5557原電池電池熱力學電極電勢ppt課件

1、+第五節(jié)第五節(jié) 原電池原電池一、可逆電池與不可逆電池一、可逆電池與不可逆電池1. 1. 可逆電池的可逆電池的3 3個條件個條件 如電動勢為如電動勢為E的銅鋅電池，將的銅鋅電池，將一外加電動勢一外加電動勢E與之相聯(lián)。與之相聯(lián)。當當E E，電池將放電，電池將放電 (1) (1) 化學反應可逆，即電池充、放電反應互為逆反應化學反應可逆，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。行嚴格的熱力學處理。負負極極 ZnSO4溶液溶液ZnCue-e-素燒瓷素燒瓷 銅銅- -鋅電池示意圖鋅電池示意圖E正正極極Cu

2、SO4溶溶液液負極反應負極反應 Zn Zn2+ + 2e正極反應正極反應 Cu2+ + 2e Cu電池反應電池反應 Zn + CuSO4 Cu + ZnSO4陰陰極極 ZnSO4溶液溶液ZnCue-e-素燒瓷素燒瓷 銅銅- -鋅電池示意圖鋅電池示意圖E陽陽極極CuSO4溶溶液液當當EEE E，電池將放電，電池將放電E2. 2. 不可逆電池不可逆電池 當當E 0，表示化學能全部轉化為電能之外，電池在恒溫可逆，表示化學能全部轉化為電能之外，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?；工作時，從環(huán)境吸收的可逆熱也變?yōu)殡娔?；Qr0，表示化學能除了一部分轉化為電能外，另一部分傳，表示化學能除了

3、一部分轉化為電能外，另一部分傳 給了環(huán)境給了環(huán)境 Qr=0，表示化學能全部轉化為電能，表示化學能全部轉化為電能13mrmrmrmolkJ 8 .28510)9 .163(2980 .237 STGH1mrmolkJ 8 .48)9 .163(298 STQr二、可逆電池的熱力學函數(shù)二、可逆電池的熱力學函數(shù)舉例：舉例：298 K時，電池時，電池PtH2p）H2SO40.01molkg-1）O2p）Pt 的電動勢的電動勢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。試寫出該電池的電池反應，并求算該溫度下電池反應的電池反應的rGm、 rHm、r

4、Sm及可逆放電時的熱效應及可逆放電時的熱效應Qr。解：解：正極反應正極反應 O2p）+ 2H+（ ）+ 2e H2Ol） Ha 電池反應電池反應 H2p）+ O2p） H2Ol）1molkJ 0 .237228. 1965002 zEFGmr HaH2p） 2H+（ ）+ 2e負極反應負極反應 114molKJ 9 .163)1049. 8(965002 pTEzFS)(mr+第八節(jié)第八節(jié) 濃差電池濃差電池一、化學電池一、化學電池Zns）| Zn2+（a1）Fe3+（a2），），F(xiàn)e2+（a3）| Pt 凡是電池中物質的總變化涉及的是一化學反應，稱凡是電池中物質的總變化涉及的是一化學反應，稱之

5、為化學電池。之為化學電池。 1. 無液接的化學電池無液接的化學電池2. 用鹽橋消除液接界的化學電池用鹽橋消除液接界的化學電池Zns）+ 2Fe3+（a2） Zn2+（a1）+ Fe2+（a3）Pt|H2p ）|HCla=1）|Cl2p ）|Pt電池反應：電池反應：H2p ）+ Cl2p ） HCla=1）電池反應：電池反應：二、濃差電池二、濃差電池 凡是電池中物質變化的凈作用僅僅是由高濃度向低濃凡是電池中物質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。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

6、逸度不同如汞齊電極、氣體電極而組成極的活度或逸度不同如汞齊電極、氣體電極而組成的電池，稱為單液濃差電池；電極相同，電極反應相同，的電池，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。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濃差電池的標準電動勢E =0二、濃差電池二、濃差電池（一單液濃差電池（一單液濃差電池PtH2p1）HClm）H2p2）Pt例如，氣體電極組成的濃差電池：例如，氣體電極組成的濃差電池：電極反應電極反應 負極反應負極反應 H2p1） 2H+（m）+ 2e正極反應正極反應 2H（m）+ 2e H2p2）總變化總變化

7、H2p1） H2p2）/pp/ppFRT/pp/ppFRTE2112ln2ln2 二、濃差電池二、濃差電池（二雙液濃差電池（二雙液濃差電池例如，硝酸銀濃差電池例如，硝酸銀濃差電池:Ags）AgNO3a1）AgNO3a2）Ags）總變化總變化電極反應電極反應負極反應負極反應 Ags） Ag+（a1）+ e正極反應正極反應 Ag+（a2）+ e Ags）Ag+（a2） Ag+（a1）1221lnlnaaFRTaaFRTE 二、濃差電池二、濃差電池（三雙聯(lián)濃差電池（三雙聯(lián)濃差電池 兩個相同的電池串接在一起，構成雙聯(lián)濃差電池，可兩個相同的電池串接在一起，構成雙聯(lián)濃差電池，可消除液接電勢。例如：消除液接電勢。例如：Pt H2p ） HCla1） AgCls） Ags）Ags） AgCls） HCla2） H2p ） Pt左電池反應左電池反應 H2p ）+ AgCls） Ags） + HCla1）1/H