《电化学习题》PPT课件.ppt

第七章电化学 2020 3 24 基本公式 1 法拉第定律 2 离子迁移数 3 电导的定义 4 电导率 5 摩尔电导率 2020 3 24 6 摩尔电导率与溶度的关系 7 离子独立运动定律的数字表达式 8 若电解质的解离度 9 离子强度的定义式 10 德拜 休克尔极限公式 2020 3 24 11 电解质的活度 正负离子的平均活度及正负离子平均活度系数的关系 12 电池反应的摩尔吉不斯函数边与电动势的关系 13 电池反应的摩尔熵变与电池电动势温度系数的关系 14 电池反应的摩尔焓变 适用于恒温恒压的电池反应 适用于恒压电池反应 2020 3 24 15 电池反应的可逆热 适用于恒温恒压过程 反应进度为 mol时可逆电极过程 16 能斯特方程 17 原电池的标准电动势 电池反应的及 之间的关系 18 电极电势的数学表达式 2020 3 24 7 5用铜电极电解水溶液 电解前每100g溶液中含10 06g 通电一定时间后 测得银电量计中析出0 5008gAg 并测知阳极区溶液重54 565g 其中含5 726g 试计算溶液中的和 解 电解后阳极区溶液重54 565g 其中含5 726g 故含水为54 565 5 726 48 839g电解前阳极区含为10 06 100 10 06 48 839 5 463g电解前阳极区含的摩尔数5 463 159 604 0 03423mol 2020 3 24 电解后阳极区含的摩尔数5 726 159 604 0 03588mol电解的量为0 5008 107 868 2 0 002322mol则迁出阳极区的Cu2 的物质的量为 n迁 n始 n电 n终 0 03423 0 002322 0 03588 0 000672mol所以t Cu2 n迁 n电 0 000672 0 002322 0 290t SO2 4 1 0 290 0 710 2020 3 24 7 7已知25 C时KCl溶液的电导率为0 2768S m 一电导池中充以此溶液 在25 C时测得其电阻为453 在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为的溶液 测得电阻 计算 1 电导池系数 2 溶液的电导率 3 溶液的摩尔电导率 解 1 电导池系数为 2 溶液的电导率 3 溶液的摩尔电导率 2020 3 24 已知25 时AgBr s 的溶度积Ksp 6 3 10 13 利用表7 3 2中的数据计算25 时用绝对纯的水配制的AgBr饱和水溶液的电导率 计算时要考虑水的电导率 参见题7 12 由题7 12 25 时绝对纯水 H2O 5 497 10 6S m 1 查表得25 时 AgBr在纯水中的溶解度很小 且全部电离 所以 13 2020 3 24 7 16应用德拜 休克尔极限公式计算25 C时溶液中 和 解 离子强度 2020 3 24 电池Pb PbSO4 s Na2SO4 10H2O饱和溶液 Hg2SO4 s Hg在25 时电动势为0 9647V 电动势的温度系数为1 74 10 4V K 1 1 写出电池反应 2 计算25 该反应的 rGm rSm rHm 以及电池恒温可逆放电时该反应过程的Qr m 19 2 z 1 rGm zFE 1 96485 0 9647 J mol 1 93 079kJ mol 1 2020 3 24 rSm zF E T p 1 96485 1 74 10 4 J mol 1 K 1 16 79J mol 1 K 1 rHm T rSm rGm 298 15 16 79 10 3 93 079 kJ mol 1 88 07kJ mol 1Qr m T rSm 298 15 16 79J mol 1 5 005kJ mol 1 2020 3 24 电池Pt H2 101 325kPa HCl 0 1mol kg 1 Hg2Cl2 s Hg电动势E与温度T的关系为E V 0 0694 1 881 10 3T K 2 9 10 6 T K 2 1 写出电池反应 2 计算25 该反应的吉布斯函数变 rGm 熵变 rSm 焓变 rHm以及电池恒温可逆放电时该反应过程的热Qr m 20 2020 3 24 rSm zF E T p 1 96500 1 5173 10 4 J mol 1 K 1 14 64J mol 1 K 1 rHm T rSm rGm 298 15 14 64 10 3 35 94 kJ mol 1 31 57kJ mol 1 Qr m T rSm 298 15 14 64J mol 1 4 365kJ mol 1 rGm zFE 1 96500 0 3724 J mol 1 35 94kJ mol 1 2020 3 24 7 22在电池中 进行如下两个电池反应 应用表7 7 1的数据计算两个电池反应的 解 电池的电动势与电池反应的计量式无关 因此 2020 3 24 写出下列各电池的的电池反应 应用表7 7 1的数据计算25 时各电池的电动势及各电池反应的摩尔吉布斯函数变 rGm 并指明各电池反应能否自发进行 1 Pt H2 g 100kPa HCl a HCl 1 Cl2 g Pt 25 2020 3 24 2 Zn ZnCl2 a ZnCl2 0 5 AgCl s Ag 2020 3 24 2020 3 24 7 36将下列反应设计成原电池 并应用表7 7 1的数据计算25 C时电池反应的 解 1 2020 3 24 2 3 2020 3 24 1 应用表7 7 1的数据计算反应Fe2 Ag Fe3 Ag在25 时的平衡常数K 2 将适量的银粉加到浓度为0 05mol dm 3的Fe NO3 3溶液中 计算平衡时Ag 的浓度 假设各离子的活度因子均等于1 1 题给反应可设计成电池Pt Fe2 Fe3 Ag Ag 37 2020 3 24 2 设平衡时Ag 的浓度为cFe2 Ag Ag Fe3 反应前00银粉0 05mol dm 3平衡时cc银粉0 05mol dm 3 c 2020 3 24 已知25 时E Fe3 Fe 0 036V E Fe3 Fe2 0 770V 试计算25 时电极Fe2 Fe的标准电极电势E Fe2 Fe 电池 1 Fe Fe3 a 1 Fe2 a 1 Fe3 a 1 Pt 电池 2 Fe Fe2 a 1 Fe3 a 1 Fe 39 2020 3 24 因反应 1 和 2 完全相同 2020 3 24 另法 因为 式 3 1 2 2020 3 24 已知25 时AgBr s 的溶度积Ksp 4 88 10 13 E Ag Ag 0 7994V E Br2 l Br 1 065V 试计算25 时 1 银 溴化银电极的标准电极电势E AgBr s Ag 2 AgBr s 的标准生成吉布斯函数 1 银 溴化银电极的电极反应为 Ag AgBr s e Ag Br 标准态活度Ksp111 40 2020 3 24 2 AgBr s 的生成反应可设计成电池Ag AgBr s Br Br2 l Pt 2020 3 24 7 4125 C时用铂电极电解的 1 计算理论