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第八章电解质溶液第九章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。
2.什么叫电池的电动势?用伏特表侧得的电池的端电压与电池的电动势是否相同?为何在测电动势时要用对消法?答：正、负两端的电势差叫电动势。
不同。
当把伏特计与电池接通后，必须有适量的电流通过才能使伏特计显示，这样电池中发生化学反应，溶液浓度发生改变，同时电池有内阻，也会有电压降，所以只能在没有电流通过的情况下才能测量电池的电动势。
3.为什么Weslon标准电池的负极采用含有Cd的质量分数约为0.04~0.12的Cd一Hg齐时，标准电池都有稳定的电动势值?试用Cd一Hg的二元相图说明。
标准电池的电动势会随温度而变化吗?答：在Cd一Hg的二元相图上，Cd的质量分数约为0.04~0.12的Cd一Hg齐落在与Cd一Hg固溶体的两相平衡区，在一定温度下Cd一Hg齐的活度有定值。
因为标准电池的电动势在定温下只与Cd一Hg齐的活度有关，所以电动势也有定值，但电动势会随温度而改变。
4.用书面表示电池时有哪些通用符号?为什么电极电势有正、有负？用实验能测到负的电动势吗？答：用“|”表示不同界面，用“||”表示盐桥。
电极电势有正有负是相对于标准氢电极而言的。
不能测到负电势。
5.电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差?单个电极的电势能否测量?如何用Nernst方程计算电极的还原电势?5.电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差?单个电极的电势能否测量?如何用Nernst 方程计算电极的还原电势?答：电极电势不是电极表面与电解质溶液之间的电势差。
第八章电解质溶液第九章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。
2.什么叫电池的电动势?用伏特表侧得的电池的端电压与电池的电动势是否相同?为何在测电动势时要用对消法?答：正、负两端的电势差叫电动势。
不同。
当把伏特计与电池接通后，必须有适量的电流通过才能使伏特计显示，这样电池中发生化学反应，溶液浓度发生改变，同时电池有内阻，也会有电压降，所以只能在没有电流通过的情况下才能测量电池的电动势。
3.为什么Weslon标准电池的负极采用含有Cd的质量分数约为0.04~0.12的Cd一Hg齐时，标准电池都有稳定的电动势值?试用Cd一Hg的二元相图说明。
标准电池的电动势会随温度而变化吗?答：在Cd一Hg的二元相图上，Cd的质量分数约为0.04~0.12的Cd一Hg齐落在与Cd一Hg固溶体的两相平衡区，在一定温度下Cd一Hg齐的活度有定值。
因为标准电池的电动势在定温下只与Cd一Hg齐的活度有关，所以电动势也有定值，但电动势会随温度而改变。
4.用书面表示电池时有哪些通用符号?为什么电极电势有正、有负？用实验能测到负的电动势吗？答：用“|”表示不同界面，用“||”表示盐桥。
电极电势有正有负是相对于标准氢电极而言的。
不能测到负电势。
5.电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差?单个电极的电势能否测量?如何用Nernst方程计算电极的还原电势?5.电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差?单个电极的电势能否测量?如何用Nernst 方程计算电极的还原电势?答：电极电势不是电极表面与电解质溶液之间的电势差。
第八章电解质溶液第九章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。
2.什么叫电池的电动势?用伏特表侧得的电池的端电压与电池的电动势是否相同?为何在测电动势时要用对消法?答：正、负两端的电势差叫电动势。
不同。
当把伏特计与电池接通后，必须有适量的电流通过才能使伏特计显示，这样电池中发生化学反应，溶液浓度发生改变，同时电池有内阻，也会有电压降，所以只能在没有电流通过的情况下才能测量电池的电动势。
3.为什么Weslon标准电池的负极采用含有Cd的质量分数约为0.04~0.12的Cd一Hg齐时，标准电池都有稳定的电动势值?试用Cd一Hg的二元相图说明。
标准电池的电动势会随温度而变化吗?答：在Cd一Hg的二元相图上，Cd的质量分数约为0.04~0.12的Cd一Hg齐落在与Cd一Hg固溶体的两相平衡区，在一定温度下Cd一Hg齐的活度有定值。
因为标准电池的电动势在定温下只与Cd一Hg齐的活度有关，所以电动势也有定值，但电动势会随温度而改变。
4.用书面表示电池时有哪些通用符号?为什么电极电势有正、有负？用实验能测到负的电动势吗？答：用“|”表示不同界面，用“||”表示盐桥。
电极电势有正有负是相对于标准氢电极而言的。
不能测到负电势。
5.电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差?单个电极的电势能否测量?如何用Nernst方程计算电极的还原电势?5.电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差?单个电极的电势能否测量?如何用Nernst 方程计算电极的还原电势?答：电极电势不是电极表面与电解质溶液之间的电势差。
