可逆电池习题课.pdf

例题解析 电池反应 Pt Fe2+(a 2+ )，Fe3+(a 3+ ) Ag +(a + ) Ag (s) Fe Fe Ag - 3 、电池：Hg(s)⎢Hg Br (s) ⎢Br (aq) ⎢AgBr(s) ⎢Ag(s) 的标准电动 2 2 势与温度的关系为E∅/V=0.06804 - 3.12 ×10-4(T/K-298) 。 （1）写出电极反应及电池反应； （2 ）计算298K时、电池反应的∆ G ∅、∆ S ∅、∆H ∅； r m r m r m （3 ）在298K、100kPa，上述电池反应的反应进度ξ=2mol 时，求电池所作的可逆功。 - - （1）负极：Hg+Br =1/2Hg Br +e , 2 2 正极：AgBr+e-→Ag+Br- 电池反应：Hg+AgBr = 1/2Hg Br +Ag 2 2 （2 ） ∆ G θ −nFEθ −6.565kJ •mol −1 r m ∆ S θ nF (∂E ∂T) 30.10J •K −1 •mol −1 r m p θ −1 ∆ H 2.407kJ •mol r m （3 ） W ′ −2∆ Gθ 13.13kJ r m φ 4 、298K 、P 压力下，有化学反应Ag SO (s) + H = 2 4 2 2Ag(s) + H SO (0.1mol·kg-1) ，已知 2 4 ϕθ 0.627V, ϕθ 0.799V 。 -2 + Ag/Ag2SO4/SO 4 Ag / Ag 1）设计一可逆电池。 2）求该电池的电动势E。设活度系数都等于 1。 3）求Kap （Ag SO ）。 2 4 Ag SO (aq) +H (p φ ) →2Ag (s) +H SO −(aq) 2 4 2 2 4 解： 负极 H 2 (p φ ) −2e →2H + (aH + ) 1） 2− 正极 Ag SO (s) +2e →2Ag (s) +SO (a 2− )