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物理化学第七章电化学习题及解答资料物理化学第七章电化学习题及解答资料第七章电化学习题及解答1.用铂电极电解cucl2溶液。
通过的电流为20a，经过15min后，问：（1）在阴极上要划出多少质量的cu;(2)在27℃，100kpa之下，阳极划出多少cl2？求解：电极反应为阴极：cu2++2e-=cu阳极:2cl--2e-=cl2电极反应的反应进度为ξ=q/(zf)=it/(zf)因此：mcu=mcuξ=mcuit/(zf)=63.546×20×15×60/(2×96485.309)=5.928gvcl2=ξrt/p=2.328dm32.用银电极电解agno3溶液。
通电一定时间后，可同在阴极上划出1.15g的ag，并言阴极区溶液中ag+的总量增加了0.605g。
谋agno3溶液中的t(ag+)和t(no3-)。
解：解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。
显然阴极区溶液中ag+的总量的改变dmag等于阴极析出银的量mag与从阳极迁移来的银的量m’ag之差：dmag=mag-m’agm’ag=mag-dmagt(ag+)=q+/q=m’ag/mag=(mag-dmag)/mag=(1.15-0.605)/1.15=0.474t(no3-)=1-t(ag+)=1-0.474=0.5263.未知25℃时0.02mol/lkcl溶液的电导率为0.2768s/m。
一电导池中充以此溶液，在25℃时测出其电阻为453ω。
在同一电导池中放入同样体积的质量浓度为0.555g/l的cacl2溶液，测得电阻为1050ω。
排序（1）电导池系数；（2）cacl2溶液的电导率；（3）cacl2溶液的摩尔电导率。
解：（1）电导池系数kcell为kcell=kr=0.2768×453=125.4m-1（2）cacl2溶液的电导率k=kcell/r=125.4/1050=0.1194s/m（3）cacl2溶液的摩尔电导率λm=k/c=110.983×0.1194/(0.555×1000)=0.02388sm2mol-4.25℃时将电导率为0.141s/m的kcl溶液装入一电导池中，测得其电阻为525ω。
第7章 电化学 习题解答1. 将两个银电极插入AgNO 3溶液，通以0.2 A 电流共30 min ，试求阴极上析出Ag 的质量。
解：根据BItM m zF=得 Ag Ag 0.23060107.87g 0.4025 g 196500ItM m zF⨯⨯⨯===⨯2. 以1930 C 的电量通过CuSO 4溶液，在阴极有0.009 mol 的Cu 沉积出来，问阴极产生的H 2的物质的量为多少？ 解：电极反应方程式为： 阴极 2C u 2e C u (s )+-+→阳极 222H O(l)H (g)2OH 2e --→++在阴极析出0.009 mol 的Cu ，通过的电荷量为:Cu Q (0.009296500) C 1737 C nzF ==⨯⨯=根据法拉第定律，析出H 2的物质的量为2H Cu 19301737mol 0.001 mol 296500Q Q Q n zFzF --====⨯ 3. 电解食盐水溶液制取NaOH ，通电一段时间后，得到含NaOH 1 mol/dm 3的溶液0.6 dm 3，同时在与之串联的铜库仑计上析出30.4 g 铜，试问制备NaOH 的电流效率是多少？ 解：根据铜库仑计中析出Cu(s)的质量可以计算通过的电荷量。
Cu Cu 30.4mol 0.957 mol 1163.52m n M ===⨯电 理论上NaOH 的产量也应该是0.957 mol 。
而实际所得NaOH 的产量为(1.0×0.6) mol = 0.6 mol所以电流效率为实际产量与理论产量之比，即0.6100%62.7%0.957η=⨯=4. 如果在10×10 cm 2的薄铜片两面镀上0.005 cm 厚的Ni 层[镀液用Ni(NO 3)2]，假定镀层能均匀分布，用 2.0 A 的电流强度得到上述厚度的镍层时需通电多长时间？设电流效率为96.0%。
已知金属的密度为8.9 g/cm 3，Ni(s)的摩尔质量为58.69 g/mol 。
第七章 电池电动势及极化现象习题解答1、已知0.100mol/kgBaCl 2溶液中，γ±=0.501，求BaCl 2的活度。