答:对电解质瀋液来说电导G 是其呆电的能力，以1 1型电解质洛腋为例.第八章电解质溶液L Faraday 电解定律的基本内容是什么？这定律在电牝学中有何用魁？答:拉第电解定律的基本内容込：通电于电解质溶液之后，（1）在电楼上（聘相界面八发生化学窘化的物质的駅勻通入电荷成正比.（2）若 将几亍电解池申联■通人一定的电荷議后•衽各个电解池的电极卜.发生化学变比的物质的帚祁相等.Qf-i> —z^-eL —z± F根据Faraday 定律,通过分析电解过程中反应物在电极上物质的址的变化，就可求出电的址的数值•在 电化学的定駁研究和电解工业上有車要的应用.2. 电池中正极、负极、阴极、阳极的定义分别晶什么？为什么盘煤电池中负极是阳极而正极是阴极？ 笞:给出陀了•到外电路的电极叫做电池的负极，在外砲路中电勢*低. 从外电路接受电子的电极叫做电池的止槻•在外电路中电势较高.发生氧化柞用的电极称为阳极■发生还原作用的一极称为阴极•原电池杓阳扱发生麵化作用•阴橈发生 还甌作用.内电路的电子由阳极运动到阴极.所械电池的阴彊是正彊，阳极是负极.3*电解质涪液的电导車和摩尔电导率与电解质溶液浓度的关采有何不同。
为什么？答匕蹑电解质漳液的电导率随若浓度的增大而升高（导电粒子数但大到一定程度以后，由于 正、负禹子之间的相f 作用增大•因而使离子的运动速率降低.电导率反而下降•弱电解质的电导率随故度 的变化不显蒼•浓度增加电离度减少.离子数目变化不天•摩尔电导率随灌廈的变化与电导率不同•浓度降 低，粒子之闾相互作用减弱・正、负薦子的运动速率因而增加•故摩爼电导率增加*4. 怎样分别求强电解嵐和弱电解质的无限稱降摩尔电錚率？为什么翌用车同的方袪？答:庄低威度尸,强电解陪液的摩尔电导率*枚线性关慕.Am*銘（1 一0Q在一定温度下，一定电解质溶液来说甲是定偵.通过作阳•宜线勺纵坐标的交点即为无限稀秫时落液 的辱尔电导率AS 1,即外推袪.弱电解质的无限廉释摩尔电导率A ;・跟据离了独立移动迄律•可由强电解质溶薇的无限稀释摩尔电 导率A 計设计求算，不能由外惟陆求出，由于购电解质的幡涪液在很低报度F ，Am 与丘不垦总线关系.并且 浓度的変化对的值影响很大.实验的谋差很大•由实验值直接求弱电解质的厲：很困难.5. 离子的摩尔电导率、离子的迁移速率、离子的电迁移率和离P 迁移数之间有哪些建址关系式？答，定図关系式*j uit* dE/dl r- = — dE/'dl牛t r_离子迁移連率*+川一厲产的电迁移率*A ；=（«7+u-）E6・在某电解质落液中•若丫门种离『疗在’则溶液的总电导应该用下列哪牛公式表示’(1) G =臣 +臣 + …*〔2〉G■无限稀释强电解质溶液十A ：,G=M A// te —Am • c稀电解质溶液 Am =At + A 二（Am 4-Am ）c = /lm * c+Am • CC4- ~Am * C 则 G+ =K+A// ・•・G 厂G+G 亠盒+斤…=》越7.电解质与非电解质的化学势表示形式冇何不同？活度因子的表示式有何不同? 答:非电解质的化学势的表示形式.阿=閔（T ） +RHny“・B 箫=山（T ） +RTlnu*R 电解质 抄=必（丁）+尺力皿8=川（7。
第13章表面物理化学的小水滴，试计算（已1．在293 K时，把半径为1.0 mm的水滴分散成半径为1.0m知293 K时水的表面Gibbs自由能为（1）表面积是原来的多少倍？（2）表面Gibbs自由能增加了多少？（3）完成该变化时，环境至少需做多少功？解：（1）设小水滴个数为N，则根据分散前后体积不变，可得所以。
（2）表面吉布斯自由能的增加量为＝9.15×10－4J。
（3）完成变化时，环境至少需做功为＝－9.15×10－4J。
2．已知汞溶胶中胶粒（设为球形）的直径为22 nm，在1.0 dm3的溶胶中含Hg为8×10－5 kg，试计算：（1）在1.0 cm3的溶胶中的胶粒数。
（2）胶粒的总表面积。
（3）若把质量为8×10－5kg的汞滴，分散成上述溶胶粒子时，表面Gibbs自由能增加多少？已知汞的密度为13.6 kg·m －3，汞一水界面张力为解：（1）设Hg溶胶的体积为V，则有＝5.575×10－24 m3设1.0cm3溶胶中的胶粒数为N，则＝1.055×1012（2）胶粒总表面积为＝1.604×10－3 m2（3）设质量为的汞滴半径为r0，则有解得所以表面吉布斯自由能增加量为＝5.96×10－4J。
3．试证明：证明：（1）因为所以又因故（2）由，得因，故4．已知水的表面张力与温度的关系式为在283 K时。
可逆地使一定量纯水的表面积增加0.01 m2（设体积不变），求系统的如下各个解：当T＝283K时，根据题给关系式，有故，因为所以＝4.95×10－8J·K－1＝7.56×10－4J。
5．把半径为R的毛细管插在某液体中，设该液体与玻璃间的接触角为θ，毛细管中液体所成凹面的曲率半径为液面上升到h高度后达到平衡，试证明液体的表面张力可近似地表示为式中g为重力加速度，为液体的密度。
证明：附加压力与上升的液柱所产生的静压力相等时，才能达到力的平衡，则。
第10章电解与极化作用1．要在一面积为100 cm2的薄铁片两面都镀上厚度为0.05 mm的均匀镍层，计算所需的时间。
已知所用电流为 2.0 A，电流效率为：解：根据题意得，在t时间内流过的总电量为，即其中，所以2．在298 K和标准压力下，试写出下列电解池在两电极上所发生的反应，并计算其理论分解电压：解：（1）电解时，阴极反应为阳极反应为＝1.22V（2）＝1.227V（3）＝－0.0866V3．在298 K和标准压力下，用镀铂黑的铂电极电解a H＋＝1.0的水溶液，当所用电流密度为时，计算使电解能顺利进行的最小分解电压。
已知忽略电阻引起的电位降，H2O（l）的标准摩尔Gibbs生成自由能为－237.129 kJ·mol－1。
