(完整版)中南大学物化课后习题答案9章可逆原电池

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物理化学——第9章-可逆电池复习题

ln K zFE /RT 9.1782 K 9.68 103
2 96485 (0.3402 0.2223) 8.314 298.15
计算题
3. 25℃时，电池 Pt|H2(p )|HCl(0.1molkg-1)|AgCl,Ag 的电动势为0.3522V，（1）求反应H2(g)+2AgCl(s)=2Ag+2H++2Cl- ，在25℃的标准平衡常数。（已知0.1molkg-1 HCl的 =0.798）；（2）求金属银在1molkg-1 HCl溶液中产生H2的平衡压力。（已知25℃时1molkg-1 HCl的 =0.809）。
概念简答
4、为什么燃料电池的效率比热机高？答：比较极限值：可逆热机和可逆电池。
Tc 根据热力学第二定律，可逆热机的效率为 1 Th
所以热机效率不可能达到100%。然而可逆电池的能量转化是可逆的，化学能全部转化为电能，效率为100%。
选择题
1．25℃时电池反应 H2(g) + ½O2(g) = H2O(l) 对应的电池标准电动势为 E1ϴ，则反应2H2O(l) = 2H2(g) + O2(g) 所对应的电池的标准电动势 E2 ϴ是：（C） (A) E2 ϴ = - 2 E1 ϴ ； (B) E2 ϴ = 2E1 ϴ ； (C) E2 ϴ = - E1 ϴ ； (D) E2 ϴ = E1 ϴ 。 2. 某电池在标准状况下，放电过程中，（B）当Qr = -200 J 时，其焓变ΔH为： (A) ΔH = -200 J ； (B) ΔH < -200 J ； (C) ΔH = 0 ； (D) ΔH > -200 J 。
(2) 计算该原电池在25℃时的电动势E；

9章-可逆原电池(2)资料

解：左边(负极) 右边(正极) 电池反应
H2(101325Pa)→2H+(aH+＝1)+2e 2AgCl(s)+2e→2Ag(s)+2Cl-(aCl-＝1) H2(101325Pa)+2AgCl(s)＝2Ag(s) +2HCl(a＝1)
如何根据化学反应设计原电池？
先找出化学反应被氧化的物质作为原电池的负极，被还原的物质作为原电池的正极，然后按上述惯例写出原电池符号。
充电
金属铜和锌片同时插入硫酸水溶液所组成的电池是否可逆？
Cu片
Zn片
硫酸水多孔溶液
隔膜
① 当外加电动势E外稍小于电池的电动势E时，则该电池起原电池作用，反应如下：
负极(锌极) Zn-2e→Zn2+ ————正——极—(—铜—极——) ——2—H—++—2—e—→—H—2————————
电池总反应 Zn+2H+＝Zn2++H2
解：电池反应为
负极正级
Zn(s)→Zn2+(aZn2+＝7.34×10－4) +2e Cu2+(aCu2+＝0.047)+2e→Cu(s)
原电池反应 Zn(s)+Cu2+(aCu2+)＝Zn2+(aZn2+)+Cu(s)
EERTlnaZn2aCu zF a a ZnCu2
1.1008.31429.185ln7.34104 1.13V4 296485 0.047
2.4 计算原电池可逆放电时反应过程热
恒温下，原电池可逆放电时的反应过程热为：
Q R T r S m zF ( E / T T )P

物理化学第9章可逆电池

第九章可逆电池本章用化学热力学的观点讨论电极反应的可逆行为。

原电池是将化学能转变为电能的装置，两个电极和电解质溶液是电池最重要的组成部分。

电极电势是本章主要概念之一，它是相对于标准氢电极而言的电势，是一种相对值，即把一个电极与标准氢电极组成一个已消除了液接电势的原电池，其电动势就是给定电极的标准电极电势。

对于一个可逆化学电池，电极两极间的电势差称电池的电动势，可用电池反应的能斯特方程计算。

因为电池电动势与热力学量之间密切相关，所以本章内容是围绕电动势而展开。

一、基本内容(一) m r G ∆=－zFE式中m r G ∆为电池反应的摩尔吉布斯自由能变；z 是电池反应的电子的物质的量；E 为电池的电动势。

此式运用于等温等压的可逆过程，所以E 为可逆电池的电动势。

此式表明，在可逆电池中，化学反应的化学能（m r G ∆）全部转变成了电能z FE 。

该式将化学反应的性质与电池的性质了解起来，是电化学的基本公式之一。

若参与电池反应的所有物质均处于各自的标准态，则上式成为θmr G ∆=－zFE $ 其中E $称为电池的标准电动势，对于指定的电池，E $只是温度的函数。

(二) 电池反应的能斯特公式若电池反应为 aA+bB ＝gG+hHE=E $-zF RT ㏑b Ba A h Hg G a a a a ⋅⋅ 此式表明，电池的电动势取决于参加反应的各物质的状态，它对如何改变电池电动势具有指导的意义，计算时首先要正确写出电池反应式。

(三) 电极反应的能斯特公式若电极反应为 aA+bB+ze -＝gG+hHE=E $-zF RT ㏑b Ba A h Hg G a a a a ⋅⋅p mr T zFT zFE H )E (∂∂+-=∆式中E 和E $分别为该电极的电极电势和标准电极电势。

此式表明，一个电极的电势取决于参与电极还原的各物质的状态。

计算的关键是要正确写出电极上的还原反应。

(四) E =负正E E -，E $=θθ负正E E - 式中E 和E $分别为可逆电池的电动势和标准电动势；正E （θ正E ）和负E （θ负E ）分别为正极和负极的电极电势（标准电极电势）。

9-可逆电池答案.doc

（3分）（3分）（4分）（3分）物理化学试卷答案一、选择题1-5:CDDAC 6-10: DCCBC 11-15: ACCBC 16-20: ACC AC 21-25: BBDBB 26-30: DCBAD 31-35: BCCAD 36-40: BBDAC 41-45: DCCBC 46-47: DD 二、填空题(共17题37分) 48［答］ Pb(s)+PbO 2 (s)+2H 2SO 4(aq) = 2PbSO 4(s)+2H 2O(1)49［答］摩尔甘汞电极||Fe 叭 Fe 2+|Pt 或 Hg(l)|Hg 2Cl 2(s)|Cl~(=1 )||Fe 3+, Fe 2+|Pt 50 嗒］Pt,O 2(g)|OH -(aq)|Ag 2O(s)|Ag(s) 51 ［答］PtHehmadlH 4•⑷)|电(長),Pt 52.［答］Pt,C12(/)|Cl S)||C1 ©2)|C12(/，),Pt 53［答］Hg(l)|HgO(s)|KOH(aq)|K(Hg)(a am ) 54.［答］Hg(l)|Hg 2SO4(s)|SO42 (aq)||Hg 22+(«)|Hg(l) 55［答］Pt,H 2(g)|H 2SO 4(aq)|PbSO 4(s)|Pb (s) 56.［答］Pt,H 2(g)|HI(aq)|I 2(s),Pt57［答］ Zn(s)|ZnC12(/7?2)IIAgNO 3(777i)|Ag(s)；饱和 KNO3 (或 NH4NO3)盐桥。