解：m ±=34m B =0.1587mol/kg ，a ±=34γ±·m B =0.07953a B = 4（γ±·m B ）3=5.03×10-42、在25℃，Ag(s)+0.5Hg 2Cl 2(s)=AgCl(s)+Hg(l)的ΔHθ(298K)=7950J/mol ，又知Ag 、AgCl 、Hg 2Cl 2、Hg 的标准摩尔熵分别为：42.7、96.1、196.0、77.4J ·K -1·mol -1。
求下列电池的标准电动势及其温度系数：Ag(s),AgCl(s)|KCl(aq)|Hg 2Cl 2(s),Hg(l)解：ΔSθ(298K)=96.1+77.4-42.7-0.5×196.0=32.8（J ·K -1·mol -1）ΔG θ(298K)=7950-298×32.8=-1824.4（J/mol ） E θ= -1824.4/1×(-96500)=0.01891(V)p )(TE∂∂=32.8/1×(96500)=3.4×10-4(V/K)3、查标准电极电势表（表7-1），计算下列电池的电动势（25℃）。
（1）Ag,AgBr|Br -(a =0.10)||Cl -(a =0.010)|AgCl,Ag （2）Pt,H 2(p θ)|HCl(a ±=0.10)|Cl 2(p =5066Pa),Pt（3）Pt,H 2(p θ)|HCl(a ±=0.10)|Hg 2Cl 2,Hg （4）K-Hg(a =0.010)|KOH(a ±=0.50)|HgO,Hg （5）Pb,PbSO 4|CdSO 4(0.20mol/kg,γ±=0.11)||CdSO 4(0.020mol/kg, γ±=0.32)|PbSO 4,Pb（6）Zn|Zn 2+(a =0.01)||Fe 2+(a =0.001),Fe 3+(a =0.10)|Pt 解：（1）AgCl+Br - =AgBr+Cl -E =0.2223-0.0713-10.0010.0lg 10592.0=0.2102V（2）0.5 H 2+ 0.5Cl 2=HClE =1.3583-0.0-0.5225)(5066/101310.0lg 10592.0=1.4382V(注意：a = a ±2)书上答案不对（3）0.5H 2+ 0.5Hg 2Cl 2=Hg+HClE =0.2799-0.0-110.0lg 10592.02=0.3983V书上答案不对（4）K+0.5HgO+0.5H 2O=Hg+KOH E =0.0986-(-2.924)-010.050.0lg 10592.02=2.9398V[注意：Eθ(HgO/Hg)=0.0986V] 书上答案不对（5）SO 42-(0.20mol/kg, γ±=0.11) =SO 42-(0.020mol/kg, γ±=0.32)近似：a +=a -= a ±=m ±γ±E =-0.1120.00.32020.0lg 20592.0⨯⨯=0.01587V书上答案不对（6）Zn+2Fe 3+=Zn 2++2Fe 2+E =0.770-(-0.7628)-2210.00.01001.0lg 20592.0⨯=1.7104V4、电池Pb,PbCl 2|KCl(aq)|AgCl,Ag 在25℃、p θ下的E θ=0.490V （1）写出电极反应和电池反应；（2）求电池反应的θm r S ∆、θm r G ∆、θm r H ∆，已知p )(TE ∂∂=-1.80×10-4V ·K -1解：正极：2AgCl+2e=2Ag+2Cl - ；负极：Pb-2e+2Cl -=PbCl 2电池反应：Pb+2AgCl=PbCl 2+2Agθm r G ∆=-2×96500×0.490=-94570(J/mol) θm r S ∆=2×96500×(-1.80×10-4)=-34.74(J ·K -1·mol -1)θm r H ∆=-94570+298×(-34.74)=-104922.5(J/mol)5、试验测出具有下列电池反应的可逆电池，其电动势与温度的关系式为：Cd(s)+Hg 22+=Cd 2++2Hg(l)E t =[0.6708+1.02×10-4(t/℃-25)-2.4×10-6(t/℃-25)2]V求该反应在40℃时的θm r H ∆、θm r G ∆、θm r S ∆。
动力学课后习题习题1某溶液中反应A+B →Y 开始时A 与B 的物质的量相等，没有Y ，1h 后A 的转化率为75%，问2h 后A 尚有多少未反应？假设： （1）对A 为一级，对B 为零级； （2）对A ，B 皆为一级； （3）对A ，B 皆为零级。