解：分解电压可表示为其中可逆电压为则分解电压最小为。
4．在298 K时，使下述电解池发生电解作用：问当外加电压逐渐增加时，两电极上首先分别发生什么反应？这时外加电压至少为若干？（设活度因子均为1，超电势可忽略。
）解：在阳极上可能发生反应的阴离子是Cl－、OH－和SO42－，相应的电势为因电极电势最小的，先在阳极被氧化，所以阳极发生OH－被氧化的反应。
在阴极上，可能发生反应的离子有，各自的电极电势为因Ni2＋的电极电势最大，所以阴极上发生的是Ni2＋被还原的反应，故分解电压为5．298 K时，用Pb（s）电极来电解H2SO2溶液，已知其浓度为0.10 mol·kg－1，r士＝0.265，若在电解过程中，把Pb阴级与另一甘汞电极相连组成原电池，测得其电动势E ＝1.0685 V。
试求H2（g）在Pb阴级上的超电势（只考虑H2SO4的一级电离）。
已知所用甘汞电极的电极电势＝0.2806V。
解：电解时，阴极上为析氢反应，其电势为组成原电池后，甘汞电极为正极，电动势为则阴极的电势为则超电势为6．在锌电极上析出氢气的Tafel公式为在298 K时，用Zn（s）作阴级，惰性物质作阳极，电解浓度为0.1 mol·kg－1的ZnSO4溶液，设溶液pH 为7.0。
第八章电解质溶液第九章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。
2.什么叫电池的电动势?用伏特表侧得的电池的端电压与电池的电动势是否相同?为何在测电动势时要用对消法?答：正、负两端的电势差叫电动势。
不同。
当把伏特计与电池接通后，必须有适量的电流通过才能使伏特计显示，这样电池中发生化学反应，溶液浓度发生改变，同时电池有内阻，也会有电压降，所以只能在没有电流通过的情况下才能测量电池的电动势。
3.为什么Weslon标准电池的负极采用含有Cd的质量分数约为0.04~0.12的Cd一Hg齐时，标准电池都有稳定的电动势值?试用Cd一Hg的二元相图说明。
标准电池的电动势会随温度而变化吗?答：在Cd一Hg的二元相图上，Cd的质量分数约为0.04~0.12的Cd一Hg齐落在与Cd一Hg固溶体的两相平衡区，在一定温度下Cd一Hg齐的活度有定值。
因为标准电池的电动势在定温下只与Cd一Hg齐的活度有关，所以电动势也有定值，但电动势会随温度而改变。
4.用书面表示电池时有哪些通用符号?为什么电极电势有正、有负？用实验能测到负的电动势吗？答：用“|”表示不同界面，用“||”表示盐桥。
电极电势有正有负是相对于标准氢电极而言的。
不能测到负电势。
5.电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差?单个电极的电势能否测量?如何用Nernst方程计算电极的还原电势?5.电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差?单个电极的电势能否测量?如何用Nernst 方程计算电极的还原电势?答：电极电势不是电极表面与电解质溶液之间的电势差。
物理化学傅献彩下册第五版课后习题答案第九章可逆电池的电动势及其应用1.写出下列电池申各电极的反应和电池反应.⑴Pt] H2(如)| HCKa) ICfc 伽)1 Ph⑵Pt I H(P H2) I H十(亦)|| Ag+g )iAg(s)((3)Ag(s) | AgKs) I r (m> I Cl^ Cflo- )! AgCUQI Ag(ah(4)Pb(s) |PbSO4(s>ISOJ- ) || Crf+(心+)|Cu®⑸Ft IH,〔见)| NaOH(^) \ HgO(s) | HgtD ；(€)Pt|Hj(^)|H+(aq)|SbiQ t(s)|Sb(s)v (7｝Pi|Fe3+(ai)t Fe z+(G2)|| Ag+也屮｝ | A飢小(8)Na(Hg)(a^)|Na^(^+)l| 0^(^-解：d)负极H’(p吗)—2H+Sf )+2h 正极Ct (pcu > + 2e~ —2Cr )电池反应Hi(卫％｝+CU如—2HCl(aq).H3(M I2)一2H+(a H+ )十2厂正极2Ag^ (心>+2e_—2Ag(s) 电池反应H；( pH2)+ 2A fi*(o^)—2Ag(5)+2H+(fl H* 1 (3〉负极Ag(s)+P (ar )―Agl(s)+e- 正极Afi€l(s) + ^― A H QI+CI—(他-)电池反应AgCKB)+ r< ar >—Agl(s)+ cr (财-(4)负极Fb(Q + SOT a错- )一-PbS(^<s)+2e-止扱Cu^ Gic严)+2e^—Cuts)电池反应Pb(s)+a?+(期廿)+ SOJ- @邂-)—PbSCX (s)+Cu(s)・负极压“叫)+2OH- (a™- >—*2H f CKD+2e" 'jE极HgOC S) + H£0(D + 3e-― 2OH-(a tyH-) + Hg(l>电池反应出(他^+HgO®—Hg⑴+ HtCKB(6)负极3H r(^ )― 6H+〔耐+ )+6丁正扱Sb s Oi(s) + 6H+(a H* ) + 6e_—^2Sb(s)+3H20( 1)电池反应3Hj( p li?)O(s)—2Sb(s) +30( 1).<C 负扱F尹⑺一F^+(a t) + e-正极Ag亠屮)+©_—Ag(s)电池反应F』+ (如)+A^+5曲+ )^=Fe a^ Q] ) + Ag(s).(防负极2Na<H B)<a m>― 2Na+) + 2Hg(L)+2e'正极HgO(3) + H i O(D+Z< 一Hg(D+2OH- )电池反应2Na( Hg)(a….) + HgO( s) + H a0(D—2Na+ (a^+ )-h20H~ - J + 3Hg(D.2+试将下述化学反应设卄成电池.