可逆电池电动势 习题

可逆电池电动势习题一、需掌握的基本概念与公式1、原电池和电解池阴极：发生还原反应；阳极：发生氧化反应。a）原电池：负极（-）：氧化反应（阳极） 正极（+）：还原反应（阴极）b) 电解池：负极（-）：还原反应（阴极） 正极（+）：氧化反应（阳极）c) 电池的表示1） “”或“，”表示不同相的接界，“”表示盐桥；2） 写原电池时，一般左边（）极，右边（）极3）标出体系T，P，m及物态；298K，P，m=m，可略；4）气体电极，不能直接作为电极，必须附以惰性金属如Pt， 惰性电极不参加反应,起传递电子的作用。例： Pt , H2(g) HCl(a) AgCl(s) , Ag(s)2、电动势E与活度aB的关系 Nernst方程3、4、5、已知温度T1时E1，求T2时的E21） 为常数2） 为常数二、选择题 1、下列对原电池的描述那个是不准确的？（C） (A) 阳极上发生氧化反应 (B) 电池内部由离子输送电荷 (C) 电池外线路上电子从阴极流向阳极(D) 当电动势为正值时电池反应是自发的、某电池电动势的温度系数 ，298K时电池可逆放电时：（B） （A）Q0 (B) Q0 (C) Q=0 (D) 不能确定、氢氧燃料电池的反应为：H2(g)+(1/2)O2(g)=H2O(l)298K时E=1.229V,则电池反应的平衡常数K为：（C）(A) 1.0 (B) 1.441020 (C) 3.791041 (D) 0、某电池的电池反应可写成（C）（） H2(g) + (1/2)O2(g) = H2O(l) （）H2(g) + O2(g) =H2O(l) 下列关系正确的是：(A) E1=E2 K1=K2 (B) E1 E2 K1=K2 (C) E1=E2 K1 K2 (D) E1 E2 K1 K25、(1) CuCu2+(a2) Cu2+(a1)Cu E1 (2) PtCu2+(a2),Cu+(a) Cu2+(a1), Cu+(a) Pt E2 则 (A) E1=(1/2)E2 (B) E1=2E2 (C) E1=E2 (D) E1E2 （A）、已知Ti+ + e = Ti(s) 1=-0.34V Ti3+ + 3e = Ti(s) 2=0.72V 则：Ti3+ + 2e = Ti+ 的 3值为：（C）(A) 1.06V (B) 0.38V (C) 1.25V (D) 0.83V7、在298K时，有如下两个电池：（1）Cu(s) Cu+(a1) Cu+(a1),Cu2+(a2) Pt （2）Cu(s) Cu2+(a2) Cu+(a1), Cu2+(a2) Pt两个电池的电池反应都可写成： Cu(s) + Cu2+(a2) = 2Cu+(a1), 则两个电池的E和 之间的关系为：（B） （A） E和 都相同 （B） E不同， 相同 （C） E和 都不同 （D） 不同， E相同三、计算题 1）在298 K时，电池Hg(l) Hg2Cl2(s) HCl(a) Cl2(P) Pt(s)的电动势为1.092 V，温度系数为9.427x10-4V.K-1（1）写出有2个电子得失的电极反应和电池的净反应；（2）计算与该电池反应相应的rGm, rSm, rHm及可逆热效应QR.若只有1个电子得失，则这些值又等于多少；（3）计算在相同的温度和压力下，与2个电子得失的电池净反应相同的热化学方程式的热效应。解：（1）负极： 2 Hg(l) + 2 Cl- (aCl-) Hg2Cl2(s) +2e 正极：Cl2(g) + 2e 2 Cl- (aCl-) 净反应： 2 Hg(l) + Cl2(g) Hg2Cl2(s)(2) rGm = -zEF = - 2 x 1.092V x 96500 C.mol-1= - 210.76 kJ.mol-1 =2 x 96500 C.mol-1 x 9.427 x 10- 4 V.K-1= 181.94 J.mol-1.K-1= - 210.76 kJ.mol-1 + 298K x 181.94J.mol-1.K-1= - 156.54 kJ.mol-1= 298K x 181.94 J.mol-1.K-1= 54.22 kJ.mol-1 这正是反应进度为1mol时的可逆热效应。若反应只有1个电子得失，从各个热力学函数的计算公式可以看出，所有热力学函数的变化值和热效应都将少到原来的一半。3）因为焓是状态函数，在电化学反应与热化学反应的始终态相同时， rHm也是一样的，所以与热化学方程式的焓的变化值是相同的，即为- 156.54 kJ.mol-1。2）电池 Pt,H2(p)NaOH(稀水溶液)HgO(s)Hg,Pt 298 K时 E0.9261V (A) 写出电极反应及电池反应 ； (B) 求298 K时电池反应的平衡常数 ； (C) 已知 DfHm(HgO)-90.71 kJmol-1,DfHm(H2O,l)= -285.84 kJmol-1,求 E(308 K) 。 解: 1) - 极： H22OH- 2 H2O2e极：HgOH2O2e Hg2OH- 电池反应: H2(g)HgO(s) Hg(l)H2O(l)2）此电池反应EE DrGmq RTlnKaq nFEq lnKaq nFEq/(RT) 72.142 Kaq 2.11510313) DrHmq (298 K) DfHmq (H2O)DfHmq (HgO) 195.13