习题2某反应A →Y ＋Z ，在一定温度下进行，当t=0，c A,0=1mOl ·dm －3时，测定反应的初始速率υA,0=0.01mOl ·dm －3·s －1。
试计算反应物A 的物质的量浓度c A ＝0．50mOl ·dm －3及x A =0.75时，所需时间，若对反应物A (i)0级；(ii)1级；(iii)2级；习题3已知气相反应2A+B →2Y A 和B 按物质的量比2：1引入一抽空的反应器中，反应温度保持400K 。
反应经10min 后测得系统压力为84kPa ，经很长时间反应完了后系统压力为63kPa 。
试求：(1)气体A 的初始压力p A,0及反应经10min 后A 的分压力p A ； (2)反应速率系数k A ； (3)气体A 的半衰期。
习题4反应2A(g)+B(g)Y(g)的动力学方程为－tc d d B=k B A 与B 的摩尔比为2∶1的混合气体通入400K 定容容器中，起始总压力为3.04kPa ，50s 后，总压力变为2.03kPa ，试求反应的反应速率系数k B 及k A 。
习题5已知反应2HI →I 2+H 2，在508℃下，HI 的初始压力为10132.5Pa 时，半衰期为135min ；而当HI 的初始压力为101325Pa 时，半衰期为13.5min 。
试证明该反应为二级，并求出反应速率系数(以dm 3·mol －1·s －1及以Pa －1·s －1表示)。
习题6某有机化合物A ，在酸的催化下发生水解反应。
在50℃，pH=5和pH ＝4的溶液中进行时，半衰期分别为138.6min 和13.86min ，且均与c A,0无关，设反β]H [d d A A A ）（+=-c c k tc a(i)试验证：α＝1，β＝1 (ii)求50℃时的k A(iii)求在50℃，pH=3的溶液中，A 水解75%需要多少时间?习题7在定温定容下测得气相反应的速率方程为：A p A 720K 时，当反应物初始压力p A,0=1333Pa ，p B,0=3999Pa 时测出得用总压力表示的初始反应速率为-t=0=200Pa -1·min -1。
第七章电化学7.1用铂电极电解溶液。
通过的电流为20 A，经过15 min后，问：（1）在阴极上能析出多少质量的?(2) 在的27 ØC，100 kPa下的？解：电极反应为电极反应的反应进度为因此：7.2在电路中串联着两个电量计，一为氢电量计，另一为银电量计。
当电路中通电1 h后，在氢电量计中收集到19 ØC、99.19 kPa的；在银电量计中沉积。
用两个电量计的数据计算电路中通过的电流为多少。
解：两个电量计的阴极反应分别为电量计中电极反应的反应进度为对银电量计对氢电量计7.3用银电极电解溶液。
通电一定时间后，测知在阴极上析出的，并知阴极区溶液中的总量减少了。
求溶液中的和。
解：解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。
显然阴极区溶液中的总量的改变等于阴极析出银的量与从阳极迁移来的银的量之差：7.4用银电极电解水溶液。
电解前每溶液中含。
阳极溶解下来的银与溶液中的反应生成，其反应可表示为总反应为通电一定时间后，测得银电量计中沉积了，并测知阳极区溶液重，其中含。
试计算溶液中的和。
解：先计算是方便的。
注意到电解前后阳极区中水的量不变，量的改变为该量由两部分组成（1）与阳极溶解的生成，（2）从阴极迁移到阳极7.5用铜电极电解水溶液。
电解前每溶液中含。
通电一定时间后，测得银电量计中析出，并测知阳极区溶液重，其中含。
试计算溶液中的和。
解：同7.4。
电解前后量的改变从铜电极溶解的的量为从阳极区迁移出去的的量为因此，7.6在一个细管中，于的溶液的上面放入的溶液，使它们之间有一个明显的界面。
令的电流直上而下通过该管，界面不断向下移动，并且一直是很清晰的。
以后，界面在管内向下移动的距离相当于的溶液在管中所占的长度。
计算在实验温度25 ØC下，溶液中的和。
解：此为用界面移动法测量离子迁移数7.7已知25 ØC时溶液的电导率为。
一电导池中充以此溶液，在25 ØC时测得其电阻为。
7.13 电池电动势与温度的关系为263)/(109.2/10881.10694.0/K T K T V E --⨯-⨯+= （1）写出电极反应和电池反应；（2）计算25℃时该反应的ΘΘΘ∆∆∆m r m r m r H S G ,,以及电池恒温可逆放电时该反应过程的。
（3）若反应在电池外在相同温度下恒压进行，计算系统与环境交换的热。