(1)AgCKs)—Ag l(QA.+ ) + Cl-(aa~ )t(2)AgCl(s) + r<fli- )—Agl(s) = +cr (fld");址〉+ HgO3—Hg(l)+H:CKD；<4)Fe?+) +Ag*) --------- 膚亠(口畛十)+ Agg|朽比H’(叫〉+◎〔如) --- SHaOCDt他)+21 3厂>—t(s)+2Cr(<za-)；(7)H20d>=^H+@n+)+OH- (aw-)申⑻ MQ +扣® + H$O(D—Mg(0H)t<s)i(9)Pb(s)+HgO(S)—Hg〔l〉+PbO<0；(10)Sn343卅+ )+Tl"(衍贰)—Sn*+U^+ 1 + T1+ (flTt+ 人解:设计电葩(1)A S(B)I 枪亠“心> } Cr (jacr)I AgCl<3)| Ag<s)(2)Ag(s)lAgKs) |r “广)|l cr (aa- )|AgCl(s) fAg<s)G)Pt| 內“出)|«T (由跆-)| HfiO® | 电⑴⑷Pt | F尹 Sh》*F尹严)| Ag+ g> | Ag(s)(5)Pt|Ht<ff>|H+(oH+ >ia(«>|Pt(s) | r Car) II Cl (如r > | Ct (g) | Pt3.从就和WeMon电池的电动勢与温度的关系式.试求在Z98.15 K.当电池可逆地产生2 mol电子的电荷秋时■电池反应的氏44砒,和已知谏关系为E/V-L018 45-4. 05X10^(77K-298L 15)f 5X 10_f (T/K-293.15)1 H;由E的芜蔡式求岀(需)/冉求出观15 K时E的值. 伺为；dG» = —=EF;氏Hm=ArGt+T ・'久*(霁)=-4.05 X 10_s- 2 X 9, 5 X ] 0~7X < T- 293. 15)V- K1当"296*15 K时•(券):=—5.0X10*-$V* K~2E=LO1815-4.O5X1O~3(298. 15-293,15)—9. 5XW_T(29SL 15-29X 15)2= L Q1B V iS-=zF(aE/aT)>-2X96500(-5.0X10-s)J - K^1- mor1 ^-9, 65 J • K_J• mol-1----- 2X^6500X1.018 J * mor1= -196. 5 kJ ・mo]~]=—H EF+JVF(霁)—ArGft + T• A,SL ~ —196. 5 kJ * mor4+ 298. 15X( —9. 65 J • K_1• mol】)= —199* 4 kJ • mol 14.296 K时,下述电池的电动势为1. 228 V tptiKc^^Hisaco. oi moi • kg ji)iacr)iPt巳知HAXD的标准摩尔生成熔为心他｛H』ai2 —2皈83 kJ > moL・试求’<1)»电池的温度系数；(2〉该电池fr m K时的电动蟒■设反应熔在该温度区间内为常数.解:电池反应：负极W〉一2H+Q汕)+%〜正极H2O(l) + y0t(^)+2e^―茨)FT G OH J电媲辰应H!(p*) + -L<l f(//)=H J O(DiG… = -zFE=- 2 X S65OOX L 228 J ・237. 004 kJ * mol-1=2r G nfc4^T* i r S ta= -1951 9 kJ ・tnor1+298X (-95, 0) J X tuor1- -224. 21 kJ * rttol-1可逆热效应为d久=2戏K 讥一95.0J，moL 'K_l)=-20. 31 kJ ・nroL切在298 K时，电池的电动勢为1.092 S温度系数为9,427 X10"*¥・KT*鸟九= dG, + T・其中氏久=击(薛力= 4二_ 胡氐g；；f 7. 004=十i闘7&j • mql-i(霁)广铮一询XZ V • L= —誉迟+工尸丁(霁)HHm不随溫度变化jFT(ff)厂爲汕3 电池Zn(5)|ZnCli(0,05 rml •仃| A罢Cl(3 |血冶)的电动势与掘度的关廉为F/V~ L 01$- t 92X10^ (T/K)-298试计算在298 电池有2 m«｝电子的电荷誌辙出时•电池反应的…乩久和眈过程的可逆热敷应缶解；298 K时有2 mol哂子啲电荷載输岀E=L015-4. 92XMT4(器g-298)=L015 Vh亿=-E E?'=*2X&6500X1.015=-19549kJ ・moP1打G.=事(等)=2XM5OOX(-4t 92X10"4) = 一95. 0 J ・mor1* K_1匕一zF门)写出有2个电子得失的电极反应和电弛的净反应｝(◎计算与该电池反症相应的亠缶厶和4Hg显町逆対效应若只有i个电子得失’则这些值又奪于寒少？饰)计算在相同的温度和压力卜亠与2个电子得失的电池净反应相同的弗化学方程式的热豉应.解：⑴在2昭K时负极2Hg<D—正极CljCp*) + 2^― 2Cr (a)电池反应2Hg<l) +CL C护)一H gl Ch(s) + SC/ 3*sFE^-2X9«500X1.0^=—210. 756 kJ • mop1ASL・xF(||) -2 X 96500X9. 427X10^-18L 94 J* nwl^1* K_1H 'Gm+T・氏久( -210. 756 X103 + (8L 94 X 29S) = -156. 54 kJ ・moLQa =T» 爲久=298X 1S1+94 J * mol-1 =54. 22kJ * mor1若只宵一个电子，则所求的值变为原来的1/2.若在相同温度压力下■热化学方程式的赠散旋为Q =山H E■—156. 