平行线之间的距离就是该燃料电池的电动势，其值与pH无关。

显然，当H2和O2的压力都等于标准压力时，该燃料电池的电动势均为1.229V。2022/11/11H2O的电势-pH图两者的斜率相同，仅是截距H2O的电势-pH图所以总的反应是氧气还原生成水，氢气氧化成氢离子。显然，氧气和氢气压力越高，组成的电池电动势越大，反应趋势也越大。

氧电极的电势高，氢电极的电势低。只有氧电极做正极，氢电极做负极，这样组成的电池才是自发电池。2022/11/11H2O的电势-pH图所以总的反应是氧气还原生铁的各种电势-pH图Fe2O3(s)+6H+→2Fe3++3H2Olga(Fe3+)=-1.88-3pH

该反应不是氧化还原反应，只与溶液的pH有关，所以在电势-pH图上是一组垂直于横坐标的垂线。如（A）垂线。2022/11/11铁的各种电势-pH图Fe2O3(s)+6H+→2Fe3++3铁的各种电势-pH图随着三价铁离子浓度的不同，pH值也会不同。设三价铁的活度为10-6，则pH=1.37。pH值越小，三价铁的浓度越大，所以在(A)线的左侧是三价铁离子的稳定区，右侧是三氧化二铁的稳定区。2022/11/11铁的各种电势-pH图随着三价铁离子浓度的不同，pH值也会不同铁的各种电势-pH图Fe3++e-→Fe2+

该反应与溶液的pH值无关，所以在电势-pH图上是一组平行于pH轴的水平线。如（B）线。2022/11/11铁的各种电势-pH图Fe3++e-→Fe2+铁的各种电势-pH图Fe2++2e-→Fe(s)a(Fe2+)=10-6(铁被溶解的最低浓度)

该反应是氧化还原反应，与溶液的pH值无关，所以在