解：（1）电极反应为阳极+-→-H e H 221阴极--+→+Cl Hg e Cl Hg 2221电池反应为（2）25 ℃时{}V V E 3724.015.298109.215.19810881.10694.0263=⨯⨯-⨯⨯+=--1416310517.115.298108.510881.1)(-----⋅⨯=⋅⨯⨯-⨯=∂∂K V K V TE因此，1193.35)3724.0309.964851(--⋅-=⋅⨯⨯-=-=∆mol kJ mol kJ zEF G m r1111464.1410157.1309.964851-----⋅⋅=⋅⋅⨯⨯⨯=∂∂=∆K mol J K mol J TEzFS m r 11357.3164.1415.2981093.35--⋅-=⋅⨯+⨯-=∆+∆=∆mol kJ mol kJ S T G H m r m r m r11,365.479.1615.298--⋅=⋅⨯=∆=mol kJ mol kJ S T Q m r m r （3）1,57.31-⋅-=∆=mol kJ H Q m r m p7.14 25℃时，电池AgCl s AgCl kg mol ZnCl Zn )()555.0(1-⋅电动势E=1.015V ，已知，,7620.0)(2V Zn Zn E -=+ΘV Ag AgCl Cl E 2222.0)(=-Θ，电池电动势的温度系数141002.4)(--⋅⨯-=∂∂K V TEp （1）写出电池反应；（2）计算电池的标准平衡常数； （3）计算电池反应的可逆热；（4）求溶液中2ZnCl 的标准粒子活度因子。
第七章课后习题答案一．思考题答案1、1. 原电池 电解池化学能→电能 电能→化学能 正极=阴极 正极=阳极 负极=阳极 负极=阴极 电子移动 电子移动 2.ck m/=ΛL A k r G //1∙==3.离子数很大时，正负离子的静电引力占主导，会降低离子电迁移速率，降低导电能力 K 随c ↑而减小4.c A m m -=ΛΛ∞截距就是Λ∞m强电解质5.错 适用于极稀的电解质溶液6.测可逆电池电动势 I 存在是有极化产生7.K +，Cl -电迁移速率一样，饱和溶液浓度最大，效率最高 8.正负极设计反了9.不是 有时会阻止金属腐蚀。
会改变电极反应顺序10.①细小原电池放电 发生电化学反应 ② 化学反应 二．选择题答案 1.①②c A mm-=ΛΛ∞NaClNaOH Cl NH Cl NH m -+=Λ∞4)(42.② =1.499+2.487-1.265 =2.721*10-2S ·m 2/mol3.③4.④5.②)1(11θθϕm r G F z ∆=-)2(22θθϕm r G F z ∆=-)3(33θθϕm r G F z ∆=- （3）=（1）+（2）)2()1()3(θθθm r m r mr G G G ∆+∆=∆F z F z F z θθθϕϕϕ221133--=- 3θϕ3=2×（-0.439）+1×（0.770）θϕ3=1/3 ×（-0.108）=-0.0366.③ 阳极上极化电极电势最小的电极优先反应阴极上极化电极电势最大的电极优先反应 7.①θθθϕϕZnaZn Cu Cu E //22+++==0.3402+0.7628=1.103V8.④ θθRTLnK F ZE -=- 三．计算题答案 1.解：ZnF It =n=m/M=0.03/64 Z=2F=96485 c/mol t=3600sI=(2×0.03×96485)/（64×3600）=0.02513 A 误差=（0.02513-0.025）/0.02513 ×100%=0.517% 2.解：由题意可得：I=0.2A,t=30min=1800s所以：mAg=ItMAg/ZF=0.2*1800*108/96485 =0.4030g 阴极上析出银的质量为0.4030g 3.解：（1）设电池中KCl 溶液的电阻为R 1，电导率常数为K 1 所以有1/R 1=K 1L/A当电导池中时NH 3·H 2O 溶液时 1/R 2=K 2L/A=K 2/R 1K 1 所以K 2=R 1K 1/R 2所以Λm （NH 3·H 2O ）=K 2/C=R 1K 1/R 2C=525*0.14114*10/2030 )4101984104.73(203011014114.05254-⨯⨯-⨯⨯⨯⨯=-∞Λ++∞ΛΛ=OH m NH m m α=0.134(2)因为G=1/R=KL/A 所以R=A/KL=0.14114*525/2*10-4=3.705*1054.