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第六节可逆电池热力学 一 Nernst方程 若可逆电池反应 aA dD gG hH 根据化学反应等温方程 rGm rG m RTlnQa zFE zFE RTlnQa Nernst方程 E 是标准态 a 1 时的电动势 与标准电极电势关系 E 与平衡常数关系 一 Nernst方程 Nernsf方程 E 是标准态 a 1 时的电动势 与标准电极电势关系 E 与平衡常数关系 E是电池电动势 与电极电势关系 E 若E 0 G0 逆向自发反应 一 Nernst方程 例求298K时Pt H2 p HCl 0 1m AgCl Ag的电动势 解 负H2 p 2e 2H 0 1m 正2AgCl 2e 2Ag 2Cl 0 1m a 1 a 1 a 1 E 查表或已知 1查表 或已知 2Debye Hucel公式 单独 单位m mol kg 1 一 Nernst方程 查表计算 0 3520V 二 可逆电池热力学 测定可逆电池电动势是获得化学反应热力学函数的重要方法 1 rGm和Wr rGm zFE Wr 2 rSm dG SdT Vdp 为电动势温度系数由实验测定 3 Qr Qr T rSm 4 rHm rHm rGm T rSm Wr Qr 二 可逆电池热力学 rHm 恒压热效应 如在烧杯中直接反应热 Qr 可逆方式进行时热效应 如在电池中进行 E 强度性质 其值与方程式写法无关 rGm rSm rHm 容量性质 其值与方程式写法有关 二 可逆电池热力学 例电池Ag AgCl HCl m Cl2 p PtT1 298K时 E1 1 1370VT2 273K时 E2 1 1519V求AgCl在298K时 fG m fH m及电池反应的 rSm和Qr 解 负Ag Cl m e AgCl 正 电池反应恰好是AgCl的生成反应 57 5J K 1 fG m rGm zFE 96485 1 1370 109 7kJ mol 1 二 可逆电池热力学 例电池Ag AgCl HCl m Cl2 p PtT1 298K时 E1 1 1370VT2 273K时 E2 1 1519V求AgCl在298K时 fG m fH m及电池反应的 S和Qr 解 57 5J K 1 fG m rGm zFE 96485 1 1370 109 7kJ mol 1 fH m rHm rGm T rSm 126 82kJ mol 1 Qr T rSm 17 12kJ 二 可逆电池热力学 例求下面电池在298K时电动势和温度系数Pt H2 p H2SO4 0 01m O2 p Pt 已知 fH m H2O l 285 84kJ mol 1 fG m H2O l 237 19kJ mol 1 解 负H2 p 2e 2H 0 02m 正 电池反应就是H2O l
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