物理化学讲义公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx

10/10/第1页第1页物理化学电子教案物理化学电子教案第八章第八章8.18.1 可逆电池和可逆电极可逆电池和可逆电极8.2 电动势测定电动势测定8.3 可逆电池书写办法及电动势取号可逆电池书写办法及电动势取号8.4 可逆电池热力学可逆电池热力学8.5 电动势产生机理电动势产生机理第2页第2页8.6电极电势和电池电动势电极电势和电池电动势8.7浓差电池和液接电势浓差电池和液接电势8.8电动势测定应用电动势测定应用8.9生物电化学生物电化学8.10 例题及其解析例题及其解析第3页第3页8.18.1 可逆电池和可逆电极可逆电池和可逆电极电化学与热力学联系构成可逆电池必要条件可逆电极类型第4页第4页一、电化学与热力学联系桥梁公式:第5页第5页二、构成可逆电池必要条件化学反应可逆 能量改变可逆原电池 电解池第6页第6页净反应：原电池总反应：电解池阴极：阴极：阳极：阳极：第7页第7页三、可逆电极类型金属与其阳离子构成电极氢电极氧电极卤素电极汞齐电极 金属-难溶盐及其阴离子构成电极金属-氧化物电极氧化-还原电极(1)第一类电极第二类电极(3)第三类电极第8页第8页1、第一类电极及其反应Na+(a+)|Na(Hg)(a)Na+(a+)+nHg+e-Na(Hg)n(a)电极 电极反应Mz+(a+)|M(s)Mz+(a+)+ze-M(s)H+(a+)|H2(p),Pt2H+(a+)+2e-H2(p)OH-(a-)|H2(p),Pt 2H2O+2e-H2(p)+2OH-(a-)H+(a+)|O2(p),PtO2(p)+4H+(a+)+4e-2H2OOH-(a-)|O2(p),Pt O2(p)+2H2O+4e-4OH-(a-)Cl-(a-)|Cl2(p),Pt Cl2(p)+2e-2Cl-(a-)第9页第9页2、第二类电极及其反应电极 电极反应Cl-(a-)|AgCl(s)|Ag(s)AgCl(s)+e-Ag(s)+Cl-(a-)OH-(a-)|Ag2O|Ag(s)Ag2O(s)+H2O+2 e-2Ag(s)+2OH-(a-)H+(a+)|Ag2O(s)|Ag(s)Ag2O+2H+(a+)+2e-2Ag(s)+H2O第10页第10页3、第三类电极及其反应电极 电极反应Fe3+(a1),Fe2+(a2)|PtFe3+(a1)+e-Fe2+(a2)Cu2+(a1),Cu+(a2)|PtCu2+(a1)+e-Cu+(a2)Sn4+(a1),Sn2+(a2)|PtSn4+(a1)+2e-Sn2+(a2)第11页第11页一、对消法测定电动势原理E=(R0+Ri)IU=R0I当R0时，有：R0+RiR0EU8.2电动势测定电动势测定第12页第12页二、对消法测电动势试验装置工作电源电位计检流计原则电池待测电池第13页第13页三、原则电池结构电池反应：(-)Cd(Hg)Cd2+Hg(l)+2e-(+)Hg2SO4(s)+2e-2Hg(l)+SO42-净反应：Hg2SO4(s)+Cd(Hg)(a)+8/3H2OCdSO48/3H2O(s)+Hg(l)第14页第14页第15页第15页四、原则电池电动势与温度关系ET/V=1.01845-4.0510-5(T/K-293.15)-9.510-7(T/K-293.15)2+110-8(T/K-293.15)3ET/V=E(293.15K)/V-39.94(T/K-293.15)+0.929(T/K-293.15)2-0.009(T/K-293.15)3+0.00006(T/K-293.15)410-6我国在我国在1975年提出公式为：年提出公式为：通常要把原则电池恒温、恒湿存储，使电动势稳定。第16页第16页五、问题 为何在一定温度下，含Cd质量百分数在514%之间，原则电池电动势有定值？