解：（1）负极反应：H 2→2H ++2e -正极反应：Cl 2+2e -→2Cl -电池反应：H 2[P(H 2)]+Cl 2[P(Cl 2)]=2HCl （α）（2）负极反应：Cu +（α）→Cu 2+(α)+e - 正极反应：Fe 3+（α）+e -→Fe 2+（α）电池反应：Cu +（α）+Fe 3+（α）=Cu 2+（α）+Fe 2+（α）（3）负极反应：2OH -+H 2→2H 2O+2e -正极反应：1/2 O 2（g ）+2e -+H 2O →2OH -(b) 电池反应：H 2(g)+1/2 O 2→H 2O(l)5.解：（1）氧化反应：Ag （s ）→Ag +（α）+Cl -（α） 还原反应：AgCl （s ）+e -→Ag （s ）+Cl -（α） 所以该原电池的表示符号为：Ag （s ）；Ag +（α）‖AgCl （s ），Ag （s ），Cl -（α） （2）氧化反应：Pb （s ）+2OH -→PbO(s)+H 2O+2e -还原反应：HgO(s)+H 2O+2e -→Hg （l ）+2OH - 所以该原电池的表示符号为Pb （s ），PbO(s)｜OH -(α)｜HgO(s)，Hg （l ）(3)氧化反应：2OH -－2e -→1/2 O 2(g)+H 2O(l)还原反应：Ag 2O(s)+H 2O+2e -→2Ag （s ）+2OH - 所以该原电池的表示符号为Pt ｜O 2(g)｜OH -(α)｜Ag 2O(s)，Ag （s ） 6.解：由题意可得 1/R KCl =K KCl A/L所以L/A=R KCl K KCl =150.0*0.14114=21.2m -11/R HCl =K HCl A/L所以K HCl =K HCl *R HCl /K HCl =0.14114*150.0/51.4=0.41s/m 7.解：由题意可得：)3()3()()(KNO m AgNO m KCl m AgCl m∞Λ-∞Λ+∞Λ=∞Λ=149.9*10-4+133.4*10-4－145.0*10-4=138.3*10-4s ·cm/mol所以AgCl 的无限稀释摩尔电导率为138.3*10-4s ·cm/mol 8.解：（1）由题意可得：b （K +）=0.005mol/Kgb （Cl -）=0.005mol/Kg所以I=∑b B Z B 2/2=[(0.005*12)+(0.005*(-1)2)]/2 =0.005mol/Kg所以lg γ±=-A ｜Z+Z-｜I =-0.509*1*005.0 解得：γ±=0.920（2）由题意可得：b （Cu 2+）=0.001*1=0.001mol/Kgb （SO 42-）=0.001*1=0.001mol/Kg所以I=∑b B Z B 2/2=[0.001*22+0.001*(-2)2]/2 =0.004mol/Kg所以lg γ±=-A ｜Z+Z-｜I =-0.509*4*004.0 解得：γ±=0.743 9.解：阳 失e 负极 ++→22Zne Zn)(22θp H e H →++ ()s Zn │)1.0(14-⋅=kg mol b ZnSO ││)01.0(1-⋅=kg mol b HCl │),(2g p H θ│Pt 10.解：阴 还原反应 得e+++→++224485Mn O H H e MnO 11.解：（1）正： -+→+Br Ag e AgBr负： ++→H e H 221电池： ()()()()a s g s HBr Ag H AgBr +→++221212ln HHBr a a ZF RT E E -=θ()212ln 0HHBrAg Br Ag Br Br a a ZF RT E --=--θϕ2)(+-⋅=r b a HBr HBr()21521010132579.05.0ln 96485115.298314.80715.0⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯-=E =0.1194v（2）正：-→+Cl e Cl 222负： e ZnZn 22+→+22ZnCl Cl Zn =+22lnCl ZnCl a a ZF RT E E -=θ00008467.032==+-a a ZnCl()02038.0642.004.0002.0312=⨯⨯==+-+-+-r b aE=1.3595-(-0.7626)+0.1413 E=2.2634V（3）正：-→++OH e