可逆電池電動勢 習題

可逆電池電動勢習題可逆電池電動勢習題6/6PAGE6可逆電池電動勢習題可逆電池電動勢習題可逆電池電動勢習題一、需掌握的基本概念與公式1、原電池和電解池陰極：發(fā)生還原反應；陽極：發(fā)生氧化反應。a）原電池：負極（-）：氧化反應（陽極）正極（+）：還原反應（陰極）b)電解池：負極（-）：還原反應（陰極）正極（+）：氧化反應（陽極）c)電池的表示1）“∣”或“，”表示不同相的接界，“‖”表示鹽橋；2）寫原電池時，一般左邊（－）極，右邊（＋）極3）標出體系T，P，m及物態(tài)；298K，Pθ，m=mθ，可略；4）氣體電極，不能直接作為電極，必須附以惰性金屬如Pt，惰性電極不參加反應,起傳遞電子的作用。例：Pt,H2(g)︱HCl(a)︱AgCl(s),Ag(s)2、電動勢E與活度aB的關系―Nernst方程3、4、5、已知溫度T1時E1，求T2時的E21）為常數(shù)2）為常數(shù)二、選擇題1、下列對原電池的描述那個是不準確的？（C）(A)陽極上發(fā)生氧化反應(B)電池內部由離子輸送電荷(C)電池外線路上電子從陰極流向陽極(D)當電動勢為正值時電池反應是自發(fā)的２、某電池電動勢的溫度系數(shù)＜０，298K時電池可逆放電時：（B）（A）Q＞0(B)Q＜0(C)Q=0(D)不能確定３、氫氧燃料電池的反應為：H2(g)+(1/2)O2(g)=H2O(l)298K時Eθ=1.229V,則電池反應的平衡常數(shù)Kθ為：（C）(A)1.0(B)1.44×1020(C)3.79×1041(D)0４、某電池的電池反應可寫成（C）（１）H2(g)+(1/2)O2(g)=H2O(l)（２）２H2(g)+O2(g)=２H2O(l)下列關系正確的是：(A)E1=E2K1=K2(B)E1≠E2K1=K2(C)E1=E2K1≠K2(D)E1≠E2K1≠K25、(1)Cu／Cu2+(a2)∥Cu2+(a1)／CuE1(2)Pt／Cu2+(a2),Cu+(a’)∥Cu2+(a1),Cu+(a’)／PtE2則(A)E1=(1/2)E2(B)E1=2E2(C)E1=E2(D)E1＞E2（A）６、已知Ti++e=Ti(s)Φ1θ=-0.34VTi3++3e=Ti(s)Φ2θ=0.72V則：Ti3++2e=Ti+的Φ3θ值為：（C）(A)1.06V(B)0.38V(C)1.25V(D)0.83V7、在298K時，有如下兩個電池：（1）Cu(s)︱Cu+(a1)‖Cu+(a1),Cu2+(a2)︱Pt（2）Cu(s)︱Cu2+(a2)‖Cu+(a1),Cu2+(a2)︱Pt兩個電池的電池反應都可寫成：Cu(s)+Cu2+(a2)=2Cu+(a1),則兩個電池的Eθ和之間的關系為：（B）（A）Eθ和都相同（B）Eθ不同，相同（C）Eθ和都不同（D）不同，Eθ相同三、計算題1）在298K時，電池Hg(l)∣Hg2Cl2(s)∣HCl(a)∣Cl2(Pθ)∣Pt(s)的電動勢為1.092V，溫度系數(shù)為9.427x10-4V.K-1（1）寫出有2個電子得失的電極反應和電池的凈反應；（2）計算與該電池反應相應的ΔrGm,ΔrSm,ΔrHm及可逆熱效應QR.若只有1個電子得失，則這些值又等于多少；（3）計算在相同的溫度和壓力下，與2個電子得失的電池凈反應相同的熱化學方程式的熱效應。解：（1）負極：2Hg(l)+2Cl-(aCl-)Hg2Cl2(s)+2e正極：Cl2(g)+2e2Cl-(aCl-)凈反應：2Hg(l)+Cl2(g)Hg2Cl2(s)(2)ΔrGm=-zEF=-2x1.092Vx96500C.mol-1=-210.76kJ.mol-1=2x96500C.mol-1x9.427x10-4V.K-1=181.94J.mol-1.K-1=-210.76kJ.mol-1+298-1.K-1=-156.54kJ.mol-1=298Kx181.94J.mol-1.K-1=54.22kJ.mol-1這正是反應進度為1mol時的可逆熱效應。若反應只有1個電子得失，從各個熱力學函數(shù)的計算公式可以看出，所有熱力學函數(shù)的變化值和熱效應都將少到原來的一半。3）因為焓是狀態(tài)函數(shù)，在電化學反應與熱化學反應的始終態(tài)相同時，ΔrHm也是一樣的，所以與熱化學方程式的焓的變化值是相同的，即為-156.54kJ.mol-1。2）電池Pt,H2(pθ)│NaOH(稀水溶液)│HgO(s)│Hg,Pt298K時E＝0.9261V(A)寫出電極反應及電池反應；(B)求298K時電池反應的平衡常數(shù)；(C)已知fHmθ(HgO)＝-90.71kJ·mol-1,fHmθ(H2O,l)=-285.84kJ·mol-1,求E(308K)。解:1)-極：H2＋2OH-2H2O＋2e＋極：HgO＋H2O＋2eHg＋2OH-電池反應:H2(g)＋HgO(s)Hg(l)＋H2O(l)2）此電池反應E＝EθrGm＝－RTlnKa＝－nFElnKa＝nFE/(RT)＝72.142Ka＝2.115×10313)rHm(298K)＝fHm(H2O)－fHm(HgO)＝－195.13kJ·mol-1rS