答：从Hg-Cd相图可知，在室温下，镉汞齐中镉含量在514%之间时，体系处于熔化物和固溶体两相平衡区，镉汞齐活度有定值镉汞齐活度有定值。而原则电池电动势只与镉汞齐活度相电动势只与镉汞齐活度相关关，因此也有定值。第17页第17页第18页第18页8.3可逆电池书写办法及电动势取号可逆电池书写办法及电动势取号!可逆电池书面表示法!可逆电池电动势取号!从化学反应式设计电池第19页第19页一、可逆电池书面表示法1.左左边为负极，起氧化氧化作用；右右边为正极，起还原还原作用。2.“|”表示相界面，有电势差存在。3.“|”表示盐桥，使液接电势降到能够忽略不计。4.“”表示半透膜。5.要注明温度，不注明就是298.15 K；要注明物态，气体要注明压力；溶液要注明浓度。6.气体电极和氧化还原电极要写出导电惰性电极，通常是铂电极。第20页第20页二、可逆电池电动势取号DrGm=-zEF自 发 电 池：DrGm0比如：比如：Zn(s)|Zn2+|Cu2+|Cu(s)Zn(s)+Cu2+Zn2+Cu(s)DrGm0非自发电池：DrGm0，E0，E 0E(Ox|Red)0原则氢电极原则氢电极|给定电极给定电极E(Ox|Red)=0E增大（非自发电池）（自发电池）第41页第41页三、二级原则电极甘汞电极0.10.33371.00.2801饱和0.2412 氢电极使用不以便，用有拟定电极电势甘汞电极作二级原则电极。第42页第42页四、电池电动势计算净反应:办法一:第43页第43页办法二净反应:化学反应等温式：两种办法，结果相同第44页第44页一、浓差电池(Concentration Cell)A.电极浓差电池1.2.3.8.7浓差电池和液接电势浓差电池和液接电势第45页第45页B.电解质相同而活度不同.阳离子转移阳离子转移.阴离子转移阴离子转移4.5.第46页第46页-电池净反应不是化学反应，仅仅是某物质从高压到低压或从高浓度向低浓度迁移。-电池原则电动势浓差电池特点：第47页第47页二、液体接界电势Ej或El液接电势（Liquid Junction Potential）1.液体界面间电迁移（设通过1mol电量）整个改变第48页第48页对1-1价电解质，设：2.液接电势计算测定液接电势，可计算离子迁移数。第49页第49页三、对盐桥作用阐明-盐桥只能减少液接电势，但不能完全消除，只有电池反串联才干完全消除Ej，但化学反应和电动势都会改变。-盐桥中离子r+r-，t+t-，使Ej0。-惯用饱和KCl盐桥，由于K+与Cl-迁移数相近，当有Ag+时用KNO3或NH4NO3。-盐桥中盐浓度要很高，惯用饱和溶液。第50页第50页四、总电动势E与Ec，Ej关系第51页第51页一、求热力学函数改变值测定：应用：(1)求8.8电动势测定应用电动势测定应用第52页第52页二、判断氧化还原方向已知：试判断下述反应向哪方进行？排成电池：设活度均为1正向进行。应用：(2)(2)判断氧化还原方向第53页第53页三、求离子迁移数应用：(3)(3)求一价离子迁移数t+，t-解出t+和t-第54页第54页四、测离子平均活度系数应用：(4)(4)测离子平均活度系数和m已知，测定E，可求出第55页第55页五、测定未知E$(Ox|Red)值依据德拜-休克尔公式：以对 作图图见下页：应用：(5)(5)测定未知 (Ox|Red)值第56页第56页第57页第57页六、求 (不稳定)应用：(6)(6)求A.求AgCl(s)设计电池，使电池反应为第58页第58页B.求水设计电池，使电池反应为：H2OH+OH-电池:第59页第59页电池:第60页第60页电池:第61页第61页七、测溶液pH应用：(7)(7)测溶液pHA.醌氢醌电极摩尔甘汞电极|醌氢醌|Pt第62页第62页使用醌氢醌电极注意事项：使用醌氢醌电极注意事项：pH7.1时，E为负值。