O O H 222122负：O H e H OH 22222+→+-电池：OH O H 22221=+21221ln O H aa ZFRT E E ⋅-=θ50663100000ln96485215.298314.8)8277.0(401.0⨯⨯---=E=1.2287-0.0087=1.22v （4） 正： Cd e Cd→++22负：A g C l e I Ag 2222+→+-电池：()()()s S s Cd AgI CdI Ag +→+22221ln CdI a ZF RT E E -=θ()58.01ln96485215.298314.81521.04028.0⨯⨯----=E=-0.2507-0.007 =-0.2577v （5） 正：()-+→+Cl Hg e HgCl s 2222负： ++→H e H 222电池：()HClHg Cl Hg H l 22222+=+2222ln H HCl HgCl Hg Cl a a ZF RT E -=-θϕ()82421010--===HCL HCl b a01325.12==θP Pa H()01325.110ln96485215.298314.82676.028-⨯⨯-=E =0.2676+0.4734=0.742V（6） 正：221H e H →++负： ()++→H e H P θ221电池： ()()θθP P H H 6.386222121→()2116.386ln Φ⨯-=ZFRT E=-0.0796V12.解：（1）正极：-+→+Cl Ag e AgCl 2222负极：222PbCl e Cl Pb +→+-电池： Ag PbCl AgCl Pb 222+→+ （2）ZEF G m r -=∆=-2×0.4900×96485 =-94.56mol kgP m r T E ZF S ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=∆ =2×96485×(-1.86×410-)=－35.89()mol k J⋅m r m r m r S T G H ∆+∆=∆=－94.56+（-35.89×298.15×310-） =－105.26m ol KJ13.解：正极：-+→+244222SO Hg e SO Hg 负极：++→H e H 222电池：()()()l a S Hg SO H SO Hg H 242422+=+111ln 42⨯⨯-=SO H a ZF RT E E θ6960.0ln 96485215.298314.806258.042=⨯⨯--=SO H a E004233.042=SO H a1618.0=+-a()7937.015.0312=⨯=+-b2034.0==+-+-+-b a r14.解：首先设计一个电池，是该电池反应就是AgCl （s ） 的溶解反应，电池的表示符号为：负极反应：Ag （s ）→Ag +[α(Ag +)]+e -正极反应：AgCl （s ）+e -→Ag （s ）+Cl -[α(Cl -)]电池反应：AgCl （s ）→Ag +[α(Ag +)]+C l -[α(Cl -)]查表得：298.15K 时：)()(7994.0)(2225.0)(Ag Ag Ag AgCl MF EVAg AgVAg AgCl +Θ-Θ=Θ∴=+Θ=Θϕϕϕϕ=0.2225V －0.7994V=－0.5769V5.129814.38)69.570(90500ln ln -m r ⨯-⨯=Θ=-=Θ=Θ∆RT ZFESP K SPK RT ZFE G根据 KSP=1.75*10-10因为：AgCl 在水中溶解度很小 可设γ±=1所以b=b θ（Ksp ）0.5=1.32*10-5mol /Kg 即为溶解度。
7.13 电池电动势与温度的关系为263)/(109.2/10881.10694.0/K T K T V E --⨯-⨯+= （1）写出电极反应和电池反应；（2）计算25℃时该反应的ΘΘΘ∆∆∆m r m r m r H S G ,,以及电池恒温可逆放电时该反应过程的。
（3）若反应在电池外在相同温度下恒压进行，计算系统与环境交换的热。