58［答］ E 33 = y (3£i 3 -備)=- 0.4395 V 59.嗒 1 E 33=2E!3 - E 2360. ［答］Cu(s)|Cu +(aq)||l _(aq)|CuI(s)|Cu(s) 61. ［答］Ag(s) 1 A£⑷ II cr ⑷ | AgCl(s) 1 Ag(s) 62［答］Zn(s) I ZnCl 2(W!)II AgNO 3(m 2) | Ag(s)KNO 3盐桥(或NH 4NO 3盐桥) 63. ［答］ Q r = TAS = 21.57kJ ・ moF 164. ［答］Ag(s) I Ag +(aq) II SO^(aq) | Ag 2SO 4(s),Ag(s) 65.［答］具 0.323 V8.46X10"三、计算题(共14题162分)66. ［答］(1) (-)H 2(g)-*2H ++2e-(+) Hg 2Cl 2(s)+2e J2Hg ⑴+2C1 伽)总反应：H2(g)+Hg2C 以s)->2Hg ⑴+2H+(aq)+2CL(aq)(2) A r G m 3= -zEV= -51.7kJ ・ mol'1A r G m 3=2AfG m 3(Cl ■) -AfG m 3(Hg 2Cl 2)= - 51.7 kJ • mol'1 A r G m 3(Hg 2Cl 2(s))= - 210.82 kJ ・ mol" (3) Hg 2Cl 2(s)->Hg 22+(aq)+2Cr (aq)△Q J 二［152.0+2(— 131.26)-(-210.82)］ kJ ・ mol —100.3 kJ ・ mol" /C sp 3=exp(-A r G m 3//?7)=2.6 X 101867. ［^］Ag(s)+AgCl(s)|Cl -(aq)|Hg 2Cl 2(s)|Hg(I)(1) (-) Ag(s)+Cr-e ->AgCl(s)(+) l/2Hg2Cl2 (s)+e--*Hg(l)+Cr(2)A r H m3= [- 127.03 - 1( -264.93)1 kJ ・ moL = 5.435 kJ ・ mol"J二[(77.4+96.2)-(195.8 X 1/2+42.55)] J • K d• mol—33.15 J ・ K 1• mol1A r G m3=A r//m3 - 7A r5m3=-4443.7 J ・ mol」E=^= - A r G m3/zF=0.046 V (3 分)(—)“ =A r5m d/zF=3.43XW1 V-K d(2 分)dT卩(3)2R=7A r S in3, ,Q R-0=4.44 kJ (2 分)68.[答] 电池反应：H2(p3)+Ag2O(s)->2Ag(s)+H2O(l) (2 分)(1)从Kw求出W(H2|OH-)=-0.828 V； £=^=0.344 V + 0.828 V = 1.172 V (2 分)(2)A r G m3= - zE3F= - 226.2 kJ-mol1 A,//m3= - 286+30.57= - 255.4 kJ-mol1A r S m3=(A r H in3 - - 98.0 J ・ KJ ・ mol"0r=7A r S m3= - 29.2 kJ-mol'1BE 3 4 i(——)=A r V/2F=-5.08X 10 4 V K U6T "(3)e p=A./7m3= - 255.4 kJ-mol'1(各1 分) 69.[答]电池反应：Ag(s) + (1⑵Hg2Cl2(s) —-> AgCl(s) + Hg(l) (1 分)為=.H 爲[AgCl(g)] + [Hg(l)]・街丹和Ag(s)]-(l/2)A r H^ [Hg2Cl2(s)] = 5.44 kJ ・ mol" (2 分)凤=S； [AgCl(g)] + S為[Hg(l)J -Si lAg(s)] -(1/2)S： [Hg2Cl2(s)]=32.9 J ・ K"・ mol" (2 分)A r G^ 二 - = -4.37 J ・ K，・ mol1(2 分)£-= -A,G \ /zF = 0.045 V (1 分)(dE/dT)p = A r5'^ /zF= 3.41 X IO 4 V ・ K1(2 分)1 -70.[劄电池反应为Ag(s)+ - C12(P Z)—- AgCl(s)£ = EAfG^ = - zE?F= -109.67 kJ ・ moL (2 分)A r S^ = zF(dE/OT)p= - 57.83 J ・ K」・ mol" (2 分)S爲(AgCl)=△必+S啟Ag)+*S鳥(C12)=96.26J ・ K1・ mof1(4 分)爲+T^r s\ =-126.90 kJ ・ moP1(2 分)71.[答](1) Zn | ZnSO4(t/=l) II CuSO4(^=l) I Cu (2 分)(-)Zn(s) — -Zn2+(a=l) + 2e_(+) CU2+(AH1) + 2V —I cu(s) (29)(2)>G 汀 n>Gnp 心 FE n 121103 kJ ・ mol'(2 V)>5" n FgE-aTj n6C2OC 』・ K,1 ・ mo 「l (2莎)A3一 n ArGm+ 一 n ,234007 kJ ・ 30-.- (1 莎) 心IIFs 十 H ,230046 kJ ・ Bo-.- (1 M) 珮」(1) p 二 H2£4) 一 HI(卞一)一 I2(s) 一 p 〔 (2 9)(2) 4GmH 4G"H 2亘(H+) + 2Aft (「)g" (H2)・A(I2) ”'03.341<j ・ mo 「l (2 ©) E H Ell —4G - 一 MF H 0.5354 < (2 妙)Klrexp(，4.G" 一 RT} UL30X 一0乔(3) E H Elro.5354 V 4G" n —51.67診 1.14X10973.砾=1) (，) H2(g 丸)+ 2OH,(aq) I 2HOS+ 2V (+) Hgo(s) + H2OS+ 2V —— Hg(D + 2OH・(aq) 甲苜辺m” H2(g0) + Hgo(s) ！ Hg(D + Hoe(2)E H 学RT-ZFX一 g(Hg)AH2o)、a(H2)AHgo) H E汇 0.924 V(3)3(衣』一 *一 ) n zf_r (段一TH e一 m)".耳-R乂三Tu 1/T-)圧爭 ETE2H 0.93 V74・晞」 (1) Al(s) _ A13+(o=0・l) _ sn4+(aH0・Dsn2+(aH0・一) 一 Pt Eum,R776FX=03(sn2+)s2(A_3+)、(、sn4+)」H (0山(Sn2+、sn4+) + 1.66) •RT莎 F 乂xo. - )2 Sn4・ + 4e —I SnSn2+ + 2V ------ SnSn4+ + 2V —Sn2+ArG" (Sn2+sn4+) H>G^ (SPSI/+) •>G" (S.psn2+)n QF 知(Sn2+sn4+)兔(Sn2+sn4+llP154 V 走>_|2戈起EHL834 V(取一莎)(3莎)(2 9)(3莎)（1分）（2分）（2分）（2分）（2分）（4分）(2分) (1分) (2分) (1分)(2)£>0,正向反应能自发进行 lg^ zFE a /2.303/?7'= 182 A^= IO 182 -*875・［答］(1) Pt | Sn 2+(aq),Sn 4+(aq) II Fe 3+(aq),Fe 2+(aq) I Pt(-)Sn 2+(aq)・ 2e _ --------- Sn 4+(aq) (+) 2Fe 3+(aq) + 2e" ------ * 2Fe 2+(aq)(2)0.62 V(3) ln/^= zE^F/RT = 48.30A^= 9.4 X 102076.［答］(1) (-) Cd(s) + 20H' —-Cd(OH)2(s) + 2e0： (+) 2H 2O + 2e' —-» 2OH' + H 2(/?3)0；电池反应 Cd(s) + 2H 2O —-- Cd(OH)2(s) + H 2(/^)(2) A r G m = -zFE = 0A r //m = -zFE + zFT(dE/dT)p = 115.11 kJ ・ mol" A r S,n = zF(cE/dT)p = 386 J ・ K“(3) 利用 /T W (H 2O) = 1X1014 求出 0；=呎 =-0.828 V 设计电池 Cd(s) | Cd 2+(a!)II OHS) I Cd(OH)2(s) I Cd电池反应 Cd(OH)2 = Cd 2+ + 20H -E\ =0：・ 3 (Cd 2+/Cd) = -0.425 V。