pH8.5时，氢醌酸式解离，并易发生氧化。醌-氢醌为等分子复合物，溶解度很小，用量不必太多。第63页第63页B.玻璃电极pH定义：第64页第64页八、E(Ox|Red)-pH图 在保持温度和离子浓度为定值情况下，将电极电势与pH值函数关系在图上用一系列曲线表示出来，这种图就称为电势-pH图。1、什么叫电势-pH图？电极电势数值不但与溶液中离子浓度相关，并且有还与溶液pH值相关。通惯用电极电势作纵坐标，pH值作横坐标，在同一温度下，指定一个浓度，就能够画出一条电势-pH曲线。第65页第65页 应用于：1.离子分离，2.湿法冶金，3.金属防腐及处理水溶液中发生一系列氧化还原反应及平衡问题。2、电势-pH图应用 从电势-pH图能够清楚地看出各组分生成条件及稳定存在范围。由于它表示是电极反应达平衡时状态，因此电势-pH图也称为电化学平衡图。第66页第66页3、氧电极电势-pH图 对于氢和氧发生氧化还原生成水反应能够安排成一个燃料电池，电解质溶液pH值能够在1-14范围内变动，暂时以酸性溶液为例，温度都保持在298 K。依据氧电极电极反应和电极电势能斯特方程看出，氧电极还原电极电势与pH值函数关系是一个直线方程，截距是前两项之和，斜率是-0.0592。设定不同氧压力，能够得到不同截距一组平行线。第67页第67页当氧气压力为原则压力时，截距为1.229 V，用蓝线表示。H2(pH2)|H2SO4(aq)|O2(pO2)氧电极：O2+4H+4e-2H2O第68页第68页第69页第69页当氧气压力为107 Pa时，截距为1.259V，用绿线表示。H2(pH2)|H2SO4(aq)|O2(pO2)氧电极：O2+4H+4e-2H2O第70页第70页第71页第71页当氧气压力为103 Pa时，截距为1.199 V，用红线表示。H2(pH2)|H2SO4(aq)|O2(pO2)氧电极：O2+4H+4e-2H2O第72页第72页可见，氧气压力越高，氧电极电势也越大。通常将平行线之上称为氧稳定区，之下称为水稳定区。第73页第73页4、氢电极电势-pH图氢电极事实上起是氧化反应，但电极电势仍用是还原电势。依据能斯特方程，氢电极电极电势与pH函数关系也是一个直线方程，第一项是截距，第二项中斜率也是-0.0592。设定不同氢气压力，能够得到截距不同一组平行线。第74页第74页 当氢气压力为原则压力时，截距为0 V，用蓝线表示。H2(pH2)|H2SO4(aq)|O2(pO2)氢电极：H2(pH2)2H+2e-第75页第75页第76页第76页当氢气压力为107 Pa时，截距为-0.0592 V，用 绿线表示。H2(pH2)|H2SO4(aq)|O2(pO2)氢电极：H2(pH2)2H+2e-第77页第77页第78页第78页当氢气压力为103 Pa时，截距为正0.0592 V，用红线表示。H2(pH2)|H2SO4(aq)|O2(pO2)氢电极：H2(pH2)2H+2e-第79页第79页 可见氢气压力越高，电极电势越小。因此将平行线下列称为氢稳定区，以上称为水稳定区。第80页第80页5、H2O电势-pH图 因二者斜率相同，仅是截距不同，因此是一组平行线，平行线之间距离就是该燃料电池电动势，其值与pH无关。将氧电极和氢电极电势pH图画在同一张图上，就得到了H2O电势-pH图。显然，当H2和O2压力都等于原则压力时，该燃料电池电动势均为1.229V。第81页第81页第82页第82页 因此总反应是氧气还原生成水，氢气氧化成氢离子。显然，氧气和氢气压力越高，构成电池电动势越大，反应趋势也越大。从电势-pH图上还能够看出：氧电极电势高，氢电极电势低。只有氧电极做正极，氢电极做负极，这样构成电池才是自发电池。第83页第83页6、铁各种电势-pH图从热力学求得 Ka=0.0362Fe2O3(s)+6H+2Fe3+3H2OlgKa=2lga(Fe3+)+6pHlga(Fe3+)=-0.7203-3pH 该反应不是氧化还原反应，只与溶液pH相关，因此在电势-pH图上是一组垂直于横坐标垂线。