解：（1）电极反应为阳极 +-→-H e H 221阴极 --+→+Cl Hg e Cl Hg 2221电池反应为（2）25 ℃时{}VV E 3724.015.298109.215.19810881.10694.0263=⨯⨯-⨯⨯+=--1416310517.115.298108.510881.1)(-----⋅⨯=⋅⨯⨯-⨯=∂∂KV KV TE因此，1193.35)3724.0309.964851(--⋅-=⋅⨯⨯-=-=∆molkJ molkJ zEF G m r1111464.1410157.1309.964851-----⋅⋅=⋅⋅⨯⨯⨯=∂∂=∆KmolJ KmolJ TE zFS m r11357.3164.1415.2981093.35--⋅-=⋅⨯+⨯-=∆+∆=∆molkJ molkJ S T G H m r m r m r11,365.479.1615.298--⋅=⋅⨯=∆=molkJ molkJ S T Q m r m r（3）1,57.31-⋅-=∆=molkJ H Q m r m p7.14 25℃时，电池AgCl s AgCl kg mol ZnCl Zn )()555.0(1-⋅电动势E=1.015V ，已知，,7620.0)(2V Zn Zn E -=+ΘV Ag AgCl Cl E 2222.0)(=-Θ，电池电动势的温度系数141002.4)(--⋅⨯-=∂∂KV TE p（1）写出电池反应；（2）计算电池的标准平衡常数； （3）计算电池反应的可逆热；（4）求溶液中2ZnCl 的标准粒子活度因子。
解：（2）ΘΘΘ=-kFRT E E ln z 左右可以得到331088.1⨯=Θk（3）Pm r m r TE TzF S T Q )(,∂∂=∆=得到 =m r Q ,-23.131-⋅molkJ（4）332)(4)(Θ±±==bb r a ZnCl a又有)(ln 2ZnCl a zFRT E E -=Θ 可以得508.0=±r7.16 写出下列各电池的电池反应，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Gibbs 函数变，并指明各电池反应能否自发进行。
（3）{{}}{Pta kP g Cl Cla ClCda CdCd 100,5.0)(}01.0)(222==--++解：（1）由于0<∆m r G 反应可自发进行。
（2）0<∆m r G ，反应可自发进行。
（3）V E 8381.1=，2=z ，070.3541<⋅-=∆-molkJ G m r ，反应可自发进行。
7.19 25℃时，实验测得电池Pt p g H kg mol SO H s PbSO Pb ),()01.0()(21424Θ-⋅的电动势为0.1705V 。
已知25℃1244253.744),(),(--ΘΘ⋅-=∆=∆mol kJ aq SO G aq SO H G m f m f ，140.813),(-Θ⋅-=∆molkJ s PbSO G m f（1）写出上述电池的电极反应和电池反应； （2）求25℃时的)(424Pb PbSO SO E -Θ； （3）计算0.011-⋅kg mol 42SO H 溶液的±a 和±γ。
（1）电极反应阳极 --+→+e s PbSO SO Pb 2)(424 阴极 22H H →+电池反应: ),(22424Θ+-+→++p g H PbSOH SO Pb解：（2）首先由标准摩尔生成焓得到Θ∆m r G ，然后根据V zF G E m r 3548.0/=∆-=ΘΘ 那么V E Pt g H H E Pb PbSO SO E 3548.0))(()(2424-=-=Θ+Θ-Θ （3）由)()(1ln)()()()(),,(ln 24224242-+Θ-+ΘΘ-=-=SO a H a zFRT EPb a SO a H a PbSO a p g H a zF RT E E可以得到332421037.8)()(--+±⨯==SO a H a a ，最后5273.0/Θ±±±=bb a γ7.20浓差电池，其中，已知在两液体接界处Cd2+离子的迁移数的平均值为。
（1）写出电池反应；（2）计算25 ºC时液体接界电势E(液界)及电池电动势E。
解：电池反应由7.7.6式电池电动势7.22电池在25 ℃时测得电池电动势，试计算待测溶液的pH。
解：电极及电池反应为查表知（表7.8.1），在所给条件下甘汞电极的电极电势为，则：7.23 在电池{}Pt s I HI a HI kPa g H Pt )(1)()100,(22=溶液中，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ΘE 、Θ∆m r G 和Θk 。