《物理化学(第五版)》第九章复习题答案

答：在公式ΔrGmΘ=-zEΘF中，ΔrGmΘ表示该电池各物都处于标准态时，在T,p保持不变的条件下，按电池反应进行1mol的反应时系统的Gibbs自由能变化值。

复习题
8.有哪些求算标准电动势EΘ的方法？在公式E zF ln K 中，EΘ是否是电池反应达平衡时的电动势？KΘ是否是

zE F K exp RT
a
复习题

(8).醋酸的解离平衡常数。电池:Pt|H2(pΘ)|HAc(mHAc),Ac-(mAc-),Cl-(aCl)|AgCl(s)|Ag(s) 净反应:AgCl(s)+H2(pΘ)→H+(aH+)+Cl-(aCl-) +Ag(s

1.可逆电极有哪些主要类型?每种类型试举一例，并写出该电极的还原反应。对于气体电极和氧化还原电极在书写电极表示式时应注意什么问题? 答：可逆电极有三种类型： (1)金属气体电极如Zn(s)|Zn2+ (m) Zn2+(m) +2e- = Zn(s) (2)金属难溶盐和金属难溶氧化物电极如： Ag(s)|AgCl(s)|Cl-(m) AgCl(s)+ e- = Ag(s)+Cl-(m) (3)氧化还原电极如： Pt|Fe3+(m1),Fe2+(m2) Fe3+(m1) +e- = Fe2+(m2) 对于气体电极和氧化还原电极，在书写时要标明电极反应所依附的惰性金属。
RT a H aCl E E ln zF a 1 2 H2 E RT ln m zF m

复习题

(6)Ag2O(s)的标准摩尔生成焓ΔfHmΘ 和分解压。电池:Ag(s)+Ag2O(s)|OH-(aOH-)|O2(pΘ )|Pt 净反应:Ag2O(s)→1/2O2(pΘ )+2Ag(s) E r H m zE F zFT T p