如（A）垂线。第84页第84页伴随三价铁离子浓度不同，pH值也会不同。设三价铁活度为10-6，则pH=1.76。pH值越小，三价铁浓度越大，因此在(A)线左侧是三价铁离子稳定区，右侧是三氧化二铁稳定区。第85页第85页Fe3+e-Fe2+E(Fe3+,Fe2+)=E=0.771 VE(Fe3+,Fe2+)=E-RT/Fln(a(Fe2+)/a(Fe3+)设a(Fe2+)=a(Fe3+)该反应是氧化还原反应，但与溶液pH值无关，因此在电势-pH图上是一组平行于pH轴水平线。如（B）线。第86页第86页 当两种离子活度相等，这时电极电势就等于原则电极电势，为0.771 V。三价铁离子活度越大，电极电势越高，因此(B)线以上是三价铁离子稳定区，(B)线下列是二价铁离子稳定区。第87页第87页Fe2+2e-Fe(s)E(Fe2+,Fe)=E -RT/2Fln(1/a(Fe2+)a(Fe2+)=10-6E(Fe3+,Fe)=-0.617 V 该反应是氧化还原反应，与溶液pH值无关，因此在电势-pH图上也是一组平行于 pH轴水平线。如（C）线。第88页第88页设二价铁离子活度为10-6，这常作为铁被溶解最低浓度，这时电势值为-0.617 V。二价铁离子浓度增大，电极电势也增大，因此(C)线以上是二价铁稳定区，下列是金属铁稳定区。第89页第89页4.Fe2O3与Fe2+Fe2O3+6H+2e-2Fe2+3H2OE(Ox/Red)=E-RT/2Fln(a2(Fe2+)/a6(H+)a(Fe2+)=10-6E(Ox,Red)=1.083V 0.177pH 该反应既是氧化还原反应，又与溶液pH值相关，因此在电势-pH图上是一组斜线。斜线截距是它原则电极电势，为1.083 V。第90页第90页 斜线斜率伴随铁离子浓度不同而不同。设二价铁离子活度为10-6，则斜率为-0.117。显然，在不同pH条件下有不同电极电势值。斜线左下方是二价铁离子稳定区，右上方是三氧化二铁稳定区。第91页第91页5.铁防腐电势-pH图将铁与水各种电势-pH图合在一起，对讨论铁防腐有一定指导意义。（1 1）(c)线下列是铁免腐蚀区。外加直流电源，将铁作为阴极，处于低电位区，这就是电化学阴极保护法。（2 2）铁与酸性介质接触，在无氧气情况下被氧化成二价铁，因此置换反应只生成二价铁离子。当有氧气参与下，二价铁被氧化成三价铁，这样构成原电池电动势大，铁被腐蚀趋势亦大。第92页第92页 (3)(A)(D)线以左区域是铁腐蚀区，要远离这个区域。惯用油漆、塑料或金属在铁表面形成保护层，将铁与氧气、水、氢离子隔离；或用强氧化剂在铁表面形成致密氧化铁层，使铁钝化。第93页第93页 (4)(4)在(A)、(D)线以右，铁有也许被氧化成Fe2O3或Fe3O4，这样可保护里面铁不被进一步氧化，称为铁钝化区。假如在电位较低又是强碱性溶液中，则铁也有也许被腐蚀生成亚铁酸离子。第94页第94页6.实际铁电势-pH图 普通实用铁电势-pH图线条要多得多，标明不同离子浓度时电势-pH曲线，使用起来也就愈加方便。25时Fe-H2O电势-pH图如右图所表示。第95页第95页第96页第96页九、测E(Ox|Red)-lga图应用：E(Ox|Red)-lga图例1:第97页第97页反应CuCl2(a)Cu(s)+Cl2(p)是非自发，电池为非自发电池，铜极电势低，为负极。利用这类图，可计算不同离子活度时电动势。第98页第98页例2:求AgCl(s)Kap相应电池为：第99页第99页 在O点处，两个电极电势相等，电池达平衡，电动势E=0第100页第100页一、电化学势(Electrochemical Potential)将ze电荷从无穷远处移入实物相内，所作功可分为三部分：1.