解：（1）第一个反应：535.0=-=ΘΘΘ左右E E EV124.103-ΘΘ⋅-=-=∆molkJ zFEG mr再由ΘΘ=kzFRT E ln 可以得181022.1⨯=Θk（2）同理可得第二个反应：535.0=ΘEV ，162.51-Θ⋅-=∆molkJ G m r ，91011.1⨯=Θk7.25将反应)(),(21)(2s AgCl p g Cl s Ag →+Θ设计成原电池。
已知在25℃时，107.127),(-Θ⋅-=∆molkJ s AgCl H m f ，179.109),(-Θ⋅-=∆molkJ s AgCl G m f ,标准电极电势V Ag Ag E 7994.0)(=+Θ，V Pt g Cl Cl E 3579.1))((2=-Θ。
（1）写出电极反应和电池图示；（2）求25℃、电池可逆放电2F 电荷量时的热r Q ； （3）求25℃时AgCl 的活度积sp K 。
解：（1）阳极：--+→+e s AgCl Cl s Ag )()(阴极：--Θ→+Cl e p g Cl ),(212电池图示：Pt g Cl a Cl s AgCl Ag )()()(2-（2）107.127),(-ΘΘ⋅-=∆=∆molkJ s AgCl H H m f m r179.109),(-ΘΘ⋅-=∆=∆molkJ s AgCl G G m f mr那么p m r m r TE zTF HG )(∂∂-∆=∆ΘΘ由（1）知z=1时可以得11,28.17)(-⋅-=∂∂=molkJ TE zTF Q p r那么z=2时1,2,56.342-⋅-=⨯=molkJ Q Q r r（3）VV E13574.1)22216.03579.1(=-=ΘspK zFRT ECl a Ag a AgCl a zF RT E E 1ln)()()(ln -=-=Θ-+Θ因为电反应达到平衡的时候E=0，那么201034.6-⨯=p s K7.26 25℃时电池Ag s SO Ag b SO H p g H Pt )()(),(42422Θ的标准电动势ΘE =0.627 V 。
已知V Ag Ag E 7994.0)(=+Θ。
（1）写出电极反应和电池反应；（2）25℃，实验测得42SO H 浓度为b 时，上述电池的电动势为0.623V 。
已知此42SO H 溶液的离子平均活度7.0=±γ，求b 为多少？（3）计算)(42s SO Ag 的活度积sp K 解：（1）阳极：-++→e H H 222阴极：)(22)(2442b SO Ag e s SO Ag --+→+电池反应：Ag b SO H SO Ag H 2)(42422+→+（2）ΘΘ-=pH p SO Ag a Ag a SO H a zFRT EE /)()()()(ln242242有)(42SO Ag a =)(Ag a =1，Θ=p H p )(2，V E 623.0=，ΘE =0.627V所以)(ln 42SO H a zFRT EE -=Θ得到109.1=±a ，而585.1)2(32===±±±γa b b b ⇒ b=0.9983 1-⋅kgmol（3）同7.25（3）解法类似，610485.1-⨯=p s K7.27（1）已知25℃时，O H 2(l)的标准摩尔生成焓和标准摩尔生成吉布斯函数分别为-285.83 1-⋅molkJ 和-237.129 1-⋅molkJ 。
计算在氢-氧燃料电池中进行下列反应时电池的电动势及温度系数。
（2）应用表7.7.1的数据计算上述电池的电动势。
解：（1）（2）设计电池7.29 已知25 ºC 时AgBr 的溶度积，，{}VPt l Br BrE006.1)(2=-Θ。
试计算25 ºC 时（1）银-溴化银电极的标准电极电势{}Ag s AgBr Br E )(-Θ；（2）的标准生成吉布斯函数。
解：（1）设计电池，电池反应为根据Nernst 方程沉淀反应平衡时，所以（2）设计电池，电池反应为该反应为的生成反应，1121.90)0711.0006.1(309.96485--ΘΘ⋅-=⋅-⨯-=-=∆molkJ mol J zFEG mr7.30 25ºC 时用铂电极电解的。
（1）计算理论分解电压；（2）若两电极面积均为，电解液电阻为，和的超电势与电流密度J 的关系分别为问当通过的电流为1 mA 时，外加电压为若干。
解：（1）电解溶液将形成电池，该电池的电动势1.229 V 即为的理论分解电压。
（2）计算得到和的超电势分别为电解质溶液电压降：10-3 x 100 = 0.1 V因此外加电压为：。
