物理化學(xué)第五版課后習(xí)題答案(編輯修改稿)
2025-08-20 10:59 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 E＝－＝－ln＝ln＝－ ＝＝＝ molkg－1 ＝7－15．甲烷燃燒過(guò)程可設(shè)計(jì)成燃料電池，當(dāng)電解質(zhì)為酸性溶液時(shí)，電極反應(yīng)和電池反應(yīng)分別為：陽(yáng)極 CH4(g)＋2H2O(l) CO2(g)＋8H＋＋8e－陰極 2O2(g)＋8H＋＋8e－ 4H2O(l)電池反應(yīng) CH4(g)＋2O2(g) CO2(g)＋2H2O(l)已知，25℃時(shí)時(shí)有關(guān)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)為：物 質(zhì)CH4(g)CO2(g)H2O(l)∕kJmol－1－－－計(jì)算25℃時(shí)時(shí)該電池反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)。解： ＝2(－)＋(－)－(－)＝－ kJmol－1＝＝7－16．寫出下列各電池的電池反應(yīng)?！鏁r(shí)各電池的電動(dòng)勢(shì)、各電池反應(yīng)的摩爾Gibbs函數(shù)變及標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)，并指明的電池反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行。(1) Pt│H2 (g, 100kPa) │HCl｛a (HCl)＝｝│Cl2(g,100kPa)│Pt(2) Zn│ZnCl2｛a (ZnCl2)＝｝│AgCl(s)│Ag(3) Cd│Cd2＋｛a (Cd2＋)＝｝┇┇Cl－｛a (Cl－)＝｝│Cl2(g, 100kPa) │Pt解：(1) 電池反應(yīng)： H2 (g,)＋Cl2 (g,) 2HCl＝ ＝－2F＝－ kJmol－1E＝－lg()＝＋＝ VΔrGm＝－2F＝－ kJmol－1 ln＝＝ ＝1045(2) 電池反應(yīng)： Zn(s)＋2AgCl(s) ZnCl2＋2Ag(s)E＝＋＝ V ＝－2F＝－ kJmol－1E＝－lg()＝＋＝ΔrGm＝－2F＝－ kJmol－1 ln＝＝ ＝1033 (z＝1 1016)(3) 電池反應(yīng)： Cd(s)＋Cl2 (g,) Cd2＋()＋Cl－()＝＋＝ ＝－2F＝－ kJmol－1E＝－lg()＝＋＝ VΔrGm＝－2F＝－ kJmol－1 ln＝＝ ＝10597－17．℃時(shí)下列電池的電動(dòng)勢(shì)。Cu│CuSO4(b1＝mol－1)┇┇CuSO4(b1＝mol－1)│Cu解： 電池反應(yīng)：Cu2＋ (b2＝0. 1kgmol－1) Cu2＋(b1＝mol－1)＝ ＝E＝lg＝ V7－18．25℃時(shí)，實(shí)驗(yàn)測(cè)定電池Pt│H2 (g, 100kPa)│HCl(b＝mol－1)│Cl2(g,100kPa)│ V 。計(jì)算HCl溶液中的HCl平均離子活度因子。解：電池反應(yīng)： H2(g)＋Cl2(g) 2HCl(b＝mol－1)E＝－2 lg(0. 1g177。) lg(0. 1g177。)＝＝－ ln(177。)＝－g177。＝7－19．電池Pb│PbSO4(s) │H2SO4(b＝mol－1)│H2(g,)│。已知25℃時(shí)，(H2SO4, aq)＝(, aq)＝－mol－1，( PbSO4, s)＝ －mol－1。(1) 寫出上述電池的電極反應(yīng)和電池反應(yīng)；(2) 求25℃時(shí)的(│PbSO4│Pb)；(3) mol－1 H2SO4溶液的a177。和γ177。解：(1) 陽(yáng)極反應(yīng)：Pb＋(b＝mol－1) PbSO4(s)＋2e陰極反應(yīng)：2H＋(b＝mol－1)＋2e H2 (g, )電池反應(yīng)：Pb(s)＋H2SO4(b＝mol－1) PbSO4(s)＋H2 (g, )(2) 電極反應(yīng)： PbSO4(s)＋2e Pb＋＝－＋＝ kJmol－1(│PbSO4│Pb)＝－＝－ V(3) ＝－lglg＝－ ＝10－3＝＝ molkg－1 γ177。＝7－20．濃差電池Pb│PbSO4(s)│CdSO4 (b1,＋γ177。
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