物理化学课后习题答案第九章

物理化学习题解答(九)习题p109~1161解：(1) Pt︱H2(p H2)︱HCl(a)︱Cl2(p Cl2)︱Pt正极：Cl2(p Cl2)+ 2e-→2Cl-(a)负极：H2(p H2) –2e-→2H+(a)电池反应：H2(p H2) + Cl2(p Cl2)==2HCl(a) (2) Pt︱H2(p H2)︱H+(a H+)‖Ag+(a Ag+)︱Ag(s) 正极：Ag+(a Ag+)+ e-→Ag(s)负极：H2(p H2) –2e-→2H+(a H+)电池反应：H2(p H2) + Ag+(a Ag+)==2H+(a H+)+ Ag(s)(3) Ag(s)︱AgI(s)︱I-(a I-)‖Cl-(a Cl-)︱AgCl(s)︱Ag(s)正极：AgCl(s) + e-→Ag(s) + Cl-(a Cl-)负极：Ag(s) + I-(a I-)– e-→AgI(s)电池反应：AgCl(s) + I-(a I-)==AgI(s) + Cl-(a Cl-)(4) Pb(s)︱PbSO4(s)︱SO42-(a SO42-)‖Cu2+(a Cu2+)︱Cu(s)正极：Cu2+(a Cu2+) + 2e-→Cu(s)负极：Pb(s) + SO42-(a SO42-)–2e-→PbSO4(s)电池反应：Pb(s) + Cu2+(a Cu2+) + SO42-(a SO42-)==PbSO4(s) + Cu(s)(5) Pt︱H2(p H2)︱NaOH(a)︱HgO(s)︱Hg(l)正极：HgO(s) + H2O (l)+ 2e-→Hg(l) + 2OH-(a OH-)负极：H2(p H2)+ 2OH-(a OH-) –2e-→2H2O(l)电池反应：HgO(s) + H2(p H2)==Hg(l)+H2O(l) (6) Pt︱H2(p H2)︱H+(a H+)︱Sb2O3(s)︱Sb(s) 正极：Sb2O3(s) + 6H+(a H+)+ 6e-→2Sb(s) + 3H2O(l)负极：H2(p H2) –2e-→2H+(a H+)电池反应：Sb2O3(s) + 3H2(p H2) ==2Sb(s) + 3H2O(l)(7) Pt︱Fe3+(a1)，Fe2+(a2)‖Ag+(a Ag+)︱Ag(s)正极：Ag+(a Ag+)+ e-→Ag(s)负极：Fe2+(a2) – e-→ Fe3+(a1)电池反应：Ag+(a Ag+) + Fe2+( a2)==Fe3+( a1)+Ag(s)(8) Na(Hg)(a am)︱Na+(a Na+)‖OH-(a OH-)︱HgO(s)︱Hg(l)正极：HgO(s) + H2O (l)+ 2e-→Hg(l) +2OH-(a OH-)负极：2Na(Hg)(a am) –2e-→2Na+(a Na+) + 2Hg(l)电池反应：2Na(Hg)(a am) + HgO (s) + H2O(l)==2 Na+(a Na+) + 2OH-(a OH-) + 3Hg(l)2解：(1)AgCl(s)==Ag+(a Ag+) + Cl-(a Cl-)电池：Ag(s)︱Ag+(a Ag+)‖Cl-(a Cl-)︱AgCl(s)︱Ag(s)正极：AgCl(s) + e-→Ag(s) + Cl-(a Cl-)负极：Ag(s)–e-→Ag+(a Ag+)电池反应：AgCl(s)==Ag+(a Ag+) + Cl-(a Cl-) (2)AgCl(s) + I-(a I-) ==AgI(s) + Cl-(a Cl-)电池：Ag(s)︱AgI(s)︱I-(a I-)‖Cl-(a Cl-)︱AgCl(s)︱Ag(s)正极：AgCl(s) + e-→A g(s) + Cl-(a Cl-)负极：Ag(s) + I-(a I-)– e-→AgI(s)电池反应：AgCl(s) + I-(a I-) ==AgI(s) + Cl-(a Cl-)(3) HgO(s) + H2(p H2)==Hg(l)+H2O(l)电池：Pt(s)︱H2(p H2)︱NaOH(a)︱HgO(s)︱Hg(l)正极：HgO(s) + H2O(l) + 2e-→Hg(l) + 2OH-(a)负极：H2(g) + 2OH-(a) –2e-→2H2O(l)电池反应：HgO(s) + H2(p H2)→Hg(l) + H2O(l) (4) Fe2+(a Fe2+) + Ag+(a Ag+)== Fe3+(a Fe3+) + Ag(s)电池：Pt(s)︱Fe3+(a Fe3+)，Fe2+( a Fe2+)‖Ag+(a Ag+)︱Ag(s)正极：Ag+(a Ag+)+ e-→Ag(s)负极：Fe2+( a Fe2+) – e-→ Fe3+( a Fe3+)电池反应：Fe2+(a Fe2+)+Ag+(a Ag+)== Fe3+( a Fe3+) + Ag(s)(5) 2 H2(p H2) + O2(p O2)==2H2O(l)电池：Pt︱H2(p H2)︱H+(a H+)︱O2(p O2)︱Pt(s) 正极：O2(p O2) + 4H+(a H+) + 4 e-→2H2O(l)负极：2H2(p H2) – 4e-→4H+(a H+)电池反应：2 H2(p H2) + O2(p O2)==2H2O(l) (6) Cl2(p Cl2) + 2I-(a I-)==I2(s)+2Cl-(a Cl-)电池：Pt︱I2(s))︱I-(a I-)‖Cl-(a Cl-)︱Cl2(p Cl2)︱Pt正极：Cl2(p Cl2) + 2e-→2Cl-(a Cl-)负极：2I-(a I-)–2e-→ I2(s)电池反应：Cl2(p Cl2) + 2I-(a I-)==I2(s)+2Cl-(a Cl-) (7) H2O(l)== H+(a H+) + OH-(a OH-)电池：Pt(s)︱H2(p H2)︱H+(a H+)‖OH-(a OH-)︱H2(p H2)︱Pt(s)正极：2H2O(l) + e-→2H2(p H2) + 2OH-(a OH-) 负极：H2(p H2)–2e-→ 2H+(a H+)电池反应：H2O(l)== H+(a H+) + OH-(a OH-) (8) Mg(s) + 1/2O2(g) + H2O(l)== Mg(OH)2(s) 电池：Mg(s)︱Mg(OH)2(s)︱OH-(a OH-)︱O2(p O2)︱Pt(s)正极：1/2O2(g) + H2O(l) + 2e-→ 2OH-(a OH-) 负极：Mg(s) + 2OH-(a OH-)– 2e-→Mg(OH)2(s) 电池反应：Mg(s) + 1/2O2(g) + H2O(l)== Mg(OH)2(s)(9) Pb(s) + HgO(s)==Hg(l) + PbO(s)电池：Pb(s)︱PbO(s)︱OH-(a OH-)HgO(s)︱Hg(l)正极：HgO(s) + H2O(l) + 2e-→ Hg(l) + 2OH-(a OH-)负极：Pb(s) + 2OH-(a OH-) –2e-→PbO(s) + H2O(l)电池反应：Pb(s) + HgO(s)==Hg(l) + PbO(s) (10) Sn2+(a Sn2+) + Tl3+(a Tl3+) == Sn4+(a Sn4+) + Tl+(a Tl+)电池：Pt(s)︱Sn2+(a Sn2+)，Sn4+(a Sn4+)‖Tl3+(a Tl3+)，Tl+(a Tl+)︱Pt(s)正极：Tl3+(a Tl3+) + 2e-→ Tl+(a Tl+)负极：Sn2+(a Sn2+) –2e-→Sn4+(a Sn4+)电池反应：Sn2+(a Sn2+) + Tl3+(a Tl3+) == Sn4+(a Sn4+) + Tl+(a Tl+)15解：Fe(s) + Cd2+(aq)==Cd(s)+Fe2+(aq)E=Eө– RT/2F×ln{[ Fe2+]/[Cd2+]}(1) E=φөcd2+/Cd–φөFe2+/Fe- RT/2F×ln{[ Fe2+]/[Cd2+]}=-0.40 +0.44–0.0592/2lg{0.1/0.1}=0.04>0反应能自发向右进行，故金属Fe首先被氧化。

