07电化学.pptVIP

已知298K下： HgO(s) = Hg(l) + ? O2(g) H2(g) + ? O2(g) = H2O(l) (1)写出如下电池的电极反应和电池反应； (2)试求上述电池的标准电动势E ； (3)若已知298K时各物质的标准熵如下，计算该电 池反应的可逆热及电池电动势的温度系数。 Pt | H2(g，p ) | NaOH(aq) | HgO(s) | Hg(l) Sm /J·mol-1·K-1 130.6 69.94 77.40 70.29 物质　　 H2(g) H2O(l) Hg(l) HgO(s) 暴露在大气中的铁在酸性介质中可能发生腐蚀的化学反应为： Fe(s) + 2H+(a1) + ? O2(g)? Fe2+(a2) + H2O(l) Pt | H2(g,p ) | H+(a = 1) | O2(g,p ) | Pt 请计算所设计电池的标准电动势E2 及电池反应的标准摩尔Gibbs函数变?rGm 。 试将上述反应设计在电池中进行，写出电池的图示表示式； 写出该电池的电极反应； 若已知下述电池的标准电动势E1 = 1.229V 燃料电池是一种把贮存在燃料和氧化剂中的化学能，等温地按电化学原理转化为电能的能量转换装置。燃料电池是由含催化剂的阳极、阴极和离子导电的电解质构成。燃料在阳极氧化，氧化剂在阴极还原，电子从阳极通过负载流向阴极构成电回路，产生电能而驱动负载工作。 燃料电池的一种新的应用是作心脏病人的心脏起搏器的电源。近些年来，用电池起搏的起搏器保持有规律的和正常的心脏跳动，对于挽救许多人的生命来说实在是有重要意义的。即使使用最近发展起来的长寿命电池，每经过1至2年的间隔就需要进行一次小的外科手术来更换电池。如果采用燃料电池，由于电极材料可以长期地连续补充，就不必进行周期性的外科手术了。 燃料电池的应用 γ—MnO2是最普通的电池正极材料之一，价格便宜，无毒和资源丰富等优点使得碱锰电池具有很好的应用前景，但是纯电极材料MnO2在实际应用过程中有很多缺陷，如循环性能不好，可充性差等。因此，人们通过加入改性添加剂来提高活性物质的利用率，优化碱锰电池的放电性能和充放电性能。钙钛矿型MTiO3 (M=Pb、Co、Ba、Ca、Si等)因其特有的结构和功能，用作电极材料MnO2的改性添加剂，通过制备钙钛矿型PbTiO3纳米粉体，用物理掺杂的方法对MnO2电极进行改性，改进其充放电性能。 绿色的电极材料 1、黄子卿.电解质溶液理论导论.修订版.北京：科学出版社，1983 2、张挺芳，陆嘉星.电解质溶液.上海：上海科学技术文献出版社， 1991 3、杨文治.电化学基础.北京:北京大学出版社,1981 4、陆兆锷.电极过程原理和应用.北京:高等教育出版社,1992 5、沈慕昭.电化学基本理论及其应用.北京:北京师范大学出版社,1987 6、Bockris J O’M, Reddy A K N. Modern Electrochemistry. New York: Plenum Press,1970 7、Bockris J O’ M, Khan S U M. Surface Electrochemistry. A Molecular Level Appeoach. New York: Plenum Press,1993 参考文献 电极反应 --- 法拉第定律 导电机理 离子定向迁移 --- 离子迁移数 导电 (摩尔)电导(率)：描述导电能力的物理量 (主线) 离子平均活度因子?电解质溶液活度?导电等性质 (一) 电解质溶液 电解质溶液是原电池及电解池的工作介质 (二) 原电池 §7-5 可逆电池及韦斯顿标准电池 §7-6 原电池热力学 §7-7 电极电势和液体接界电势 §7-8 电极的种类 §7-9 原电池设计 (三) 电解池 分解电压、析出电势 极化、极化产生的原因、超电势、原电池和电解池的极化曲线 §7-12 电解时的电极反应 §7-10 分解电压 §7-11 极化作用 阴极反应、阳极反应 电池：Pt | H2(g,100kPa) | H+(a=1) || Zn2+(a) | Zn 电池反应：H2(g,100kPa) + Zn2+(a) = 2H+(a=1) + Zn 电池：Pt | H2(g,100kPa) | H+(a=1) || Cu2+(a) | Cu 电池反应：H2(g,100kPa) +