从无穷远处移到距表面10-4 cm处，克服外电势作功。W1=ze2.从10-4cm处移入体相内部，克服表面电势作功。W2=ze3.克服体相内粒子之间短程作用，即克服化学势作功。W3=8.9生物电化学生物电化学第101页第101页对带电体系，用电化学势判断自动改变方向。第102页第102页二、金属与溶液间电势差比如：银电极Ag+|Ag(s)电极反应：Ag+e-Ag(s)达到平衡时双方电化学势相等水溶液水溶液 在金属上在金属上通过1 mol电量，e=F，z=1，电子带负电，因此用减号。由于金属不带电，因此，第103页第103页第104页第104页三、膜电势 在膜两边由于某离子浓度不等可产生电势差，这就是膜电势。达渗入平衡时，在内外电化学势相等。第105页第105页 医学上，膜电势习惯用负值表示。维持了医学上，膜电势习惯用负值表示。维持了细胞膜内外电势差，就维持了生命。细胞膜内外电势差，就维持了生命。第106页第106页例例 题题 及及 其其 解解 析析8.1 能斯特方程及其应用能斯特方程及其应用第107页第107页8-1-1 原电池AgAgAc(s)Cu(Ac)2（b=0.1molkg1）Cu电动势为EMF(298K)=0.372V，EMF(308K)=0.374V。在290K到310K温度范围内，电动势温度系数为常数（注：Ac为醋酸根）。（1）写出电池电极反应式及电池反应式；（2）试计算该电池反应在298K时 rG m，rH m及rS m。第108页第108页 解：（1）（-）：2 Ag +2 Ac =2 AgAc(s)+2 e-（+）：Cu2+（0.1molkg-1）+2e-=Cu 2Ag+Cu(Ac)2(b=0.1molkg1）=2 AgAc(s)+Cu （2）rG m=zFEMF=296485（0.372）Jmol1=71.785kJ=2.0104VK1=38.594 JK1mol1=296485（2104）JK1mol1 rHm=71785+298（38.594）Jmol1=60.28kJmol1第109页第109页 8-1-2 有一原电池AgAgCl(s)Cl-(a=1)Cu2+(a=0.01)Cu。(1)写出上述原电池反应式；(2)计算该原电池在25时电动势EMF；(3)25时，原电池反应吉布斯函数变(rGm)和平衡常数K各为多少？已知：E(Cu2+Cu)=0.3402V，E(Cl-AgCl(s)AgCu2+Cu)=0.3402V。第110页第110页解解：(1)2Ag+2Cl(a=1)+Cu2+(a=0.01)=2AgCl(s)+Cu(3)rG m=zFEMF=2964850.05875 Jmol1 =11.337 kJmol1第111页第111页8-1-3 有下列各电极，并设所有各离子活度均等于1。（1）Fe2+2eFe，E(Fe2+|Fe)=0.440 V；（2）AgCl+eAg+Cl，E(Cl|AgCl|Ag)=0.2223 V；（3）Cl2(g)+2e2 Cl，E(Cl|Cl2|Pt)=1.3583 V。试将（1）与（3），（2）与（3）构成电池，写出电池图式及反应方程式，并计算相应电动势。第112页第112页 解：（1）与（3）构成电池：Fe|Fe2+（a=1）|Cl（a=1）|Cl2（p）|Pt 电池反应式：Fe+Cl2（p）=FeCl2（a=1）电动势：EMF=E(Cl|Cl2)E(Fe2+|Fe)=1.3583（0.440）=1.7983V （2）与（3）构成电池：Ag|AgCl(s)|Cl(a=1)|Cl2(p)|Pt 电池反应式：2Ag+Cl2(p)=2AgCl EMF=E(Cl|Cl2)E(Cl|AgCl|Ag)=1.35830.2223 V=1.136 V第113页第113页8-1-4 298K下，电池：Pt|H2(g,p)|HClb(HCl)=0.08 molkg1，=0.809)|Hg2Cl2(s)|Hg(l)原则电动势 =0.2680 V，计算电池电动势及甘汞电池原则电极电势E(Cl|Hg2Cl2|Hg)。