物理化学课后答案第9章电解与极化作用.ppt

2019/3/22
金属的电化学腐蚀和防腐
电化学腐蚀的例子：
铜板上的铁铆钉为什么特别容易生锈？带有铁铆钉的铜板若暴露在空气中，表面被潮湿空气或雨水浸润，空气中的CO2,SO2 和海边空气中的NaCl溶解其中，形成电解质溶液，这样组成了原电池，铜作阴极，铁作阳极，所以铁很快腐蚀形成铁锈。
2 + 2 +
这时组成原电池的电动势为 0.204V ，是自发电池。
2019/3/22
腐蚀时阴极上的反应
（2）耗氧腐蚀如果既有酸性介质，又有氧气存在，在阴极上发生消耗氧的还原反应：
+ O( g ) + 4 H 4 e 2 HO 2 2
R T 1 E ( O|HO E l n 2 2 ,H) 4 4 F a a + O 2 H
R T E ( A | A ) E ( A | A ) l n a () 阳 z A z F
z z
2019/3/22
9.3 电解时电极上的反应
分解电压
确定了阳极、阴极析出的物质后，将两者的析出电势相减，就得到了实际分解电压。
因为电解池中阳极是正极，电极电势较高，所以用阳极析出电势减去阴极析出电势。
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极化的类型
根据极化产生的不同原因，通常把极化大致分为两类：浓差极化和电化学极化。（2）电化学极化电极反应总是分若干步进行，若其中一步反应
速率较慢，需要较高的活化能，为了使电极反应顺
利进行所额外施加的电压称为电化学超电势（亦称
为活化超电势），这种极化现象称为电化学极化。
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氢气在几种电极上的超电势
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第9章可逆电池的电动势及其应用解读

阳极（Ag＋AgCl(s)）： Ag (s) + Cl - → AgCl (s) + e 总反应： ½Zn2++ Ag(s)+Cl - → ½ Zn(s)+AgCl(s) ----- (2) 充放电时电流都很小，两个总反应正好相反，上述电池为可逆电池。若充电时施以较大的外加电压，有较大的电流通过，虽然电池反应仍可按（2）式进行，但能量是不可逆的，∴ 仍旧为不可逆电池。
氢电极
卤素电极汞齐电极
Pt, H2 (g) | H + (aq)
Pt, Cl2 (g) | Cl Na+ (a+) | Na (Hg) (a) 正极 a—Na(Hg) 活度
（2）第二类电极
难溶氧化物电极：由金属表面覆盖一薄层该金属氧化物，插入含 H+ 或 OH- 的溶液中构成的电极。
OH- (a -) | Hg (l) ＋ HgO (s)
Cd(Hg)│CdSO4 ·8/3H2O (s)│CdSO4 (饱和)│CdSO4 ·8/ 3H2O(s)│Hg2SO4+ Hg (l)
特点：电池反应可逆，电动势稳定，随温度（ CdSO4· 8/ 3H2O(s)的溶解度）变化波动小。 20℃ E ＝1. 01845 V 25℃ E ＝1. 01832 V
（2）由电动势E 及其温度系数 (∂E / ∂T)p 求 r Hm 及 r Sm 吉布斯－亥姆霍兹公式： [ ∂ ( G /T ) / ∂ T ] P = - H / T 2 将 rGm = - zEF 代入 rHm＝ - zEF ＋ zET (∂E / ∂T)p rHm＝ rGm ＋ T rSm 常温下 QR=T rSm = zTF (∂E / ∂T)p

09章-可逆电池答案

物理化学试卷答案一、选择题( 共10题19分)1. 2 分(4112)4112[答] (D) （2分）2. 2 分(4115)4115[答] (D) （2分）3. 2 分(4134)4134[答] (D) （2分）4. 2 分(4194)4194[答] (C) （2分）5. 2 分(4224)4224[答] (D)6. 2 分(4247)4247[答] (C)7. 2 分(4251)4251[答] (A)(A) 4.33×1021设计成电池Pt│Fe2+,Fe3+‖Au3+,Au+│Ptφ∃= (Au3+/Au+) = 1.41V E∃= 0.64 V8. 2 分(4259)4259[答] (B)9. 1 分(4428)4428[答] (C)*. 2 分(4444)4444[答] (D)二、填空题( 共6题18分)11. 2 分(4152)4152[答]摩尔甘汞电极||Fe3+，Fe2+|Pt 或Hg(l)|Hg2Cl2(s)|Cl–(Cl =1a-)||Fe3+，Fe2+|Pt （2分）12. 2 分(4153)4153[答] Pt,O2(g)|OH–(aq)|Ag2O(s)|Ag(s) （2分）13. 2 分(4158)4158[答] Pt,H2(g)|H2SO4(aq)|PbSO4(s)|Pb(s) （2分）14. 2 分(4226)4226[答] Ag(s)│Ag+(a)‖Cl-(a)│AgCl(s)│Ag(s)15. 5 分(4256)4256[答]吸热，因为Q r= T∆r S m> 0 (2分)吸热，Q r> Q实际，因为∆U相同，可逆时作功多，所以Q r大(3分)16. 5 分(4453)4453[答]Ag│AgCl(s)│KCl(aq)‖Ag+(aq)│Ag(s) (2分)∆r Gm$= -zEθF = -55.60 kJ·mol-1(1分)K sp = 1.8×10-10(1分)E = 0 (1分)三、计算题( 共7题72分)17. 15 分(4191)4191[答] 电池反应为：AgCl(s)→Ag(s)+12Cl2(p∃) （2分）⑴ r m r m r mG H T S E E zF zF∆∆-∆==-=-$$$$51r m f m (AgCl) 1.270310 J mol H H -∆=-∆=⨯⋅$$11r m 12(42.70(243.87)96.11)68.52 J K mol S --∆=+-=⋅⋅$ （5分）得 E = - 1.105 V⑵ Q r =T ∆r S m ∃= 2.042×104 J （2分）41r m ()7.110 V K p E S T zF--∂∆==⨯⋅∂$(2分）⑶ l n 43.04pz E FK RT==-$$；192.0310pK -=⨯$；122Cl ()p p K p =$$233Cl = 4.210 Pa p -⨯（4分）18. 2 分 (4312) 4312[答] (1) Cu(s) + 2AgAc(s) ─→ Cu (0.1 mol ·kg -1) + 2Ag + 2Ac -(0.2 mol ·kg -1)(3分) (2) ∆r G m = -zEF = -71.769 kJ ·mol -1 (1分) ∆r S m = zF (∂E /∂T )p = 38.6 J ·K -1·mol -1 (1分) ∆r H m = ∆r G m + T ∆r S m = -60.293 kJ ·mol -1 (1分) (3) 设计电池 Ag │Ag +‖Ac -│AgAc(s)│Ag φ ∃ (AgAc,Ag) = 0.6413 VK sp = 2.07×10 -3 (4分)19. 10 分 (4185) 4185[答]⑴ (-) H 2(g)→2H ++2e – (+) Hg 2Cl 2(s)+2e -→2Hg(l)+2Cl –(aq)总反应：H 2(g)+Hg 2Cl 2(s)→2Hg(l)+2H +(aq)+2Cl –(aq) （3分）⑵ ∆r G m ∃= - zE ∃F = - 51.7 kJ ·mol -1 ∆rG m ∃=2∆f G m ∃(Cl -) –∆f G m ∃(Hg 2Cl 2)= - 51.7 kJ ·mol -1∆r G m ∃(Hg 2Cl 2(s))= - 210.82 kJ ·mol -1 （3分）⑶ Hg 2Cl 2(s)→Hg 22+(aq)+2Cl –(aq)∆r G m ∃=[152.0+2(– 131.26) – (– 210.82)] kJ ·mol -1=100.3 kJ ·mol -1 K sp ∃=exp(–∆r G m ∃/RT )=2.6×10-18 （4分）20. 10 分 (4186)4186[答]Ag(s)+AgCl(s)|Cl –(aq)|Hg 2Cl 2(s)|Hg(l) (1) (-) Ag(s)+Cl - - e -→AgCl(s)(+) 1/2Hg 2Cl 2(s)+e -→Hg(l)+Cl -（3分）(2) ∆r H m ∃= [- 127.03 – 12( - 264.93)] kJ ·mol -1 = 5.435 kJ ·mol -1∆r S m ∃=[(77.4+96.2) – (195.8×1/2+42.55)] J ·K -1·mol -1=33.15 J ·K -1·mol -1∆r G m ∃=∆r H m ∃ - T ∆r S m ∃=-4443.7 J ·mol -1E =E ∃= - ∆r G m ∃/zF =0.046 V （3分） p TE)(∂∂=∆r S m ∃/zF =3.43×10-1 V·K -1 （2分） (3) Q R =T ∆r S m ∃，Q p =∆r H m ∃，Q R - Q p = 4.44 kJ（2分）21. 15 分 (4189) 4189[答](1) H 2(30 p ∃)→H 2(p ∃)（2分）2121m 22111(2) d 11 ()d [ln ()]0.0439 V pr m p p p G E V pzF zF RT pp RT p p zFp zF p αα∆=-=-=-+=-+-=⎰⎰ （5分）12(3) ()ln p E R pT zF p ∂=∂ Q R =T ∆r S m =zFT 12()ln 8427 J, p E pRT T p ∂==∂吸热。