54 kJ “ n»l_l7.一个可逆电动峥为L 70 V的原电池，在恒温糟申恒溫至四3 K.当些电池短路时【即荒接发生代学反应•不柞电功人相当于有KXJO匸的电荷就通过.假定电池中爱生的反应与可逆放电肘的反应相同•试求以此电池和恒温槽都看作系统时倉的爛变■如果要分别求算恒温槽和电池的埴变•还需何种数据？解:电池发生的反应与可逆放电时的反应相同.慕址的aGm ■ —證EF・-(rtF)E・-Q・ E- + 1000 • L70-L 7X1O3J3槽)=一爭体系的・H=\G+T氐S=0—亠&=翌=人上蚁J= 5 8 J・K^1亠T T293 K * J若要分别求焙变还需知道电池反应的焙变.乩分别写出下列电池的电极反应、龍池反应，列出电动势E的计算公式•并计算电池的标准皑动蹲EV 设厝度因子均为L，气体为理想气体•所需的标战电扱从电摄电势表中査阅.(l>Pt)ft(^)|KOH<0, 1 mol* kgi)|Q(矿)|P“(2>PdK(^)lHi9O(a 1 mol - kgTOSlPb<3)Ag(s)|AgK$)Sr(a r)II Ag气％+｝丨他(小⑷Pi |曲 4 a咄中)II Tl J+t Tl+(flll*)|Pu(S)He(DtHeOCs)|KOH<0. 5 mol • kg"1) | K< HgXa^ =1X—2丈§3±宓十卑吏3 ・r或！/+嵯f m+g .J—3P*V—73」+(+234^v迺必寵莊(*£11十宀?」#S HJ b +(d】5f v 1《—S L +33V圍e〔c芒+底— 口畫 _<n fc N Xm Q H *—r d◎十+(x 4@滋足毎e D £十—¥(g r H +(3tf怙+23+H 1(x :H 十库更S・ £一+HCS—0£一哎"也s±*l r \淡》十+(■t H十S必餵屈 —Ho-b+axyH 十+35十S y —“+221!(—工$》—1:二+?5£怜 拿电池反应 ySn z± (如十〉+*TT 伽汁)一yTl + 伽 + )+ySn 4+ (T )E"哼叫雅胡£* =奇+’71+ +碣小十，⑸负极 yHg(l) +0H- (OOH - >―— HgO®+寺耳 0⑴+厂 正扱 K^<a K +)+-^Hg(l)+e-— +忆日&(砒十〉电池反应 (* +半)Hg (D+OH (oor )+!C ⑷r )—土 曲畑+令f 制+十瓦味偽.)砂—软+此,十碑*9. 试为F 述反应设计一电池 Cd(s) +b a 〉一CcT (a^+)+2厂(ar )求电池奁298 K 时的标准电动势£\反应的 g 和标准平衡常数K ：.如将电池反症写成y Cd(s) 4-^I ： <s)^=^-Cd 2+(0<尹)+1- (af )再计算企和K ：,比较曲者的结果•井说明为什么.解:设计电池还原 负极 Cd(s)―3+(心*)+%— 氧化 正极 L3+鉅•一犷S 广)电池反应 Cd(s) + i a (5)—Cd^Gi^+ )+2r(m-) 今—f^n拓2+心-0, 5355-(-0. 4029)=0. 9384 VG* = - T E*F= - 2 X 96500 X 0. 9384--18L 11 kJ • mol"1电池反应式写成 -yQj(s) +<s)—y Cd 2b 〔心+ )十厂(.ar )F 不变 乩<Z 〔Z) = *&GXl) = -9Q-56 kJ • moP 1 K ：熾=CK^i>)i =7. 46X 10ls »10. 298 K 时，已知如*三个电擬的反应及标准还原电极电势■如将壯极(1)与(3)和(2)与C3)分别组成自发电池(设活度均为】八请写出电池的书面«(示式茅写出电池反应式并计算电酒的标准电动势.(1) Fe^+ (aft 14- ) + 2亡一'—Fe(s) 平“(Fe" |Fe>=—0. 440 V p(2) AgCl(s) + e^— Ag(s)+Cl _ (aa- ) <p*(C!~ | AgCi ■ Ag) = 0. 2223 V* <3)C12(/>B )+2e _― 2Cr (aa- )^(Ch |C]*)-L 3583 V.解：自发反应 Q0,电极电峥高的融正极 电极(】)的电极(fe&<电槻的电扱电峥. (劄为正扱，电港反应 负极— *F 尹(％*+ ) + 寸A J CS E RT — 18】. 11X12=73.0958正极AgCl(s)+r^—Afi(3)+Cl_(tin-)急的电池反应rAfiCKsJ+yFKs)—您仙)+寺廿5小)+CTGcr > 电池表达式Fe(s) | Fe!亠) | UL (%- > I Ag(町+AgCl®金=啊- y 丸一碑*+用=6 2223-(-0. 4405=0. 662S V.同理4)与(刃组成的自发电池2)为正极负极AgfsJ+cr <oo" >—*AgCl(3)+e-正扳寺玄(p')+e-— I- (on-)电池反应A#?( s) + yCh(/j*)^=AgCI(s>设计电池为Ag(a) + AgCKs) |Cr(an-)|Ch(^)|PrE* = ^icr -9ft- iwiiAa^CL 3583-0,2223) = 1, 136 V.H-列式表示下列两组标准电扱电势审之间的关系.<l)Ft严+3e~ --- F«(s), F*+ +2< ---------- Fe<«). Fe3++e~ ------------ FW+1(2)Sn4+ +4$二一Sid 片—Srf+ +2e"^-Sn(s)++2孑解^(DFe3* +3e-^—Fe(&) ①Fe2++2e-—*Fe(s) ②*①式一②式得F^+t-=Fe2^ ③g⑴=一3升哦* F匸、尿=一才护f?为该电极与标准电扱组成的电池的电势护芋护一0氏企.