北師大無機(jī)化學(xué)第四版習(xí)題答案11-資料下載頁
2025-06-24 19:34本頁面
【正文】 成一個(gè)原電池，在電極上氧氣和葡萄糖分別被還原和氧化成水和二氧化碳。這樣，我們可以通過光合反應(yīng)的正逆兩個(gè)反應(yīng)把光能轉(zhuǎn)化為電能了。 （1）求原電池的電動(dòng)勢(shì)。 （2）為使上列光合反應(yīng)發(fā)生需要多少摩500nm的光子？ (3) 用一個(gè)邊長(zhǎng)10m的充滿綠藻的正方形游泳池里發(fā)生的光合作用的產(chǎn)物來發(fā)電，平均1cm2的面積可產(chǎn)生1mA電流，求電池產(chǎn)生電流的功率。解：（1）△Hθ= , △Sθ=△Gθ=△HθT△Sθ= +( 182)=又 －ΔGθ＝－nFEθ ∴Eθ=2870 103/2496485V= (2)一個(gè)光子的能量=＝ /mol光子的能量＝ ＝n＝2870KJ/ ＝12mol（3）I＝1mAcm2 106 cm2=103AP＝EI＝＝1126 久置空氣中的銀器會(huì)變黑，經(jīng)分析證實(shí)，黑色物質(zhì)是Ag2S。通過計(jì)算說明，考慮熱力學(xué)趨勢(shì)，以下哪個(gè)反應(yīng)的可能性更大？ Ag + H2S = Ag2S + H2 Ag + H2S + 1/2 O2 = Ag2S + H2O 1127 高鐵電池是正在研制中的可充電干電池①起，其設(shè)計(jì)圖如圖1120所示：負(fù)極材料是Zn,氧化產(chǎn)物是Zn(OH)2,正極材料是K2FeO4(易溶鹽)，還原產(chǎn)物是Fe(OH)3,電解質(zhì)溶液是KOH水溶液，寫出電池反應(yīng)和電極反應(yīng)。附圖的電池放電曲線說明該電池與通常的堿性電池相比有什么優(yōu)點(diǎn)？1128 解釋如下現(xiàn)象： （?。╁冨a的鐵，鐵先腐蝕，鍍鋅的鐵，鋅先腐蝕。解：鍍錫的鐵,組成了原電池,鐵做負(fù)極被腐蝕。 鍍鋅的鐵,鋅做負(fù)極被腐蝕。 （2）鋰的電離勢(shì)和升華熱都比鈉大，為什么鋰的電極電勢(shì)比鈉更小（在金屬活動(dòng)順序表中更遠(yuǎn)離氫）？解：電極電勢(shì)的大小主要與離子勢(shì)、升華熱和水化熱有關(guān)，鋰的電極電勢(shì)比鈉低的原因主要是由于兩金屬的水化熱相差很大（3） 銅和鋅在元素周期系里是鄰居，然而它們?cè)诮饘倩顒?dòng)順序中的位置卻相去甚遠(yuǎn)，試通過波恩—哈伯循環(huán)分析銅和鋅的電極電勢(shì)相差這么大主要是由什么能量項(xiàng)決定的。 解：銅的汽化熱比鋅大，使銅的活性比鋅差很多，這主要是由于兩金屬汽化熱相差較大的緣故。（4）有人說，燃料電池是“一種通過燃燒反應(yīng)使化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置”。這種說法正確嗎？說明理由。燃料電池的理論效率有可能超過100％嗎？燃料電池的工作溫度與燃料電池的理論效率呈什么關(guān)系？ 解：燃燒電池的理論效率有可能超過100%，當(dāng)反應(yīng)為S增大反應(yīng)時(shí)，理論效率就將超過100%，而且在此條件下，溫度越高理論效率也將越高。 （5）鐵能置換銅而三氯化鐵能溶解銅。 解：鐵能置換銅以及FeCl3能溶解銅都是由于其對(duì)應(yīng)的電對(duì)的電極電勢(shì)決定的。（6）ZnO22{即Zn(OH)42}的堿性溶液能把銅轉(zhuǎn)化為Cu(OH)42而把銅溶解。 解：這是由電極電勢(shì)決定的。（7）將MnSO4溶液滴入KMnO4酸性溶液得到MnO2沉淀。解：這是由電極電勢(shì)決定的。（8）Cu+(aq)在水溶液中會(huì)歧化為Cu2+和銅。解：該反應(yīng)的電極電勢(shì)大于0，這說明該反應(yīng)有自發(fā)趨勢(shì)。（9）Cr3+(aq)在水溶液中不穩(wěn)定，會(huì)與水反應(yīng)。解：該反應(yīng)的電極電勢(shì)大于0，這說明該反應(yīng)有自發(fā)趨勢(shì)。（10）將Cl2水（溶液）滴入I Br的混合溶液，相繼得到的產(chǎn)物是IHIO3 和 Br2，而不是I2 Br2 和HIO3. 解：Cl2和I2反應(yīng)有動(dòng)力學(xué)障礙。1129 以M代表儲(chǔ)氫材料，MH為負(fù)極材料，KOH為電解質(zhì)，寫出鎳氫電池的電極反應(yīng)和電池反應(yīng)。（注：鎳電極上的反應(yīng)參考鎳鎘電池）。1130 如若甘汞電極的電極電勢(shì)為零，氧的電極電勢(shì)多大？ 7
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