第9章可逆原电池题及前段复习

1、在298.15 K，KCl水溶液的体积与KCl的质量摩尔浓度的关、，水溶液的体积V与的质量摩尔浓度m的关水溶液的体积的质量摩尔浓度系式如下：＝（＝（1.0021＋0.01684m＋1.81×10-3m3/2）dm3。试系式如下：V＝（＋＋计算1mol·kg-1 的KCl溶液中溶液中KCl和H2O的偏摩尔体积分别为计算溶液中和的偏摩尔体积分别为
时反应：解：1200K时反应：时反应 (1) PbO(l) ==== Pb(l)＋0.5O2(g) ＋
PbO-SiO2(l,aPbO) ==== Pb(l)＋.5O2(g) ＋
熔体中PbO的标准态为纯熔体中的标准态为纯PbO(l)，两反应的∆rGmØ ，两反应的的标准态为纯相同，相同，即：
1200K时，在Ag-Pd固溶体中钯不挥发，时固溶体中钯不挥发，固溶体中钯不挥发 xAg=0.810，固溶体的蒸气压为，固溶体的蒸气压为0.1357Pa，，活度系数为0.753，则纯Ag的蒸气压，则纯的蒸气压活度系数为为。
a=rx=0.810×0.753= × a=P/P*， * P* =P/ a=0.1357/ * =
3、非理想气体进行绝热恒外压膨胀，下述各组、非理想气体进行绝热恒外压膨胀，答案中哪一个正确？答案中哪一个正确？
A. ΔU＞0, ΔS＞0 ΔU＞ ΔS＞ C．ΔU=0, ΔS= ．ΔU= ΔS=0 B．ΔU＜0, ΔS ＞ 0, ．ΔU＜ D. ΔU= ΔS＞0 ΔU=0, ΔS＞
4、苯的正常沸点为353K，此时Δ 4、苯的正常沸点为353K，此时ΔvapHm 353K （C6H6，353K）=30.77kJmol-1。现将 353K、PØ下的、下的1mol液态苯向真空蒸发为同液态苯向真空蒸发为同温同压下的苯蒸气（可视为理想气体）温同压下的苯蒸气（可视为理想气体），此过程的∆U= 此过程的，ΔG=

中南大学物理化学PPT第9章

当电池放电时：
负极
Cd(Cd-Hg齐)→Cd2++2e
正极
Hg2SO4+2e→2Hg(1)+SO2-4
电池反应 Cd(Cd-Hg齐)+Hg2SO4(s)＝CdSO4(s)+2Hg(1)
韦斯顿电池的电动势随温度的变化关系式可用下式表示： ET＝1.01845－4.05×10-5(T－293.15)－9.5×10-7 (T－293. 15)2+1×10-8(T－293.15)3／V
如果该可逆电池按电池反应式进行，当反应进度ξ=1mol 时,其吉布斯自由能变化值应为：
△rGT,P＝－nEF/ξ=－zEF z表示电极的氧化或还原反应式中电子的计量系数。
热力学量与电化学量联系起来的重要公式
如已知某反应的△G，并将其设计成可逆原电池，即可求此可逆原电池的电动势；相反地，如能测出可逆原电池的电动势，便可算出该电池反应的吉布斯自由能变化值。
△G值与z有关，即与反应式量有关
1/2Cu+Ag+=1/2Cu2++Ag z=1 △rGm,1=-1×EF=-EF
Cu+2Ag+=Cu2++2Ag
z=2
△rGm,2=-2×EF=-2EF
若此二反应式中各种离子浓度均未变化,只是反应式量变化,则△rGm,2=2△rGm,1
2.2 原电池的电动势与浓度的关系
1.3.4 电动势的产生
原电池的电动势等于构成原电池各相间界面上所形成电势差的代数和。或者说，它就是原电池的开路电压。“开路” 条件的实质就是没有电流通过电池。
为了表示出接触电势差，原电池表示符号的两边应表示为相
同的金属，这样图2.2

中南大学《工科大学化学》(张平民)_物理化学部分课后习题答案

第1章化学热力学基本定律与函数习题1．1mol 双原子理想气体在300 K 、101 kPa 下，经恒外压恒温压缩至平衡态，并从此状态下恒容升温至370 K 、压强为1 010 kPa 。