(2〉= 一2鸭/十吐• F=_耳即▼雌.F-<_2怜拠• F)=—1銅* 辭+ • F/*聊」+1溝+ = 3眯“吐一2护事十|亦(2)Sn'++4e_ --------- S n(s) ①* Si?++2e~ —Sn ⑹②Sn时+2厂~弘叶③鸟GL(D = _4得卄阻* FiGS.(2) = -2^H|&i• F氏GSX3) (1)- “企住)同样：&G». = —囂Fb .工G,⑶4媾”灶・F—(—2爲卄念• F)=—2搭严品中• F二鸭I+L屏七=2拓严心_拓汁1创12. 29S K时•已啊如下电池的标准电动輕E =0. 2680 V xPt|Hz(^)|Ha(0. 08 mol - kfiTg =0・ 809)|HgtCkU)|Hg(l>(1)写出电极反应和电池反应”(2)计算该电池的电动势.(3〉计算甘汞电极的标准电极电势.解：门)负极*2H+(a^)+2e~正极Hg.Cl a(s)+2c-― 2Hg(l)4-2Cr(aa-)总电极反应2H^(<IH+ )-F2Hg(l) + 2CrC；2ci- h⑵E =0_笋11 S)[acr 严V?壮警lug 08X0. 809}4 ^0.409 V.z x ybbw⑶曲fcOjIH厂诩+ I气晦^cij'Hf=0 = a 268 V*iy试设计--个电池*使其中进行下述反应Fe2+) + Ag+ )^=j\g(8> + Fe3+(£iF t i+)(1)写出电越的表示式+4)计算上述电池反应左前& K、反应进度mo]时的标准平術常数K：*⑶若将过最磨细的银粉加到浓度为0.05 mul - k s1的F忒NH溶裁中.求当反应达平衡后・加’的池度为多少？(设活度固予均等于1.)ff：(D电池表示式为PtIFe戶3屛F尹@2 H他气口』1他佔).4)平衡常数lnK：= ^£* =曲* A«诫J+甘芳91—0. 771)• 9閃E-j 094298X8-314K： = N 98S TG)已知Ag“)+F旷一A«*+F尹开始0,05 Q0平楣0t OS—a a a0 =◎• 988)-1a = 4. 417X10-* mol • kg^1,M.试设计合适的电池判断在298 K时.烙金属银插在碱溶液中*崔通常的空代中银是否会被氧化? (空气中氧气分压为烈k內人如杲在祸液中加人大赵的CN—，情况又怎样？已知’[Ag(CN)a ]_~Ag( s) + 2CN^ b=—0,31 V t解：设计电池Ag( s) 4 Afc f X s) I OH ~ 3)i 厂)ICVg) IPr电池反应2Ag⑹卡壬QS+)-A业0(7负极G IOH 一 )Ag2O(s) + HjO<l> + 2e-正扱 吉(I (処) + Ha<KD+2e^— 2<)H - <a (wi _ )H* =^tA,icjH' ■甲恢切Aflg =(0. 401 -0, 34^) V =0, 057 V=0* 047 V>0iGL=-zFE<0电池是自发的，在空弋中碱性条件F A 国能被氧化成氧化银. 加人CN 「后"电池变为Ag(s)| [Ag(CN)i]- f CN" - > I! OH- (oof) |Q (他)1 Pt负极 2A«(s)4-4CN- (OCN - )― 2[Ag(CN)2]- +2* 正极 yft(^> + H I O(l)+2e-— 2()^<00«-) 电池反应*2Ag( s) +4CN 」g- )+*◎隔)+ H 3 (X I) _X_KT, G20H ・)5[Ag(CNh 「F 无 2F ln g- )*u 亠 ’ R7\ 1 E <叭二山[如《2门-加E=^tw -玄】-履一窈恤 可—吞加 «口- )*=0. 401-<~0. 3! )-0. oi-器In S 汐N g(ann- N[Ag(CN)』■严113 一 泸大盘CN 「存在・ac<-很大*lftf OOH -与ar A^csr )z ]_都很小 故『计啓皤严)订乍vE>a 7oi此时电池电动势'大于不加XfflCN 忠子时的电池电动踞.E=R7^：E 越正K ：越大反应的趋勢越大.所以，加入CN-后,Ag 氣化成［AgfCNh.15. 在298 K 时■分别用金属Fe 和Cd 播人下述溶液•组成电池+试判断何种金嶽首先披氧化?£1)溶液中含F0和3+的括度是G L(2)溶液中含F 誉+的?S 度是6 1,而含Cd 21的活度趕60加&=财+ icd = -0, 4029 V媳=舛』*辱= *0M402 V= 2EAg(CN)s y+2OH" (OUH -) 电动势E=F —第b=0. 701-=57 V -衆牆帥5叫V承>我'以就为正扱设计电池 Fe(s)|Fe^4-(u F /t ),Cd 2+) |Cd(s) 负极 Fe(s> ------ Fe 2+ (ay^ )+2e _ 正极Cd 纤(&斟}+2孑一 Cd(s)电池反应 Fe(s)+Cfi 24(£i{^* )i^Cd(s) + Fe‘) 电池电动势：E=E*'7fln 护= =0・ 0383 V>Q t ^G m = -zEF<0电池反应能发生首先Fe(s)披黑化咸Fe i+.= -0.0044 V<0 Z^G m >0反应不能发生•而其逆反应可以发牛.Cd 首先袋氧化成C++*16. 在298 K 时,有电池| AgM ] AgO(s) |NaCl(aq) I HgjCU(s) I Hg (D •已知化合物的标准生成Gibb 撷 自由能分别为:\GUAgC*) =-109.79 kJ ・ moP 1 (H& Cl 2. s) = - 210. 75 kJ ・ moll 试葺出该电 池的电极和电池反应.