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物理化学习题解答(下)

习题p55~59

1解:

阴极2H+(aq) + 2e- → H2(g)

阳极H2O(l) – 2e-→1/2O2(g) + 2H+ 电池反应H2O(l) →1/2O2(g) + H2(g)

p总= p H

2 + p O

2

+ p H

2O

=100kPa

p H

2O

=3565Pa

p O

2 =1/2 p H

2

p H

2

=2/3×(100000-3565)=64290Pa

(1)若制得1m3的气体:

n H

2

= p H2V总/RT=64290×1/(8.314×300)=25.77mol ξ=25.77mol

Q=z+Fξ=It,2×96484.5×25.77=5t,t=994562S (2)若制得1m3的H2:

p H

2= p总– p H

2O

=100000–3565=96435Pa

n H

2= p H

2

V总/RT=96435×1/(8.314×300)=38.66mol

ξ=38.66mol

Q=z+Fξ=It,2×96484.5×38.66=5t,t=1492036S (3)若制得1m3的O2:

p O

2= p总– p H

2O

=100000–3565=96435Pa

n O

2= p总V O

2

/RT=96435×1/(8.314×300)=38.66mol

ξ=77.33mol

Q=z-Fξ=It,2×96484.5×77.33=5t,t=2984458S

2解:

Cu2+ + 2e- → Cu(s)

2NaCl + 2H2O→2NaOH(aq) + Cl2(g) + H2(g)

ξ=m Cu/M Cu=30.4/63.54=0.4784mol

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