求整个过程的U ∆、H ∆、W 及Q 。

（答案：△U = 1455 J ，△H = 2037 J ，W=17727 J ，Q = -16272 J ）解：第一步：恒外压恒温压缩至平衡态，U ∆=0，H ∆=0V 1=8.314×300/(101×103)=24.695dm 3,此平衡态的体积就是末态的体积V 2， V 2=8.314×370/(1010×103)= 3.046dm 3 此平衡态的压强P’=8.314×300/(3.046×10-3)=818.84kPaW=-P’(V 2-V 1)=-818.92×103×(3.046-24.695)×10-3 =17727 J=17.727 kJ-Q=W=17.727 kJ Q=-17.727 kJ第一步：因恒容W=0U ∆=Q v =C v,m (T 2-T 1) =20.79×(370-300)=1455.3 J=1.455 kJH ∆=(20.79+R)×70=2037.3 J=2.037 kJ整个过程：W=17.727 kJ ；Q= -17.727+1.455= -16.27 kJ ；U ∆=1.455 kJ ；H ∆=2.037 kJ 。

2．设有0.1 kg N 2，温度为273.15 K ，压强为101325 Pa ，分别进行下列过程，求U ∆、H ∆、Q 及W 。

(1) 恒容加热至压强为151987.5 Pa ； (2) 恒压膨胀至原体积的2倍；(3) 恒温可逆膨胀至原体积的2倍； (4) 绝热可逆膨胀至原体积的2倍。

（答案： ①△U = Q V = 1.01×104 J ，△H = 1.42×104 J ，W = 0；②△H = Q P = 28.4 kJ ，△U = 20.20 kJ ，W= -8.11 kJ ；③ Q = 5622 J ，W = -5622 J ，△H = △U = 0 J ；④ Q = 0，W = △U = -4911 J ，△H = - 6875 J ）解：将N 2 气视为双原子理想气体，则C p,m =29.10 J ·mol -1·K -1;C v,m =20.79 J ·mol -1·K -1(1) W=0, 末态温度 T 2=1.5T 1=1.5×273.15 K∴U ∆=Q v =n C v (T 2-T 1) =(100/28)×20.79×(1.5×273.15-273.15)=1.01×104 JH ∆= n C p (T 2-T 1) =(100/28)×29.10×(1.5×273.15-273.15)=1.42×104 J(2) 末态温度 T 2=2T 1=2×273.15KH ∆=Q p = n Cp(T 2-T 1) =(100/28)×29.10×(2×273.15-273.15) =28388 J=28.4 kJU ∆=n C v (T 2-T 1) =(100/28)×20.79×273.15 = 20201 J=20.20 kJW= -P V ∆= -101325×(100/28)×8.314×273.15/101325= -8110J= -8.11kJ(3) 理想气体恒温，H ∆=U ∆=0,W= -Q= -(100/28)×8.314×273.15×ln2= -5622 J= -5.62 kJ(4) 运用理想气体绝热过程方程：4.0224.011V T V T =T 2=(1/2)0.4×T 1=(1/2)0.4×273.15 =207 KQ=0W=U ∆= n C v,m T ∆= (100/28)×20.79×(207-273.15)= -4911 J= - 4.911 kJH ∆= (100/28)×29.10×(207-273.15)=-6875 J= -6.875 kJ3．在373.15 K 、101325 Pa 下，1 mol 水缓慢蒸发。

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s e第9章可逆原电池1．写出下列原电池中各电极反应、电池反应及E 的计算公式。

①② Pt,H 2(101325Pa)｜KOH(a )｜O 2(101325Pa),Pt③④解：(1) 负极 Pb(s)+(a) → PbSO 4(s)+2e正极 Cu 2+() + 2e →Cu(s)电池反应 Pb(s)+SO 4(a) + Cu 2+ (a Cu 2+) ==== PbSO 4(s)+Cu(s)(2) 负极 H 2( p Θ ) -2e → 2H + (a H +)正极 O 2( p Θ ) + H 2O +2e → 2OH -(a OH -)电池反应 H 2(p Θ)+ O 2(p Θ) → H 2O(l)(3) 负极 3H 2(p H2) - 6e → 6H +(aq)正极 Sb O (s) + 6e + 6H +(aq) → 2Sb(s) +3H O(l)电池反应 Sb2O3O(l)+3H2 (p H2) → 2Sb(s) + 3H2(4) 负极 Ag(s) + I -(a I -) → AgI(s) + e正极 AgCl(s) + e → Ag(s) + Cl - (a Cl-)-)电池反应 Agl(s) + I-(a I -) → Ag(s) + Cl - (a Cl2．试将下列化学反应设计成原电池（1）Zn(s) + H2SO4(a1) === ZnSO4(a2) + H2(p H2)；（2）Ni(s) + H2O ==== NiO(s) + H2(p H2)（3）H2(p H2) + O2(p O2) ==== H2O(l)；（4）H2(p H2) + HgO(s) ==== Hg(l) + H2O(l)解：（1）负极 Zn(s) -2e → Zn2+(a2)正极 2H+(a1) + 2e → H2(P H2)电池反应 Zn(s) +2H+(a1) ==== Zn2+(a2)+ H2(p H2)电池符号 Zn(s) | ZnSO4(a2) || H2SO4(a1) | H2(p H2),Pt(2) 负极 Ni(s) + 2OH -→NiO(s) + H2O +2e正极 2H2O + 2e →H2(p H2) +2OH -电极反应 Ni(s) + H2O==== NiO(s) + H2(p H2)电池符号 Ni(s),NiO(s) | KOH(稀) | H2(p H2), Pt（3）负极 H2(p H2) + 2OH -→ 2H2O + 2e正极 2H2O +2e → 2OH - + O2(p O2)电池反应 H2(p H2) + O2(p O2) ==== H2O(l)电池符号 Pt,H2(p H2) | NaOH(稀) | O2(p O2),Pt(4) 负极 H2(p H2) + 2OH -→2H2O +2e正极 HgO(s) + H2O +2e → Hg(l) +2OH -电池反应 H2(p H2) + HgO(s) ==== Hg(l) + H2O(l)电池符号 Pt ,H2(p H2) | KOH(稀) | HgO(s),Hg(l)3．工业上用铁屑加入硫酸铜溶液中以置换铜，试设计原电池；计算该反应在298.15K时的平衡常数，并说明此置换反应进行的完全程度。