并计算电池的电动势+解:负扱 A R (3^ + CP (a (i _ >— AgCl(s)+e _正极 y Hf& Ch (s> + e~ —* Hg< I ) +Cr (a^-) 电池反应 Ag< s) +寺 Hg ?Cb (s>—^Ks> + Hg ⑴ d 命=A J 6A *(A^?C1<3)—*s)= -109. 79-y X(-210, 75) =—4- 415 kJ • mol -1标臨下4"一辔=蟻謡f 0谢5中17. 报据F 列在298 K 和标准圧力F 的热力学数据*计慕HgO ⑹在该温度时的解离医已知；⑴电池Pt|H?(枫)|NaOHU)I Hg<i)的标准电动势F = 0. 9265 V,(2) 反应 局(叩+申^⑴一H±O ⑴的\丹二=一 235.83 kJ • rwK 1;解：负极 H 心％ )+2OH- Um )—2H^CXD+2<正极 Hd)+HgO($) + 2匕 —Hg(l) + 2OH-(aoH* ) 电池反应 H E () +HgO(打―-l!gd) + H?O(!)①=磧用+心一辟丿十卜.一心应一 to 2亠=_0 4029+0,4402&. 314X298 ⑵ E=E?RT| 吠+2F 如十 =0.0383 V-& 314X29% 96500X2 ln0.1 0；0036iGXi = C-2X9(500X0. 9265)^-17& 84 kJ • moi 1H2(g)-F-|02<g)—=H?<XD ②\企二,HAT •鼻究=69・ 91-130, 7(2O5(1) = -1G3. 34 J * K_,• mol-'^G* = -285. 83X W -29&〔一163.射))=一23匕15 kJ ・moL①一②式得Hg( X" Hg(D 十*Q(QdS ⑴ 7Q ⑵=一17& 81+237,15—58* 34 kJ * mol*1第=3 & 34XgIn一23. 547~ RT *8, 314X293"(今■*=5* 94 X 1()7pt Jt=3. 575X10-'6Pa.»«在273-318 K的温度范围内*下述电池的电动蜡与温摩的关系可由所列公式表示：(1)Cu(B) |Cu2(Xs> |NaOH(tq)| HgO(s)| Hg(I)E/mV=461*7-0.144(T/K-298) + L 4 X 10~* (T/K-298/(2)PtCs)|I NeOH(aq) | HglKs) |Hg(l) 'E/mV=92S. 65^0. 29^8(T/K-2S8) +4+9X 10*4(T/K-2&S)3已知壯H』O」)= —2近跖kj・叫10卫孟(已门・|) = 一237, 13 kJ・moL*试分别计算HgO<S和50(3在298 K时的、企和4虽的值.解iCu(s)|C^O(s)|N40H(a4)|H«O(s)| Hg(l)(D的电池反应为负极2Cu(s) + 2OH"(旳)一C也O(s) + H.O<h + 2e-正扱HgO(s) + H?O( I) -F2c__^—Hg⑴+ 2OH_ faq)电池反应PCuai + HgOg—CuaCK射+H R⑴①(2)的电池反应为’负极H；(p#) + 20H~( aq)一2 H2(Xl>+2e~正概HgO(£)+ H2O(l) + 2e-一*X/1) + 2OH- (aq)电池反应HEKsO + HMpJ—+ ②在298 K时①、②的屯池电动势分别为E\ =461. 7-0. 114( T' 298) + L 4 X ]0-' (T- 298^ mVE2 =925, 65 mVdGUl)= 一zEiHO. 4617X96500X2=—89,11 kJ • mol-1iC^(2)= zE?F=Q t 92565X96500X2= -178. 65 kJ • mol 1© @08殳・Q )C5十+.3Q s @l 3+6聲回71 - mS .g l H s .s ?s In裁— H(M £4l a )«EH4u 1s点&工活工刁71・卫?as s l s s L +兰(z》E<i i «》&<iN EO8H )禎4罡扁)苦S CJ1十+e 8H —«H 百 H§1© 71 ・卫s ln s l (e )»E H -d 71 ・ fW・fe z i «》找4© (u o x -<3e十丈3XsT 1 •N19061I n86Z X A 9S ・9g —) + E 2x s 9002—H£)諾£ ・H +s )E O 4n w l HTT 1 • PI66261 ur—1 ;・『s?z .ft —)x oo a+T —_鱼• fV 0I X H .6QO I H 二)诂4・H+m<I N (D -」鱼匚• T H ・f 9 至 USIE —OLX(聲》T-§•7工二azYOJ —n f oLX^z ・©©e I I «|)34|71 ・ 20 .0^1z .fc —a z s s时d l (D G de<7v《g ) ■ HO+《&) +HHUHFH他0|6 71 ・ pi U Y s i u a .o =)占刁童d O E•Df3.a l H =o x s o s 96x c<J I U H g N I R (c -59d《倉+3i十+(g x畫Ht +(=b n *-《51覇国应.1站彖餐处用<s (」g>—HO+(4E 3 +X f lb o 5£言馆«七SJ 」营・3El 2訂 I N W OI )£4>0^d H *w 昴甘担楚怎€是岳逼s.nJ ・fe H co 6z ^・£:一r d 二)H= ( +=3丄H -f x》x =J «#*.2T l . 