已知＝0.3402V ，＝－0.4402V。

（答案：2.423×1026）解：电池符号为：－）Fe(s) ｜Fe2+ (a1)|| Cu2+(a2)｜Cu(s) (＋因很大，故可以认为反应进行彻底。

4．试计算反应：2Fe3+ +2Br-→2Fe2++Br2在298.15K下的标准平衡常数? （答案：1.06×10-10）解：将反应设计为原电池：-) Pt, Br2 | Br-(a1) || Fe3+-(a2), Fe2+(a3) | Pt (+，查298.15K 下标准电极电势顺序表得5．在298.15K时，测得下列电池的E为1.228VPt,H2()｜H2SO2(0.01mol·kg－1)｜O2()，Pt已知△f＝-285.83kJ·mol-1。

试计算：①此电池的温度系数；②设反应热在此温度范围内为常数，试求此电池在273.15K时的电动势。

（答案：–8.493×10-4 V·K-1；1.2492V）解：负极： H2() → 2H+(m H+ =2×0.01 mol·kg-1 ) + 2e正极： O2() + 2H+( m H+ =2×0.01mol·kg-1) + 2e → H2O(l)电池反应：H2() + O2() ==== H2O(l)（1）求电池的温度系数ΔG = -2EF = -2×1.228×96485 = -236967.16 J·mol -1-163.89 J·mol-1·k-1 (2) 求电动势-zEF = ΔG = ΔH –TΔS = ΔH -= (-285.83) - [273.15×2×96485×(-8.49×10-4)]×10-3 = -241.06 kJ·mol-16．已知；。

求。

在298.15K时，铜粉与含0.01mol·kg-1的CuSO2溶液混合，试计算平衡时Cu+离子浓度?（答案：0.158V；4.42×10-5）解： (1) Cu2++ 2e ==== Cu(2) Cu++ e ==== Cu(3) Cu2+ +e ==== Cu+因(1) - (2) = (3)，故，即Cu粉与 CuSO4溶液混合时，可能发生下述反应Cu2+ + Cu ==== 2Cu+0.01 0x0.01-x 2取mΘ=1.0mol·k-1g7．在298.15K时，将金属铁片和镉片分别插入下列溶液之中构成原电池，何者为负极?(1) 溶液中Fe 2+及Cd2+的浓度均为0.1mol·kg-1；(2) 溶液中含Fe2+为0.1mol·kg-1，含Cd2+为0.0036 mol·kg-1。

（答案：（1）铁；（2）镉）解：设溶液中各离子的活度系数均为1，mΘ=1.0mol·kg-1(1) 计算 Fe及Cd的电极电势Fe(s)Fe2+ (m1 =0.1 mol·kg-1) + 2e →Cd2+( m2 =0.01mol·kg-1) + 2e →Cd(s)在因为< ，所以此溶液中铁为负极(2) 在此溶液中，仍为0.4698V因为<，故在此溶液中金属镉为负极。

8．已知298.15K 时＝-0.1263V，PbSO2的活度积K sp＝1.66×10-8，试求（答案：–0.3564V）解：（1） Pb2+ (a1) + 2e → Pb(2) PbSO4→ Pb2+ (a1) + (a2)(1) + (2) = (3)： PbSO4 +2e → Pb + (a2)故9．在298.15K 时，浓度为0.1mol·kg-1或0.01mol·kg-1的AgNO3溶液中Ag+离子的平均迁移数为0.467。

试计算下列电池在298.15K时的电动势及电池(2)的液体接界电势。

(1)Ag｜AgNO3(0.01mol·kg－1，＝0.892)‖AgNO3(0.1mol·kg－1，＝0.733｜Ag；(2)Ag｜AgNO3(0.01mol·kg－1，＝0.892)｜AgNO3(0.1mol·kg－1，＝0.733｜Ag（答案：0.054；0.058V）解：对1-1价型的电解质溶液而言：m± = m i = m ，电池（1）正极反应：Ag+ (a2) + e → Ag负极反应：Ag → Ag+ (a1) + e)电池反应：AgNO3(a2) ==== AgNO3(a1）为有迁移的浓差电池，对正离子可逆，故用0.0577 - 0.0541 = 0.0036V扩10．在298.15K 时，测得下列电极反应的。

Ag(NH3)+2 + e ===== Ag + 2NH3已知银的，求银氨配离子的不稳定常数。

（答案：6.146×10-8）解：Ag(NH3)+2 + e ===== Ag + 2NH 3Ag++e ===== Ag(1) - (2) 得： Ag(NH3)2+ ===== Ag+ + 2NH311．试用两种方法求下列原电池的电动势 Zn(s)｜ZnCl2(0.1mol·kg-1)｜Cl2(101325Pa),Pt（答案：E+=0.7948V；E-=1.402V；2.197V）解：设溶液中各离子的活度系数均为1第一法，现分别计算电极电势：负极： Zn(s) → Zn2+(a1) + 2e正极： Cl2 + 2e → 2Cl -(a2)E=第二法，先写出电池反应，然后直接求此电池的电动势：)Zn(s) + Cl2(pΘ) ==== Zn2+(0.1 mol·kg-1) + 2Cl-(0.2 mol·kg-112．某水溶液中约含0.01mol·kg-1 CdSO2、0.01mol·kg-1　ZnSO4和0.5 mol·kg-1 H2SO4，在此溶液中插入两支铂电极，在极低电流密度下进行电解，同时很好搅拌，已知298.15K 时，①试问何种金属将首先在阴极上沉积；②当另一金属开始沉积时，溶液中先放电的那种金属所剩余的浓度是多少(设浓度等于活度)? （答案：Cd；6.62×10-15 mol·kg-1）解：（１）先计算出各电极在相应浓度的溶液中的电极电势（２）当锌开始沉积时，镉电极电势与锌电极电势相等，则：O2 + 4H+ + 4e ==== 2H2OFe3+ + e ==== Fe2+（答案：可使Fe2+氧化）解：　由＋) O2 + 4H+ + 4e ==== 2H2O－) 4Fe2+ ==== 4Fe3+ + 4eO2 + 4Fe2+ + 4H+ ===== 4Fe3+ + 2H2O反应平衡时Ｅ大氧化将越完全。

14．在298.15K时，原电池Cd|CdCl2(0.01mol·kg-1)|AgCl(s),Ag的电动势为0.7585V，其标准电动势EΘ=0.5732V。

试计算此CdCl2溶液离子的平均活度系数。

（答案：0.514）解：写出电池反应：负极 Cd(s) → Cd2+ + 2e正极 2AgCl(s) +2e → 2Ag+＋2Cl -Cd(s) + 2AgCl(s) ====2Ag(s) + 2Cl - + Cd2+即15．在291K 时，m 2/m 1=10的条件下对下列电池的电动势进行测定,得出平均值为0.029V 。