3 K I —〔E OO IH X Z 丨 7 + 二9 *g6I —)l6E26—N《g r s d +益)惡4—二)«r H 4w《R ・0 首y 世弓 T 1 • n ss i v sY £l ) +20+有电池Zn<s) I ZnCb (版005 mol ・kg~' ) | Hg;CI L(s) | Hg(l),已知在298 K 时的电动勢E= 1.227V.Debye - HUckel 极限公式中的常数A=0. 509(niol * kQ 厂土试求：(1)电极反竝和电池的净反应星住)电池的标准电动势P(要尊堪丫土的彰响”£3)按电池反应有2亍电子得失*当反应进度为1 mo!时的5企.解：负扱Zn(s) ----- Zn2*(a&±+ ) + 2e_正扱Hg2Cl2(s) + 2e_一2Hg(l) + 2Cr )电池挣反应Zn(s)4-H^Ch(s>=Zn2+(d^+ ) + 2C「g) + 2Hg(l)在m=0,005 mol • 的ZnCb 溶液中I=y 005^0. 0125 mol • kg~]】87±=~A|H ・A|/I=-O.5O9XI2I /0.0125 = -0.1]38y土=0* 7695E=F +第Im時+•诡广其中W* ・了二=/ +第订4 •鸥(「迅=!. 227 V£* =1. 227 V_ 冬叟;猛也* <0.005)J(0. 7695)3= 1.2274-0. 196=1,423 V当有2 mol电子得失，如上的电池反应进度为1 mol时2X96500XL 423=^—274. 64 kJ ・moP\21•写岀下列浓差电越的电池反应，并计算在298 K时的电动勢.(l)Pt|H£(g T200 服卄FT 3旷P 也(g JOO kPfi)|Pn<2)PtJH;(X>lH-(aw+.i-U01) || H k(a H*h2=0.1)|H2(X)|PU⑶Pt|Cb(gJOO m)|a-<ocr)I Cl? (g,200 kPa>|Pt(C4)Pt|Cli(p*)]Cr (aa a=0. 1) || Cl- (oa-ti=O r 01) |ClQ*> iPt;(5)Zn(s) | Zh i+(aa/+ t i =0. 004) ij Zn=l.2 =0. 02) | Zh{s)»(6)Pb(s) I PbS(X(s> I SC?-(ai =4 01) || SOT (血二0・001)PbS(\(s)|Pb(sX解:浓差电池曲浓度之闻的差异造成的电池电动势两电极标准电势相等P = 0(1)负极HM200 kPa)一2H气即*》+%-正圾2H" 5十〉*2萨一"H z(1000 kPa)电池反应Hi (200 kPa) ---------- H, (100 kPa)（2）负极HglpT—2H' （ai）4"2e_ 正扱2屮3）十肚-一H t（A e> 电池反应 2 H卜（血）—2 H卜（g〉(3)负极2d-(«] )― Cb(】OO kPa) + 2e- 正极(?lj ( 200 kPa)d-2e_— 2C厂(如)电池反应 Cl a (200 kPa)—kPa)E ―S ]n §755 一 2X^C ln 1=0-0089 v - 〔4负Bl 2CP (a,}—Cl 2(p*)+2e正樋 Cb (b )+ 2 丁・一2d' (tf3) 电池反应2cr (ai 2cr (⑷)E —孰(紆i 鑑沖In 答=屈1・{ 5〉负 £g Zn( s)—1 <<ti )-b 正极 2n £+(a 3) + 2e-—*Zn(s) 电L池反应 Zn E_ (a?Zn 3+ (ai )(6)负极 Pb(s) + SO?_ (a i )—rbS(^(3)+ ?e _ iEK PbS(^(s) + 2E-―Pb(s)+St)5-(ci =)电池反闹 SOT 5 J 士SOT22. 298 K 时*有下述电池：AgC») AfiCI («)i KCl(0« 5 mo! • kg -: ) || KCKO.05 mol * kg l )(AgCKs) I Ag<s)已知谨电池的实测业动孙力为①加36 V.在0.5 mol •运t 的KCI 溶液中宀值公別为0十朋和0.B12,计Her 的迁移数.解；电池负极.鮎(叮+口气矶》一+厂 正械 — Ag(s)-FCl (m?)电池反应a Cwit)—Cl 气盹｝离子由高浓度向低浓度迁移电动弊为锻差电势琵与液接电蜡之和E = E-E^ =<0. 0536-0.05336)=0, 00021 V由液搖电势的计算公式& =J 第 1门匕〃出)=口 一2花)竽lMai/d ：)=a00C 議 V 解得4998.注:迁移过程的自由变化还为f+ RTlna^ favr +t- RU TW 厂 /o 门亠=—?Ej FK 活度由那■― *'+个离子由不同诳度变化引起自由陡的变化/；： = (t- + f2玄常用的常祜电池可表示为Pb (s )|FbSTl 1(s)； H ;sr\(m=ko rru )l ・ kg-])|PbSt )Js)|PhSO 4 PbCs)a 02=0. Q2O7 V,_^298XOUt-2X96500 n0. 05 X 0. 5120,5X0. 649=0. 05336 V 8. 314X29S,2X96500 178,314X298.hJ#岀已知在0〜60C的温度匾内•电动势E与温度的关系式为E/V-L 917 37+56. IX 1O_S(//1C) + L 08X10^(e/'C)2在25X?时，电池的P-2.041 W試计算这时电解质瘩液HrSOJ蹴=1・0 mol・k官1)的平均活度因子X 解:铅掛电池表示武为：Pb(s)|PbSCX(s)lH：9O t(m = L0) l I^XCa) i PUXs) |Pb(s) * 负极SI犷Q哺->+Pb(s)一PbS(人纭)+2厂正极pbaj)+4H's屮疋-)+%-一PHSUG)十區。