第114页第114页 解：负极：H2（g）2H+2e-正极：Hg2Cl2（s）+2e-2 Hg（l）+2Cl 电极反应：H2（g）+Hg2Cl2（s）=2HCl+2 Hg（l）=（0.2680.05916lga(HCl)）V a(HCl)=b2 2/(b)2=0.0820.8092=4.1887103 EMF=0.4087 V=E+E-=E(Cl|Hg2Cl2|Hg)E(H+|H2|Pt)=E(Cl|Hg2Cl2|Hg)E(Cl|Hg2Cl2|Hg)=0.268 V第115页第115页8-1-5 原电池Pt|H2(p)|H2SO4(b=0.01molkg1)|O2(p)|Pt在298K时EMF=1.229 V，液态水fHm(298K)=285.84 kJmol1，求该电池温度系数及273K时电动势（设在此温度范围内rH为常数）。第116页第116页 解：电池反应：H2(p)+(1/2)O2(p)=H2O(l)rG m=（2964851.229）Jmol1=237160Jmol1 rHm=fHm(H2O)=285 840 kJmol1=163.273 JK1mol1VK1=8.46104 VK1=8.46104 VK1EMF(273K)=EMF(298K)8.46104（273298）V=1.250V第117页第117页 8-1-6 写出下列电池电极反应及电池反应式，并计算电动势EMF及rG m，K；并判断电池反应能否自发进行？Pb(s)|Pb(NO3)2(a(Pb2+)=1)|AgNO3(a(Ag+)=1)|Ag(s)（已知：E(Pb2+/Pb)=0.1265 V，E(Ag+|Ag)=0.7994V。）第118页第118页解：负极：Pb(s)Pb2+2e-正极：2Ag+2e-2Ag(s)电池反应：2Ag+Pb(s)=2Ag(s)+Pb2+rG m=rGm=zFEMF=2964850.9259 Jmol1 =178.67 kJmol1 K=2.01031 因EMF0，因此电池反应能自发进行。第119页第119页8-1-7 电池Zn|ZnCl2（b=0.555 molkg1）|AgCl(s)|Ag，测得25时电动势EMF=1.015V。已知：E(Zn2+|Zn)=0.763V，E(Cl|AgCl|Ag)=0.2223 V。（1）写出电池反应（得失电子数为2）；（2）求上述反应原则平衡常数K；（3）求溶液ZnCl2平均离子活度因子(系数)。第120页第120页解：(1)Zn+2AgCl(s)=ZnCl2（b=0.555molkg1）+2Ag第121页第121页第122页第122页8-1-8 在25时，将0.1moldm3甘汞电极与醌氢醌电极构成电池：（1）若测得电池电动势为零，则被测溶液pH=？（2）当被测溶液pH不小于何值时，醌氢醌电解为负极？（3）当被测溶液pH 小于何值时，醌氢醌电极为正极？已知25时，0.1moldm3甘汞电极电极电动势E(甘汞）=0.3337 V，E(H+,醌氢醌|Pt）=0.6995 V。第123页第123页 解：Hg(l),Hg2Cl2(s)|KCl(0.1 moldm3)|H(pH=？)|QH2Q|Pt E(H+,醌氢醌|Pt）=0.6995 V0.05916 V pH EMF=E(H+,醌氢醌|Pt）E(甘汞)=（0.69950.05916 pH0.3337）V =（0.3660.05916 pH）V（1）当EMF=0V 时，（0.3660.05916 pH）V=0 V pH=6.2（2）当EMF 0 V时，醌氢醌电极为负，即 （0.3660.05916 pH）V 0 pH ，即pH 6.2（3）当E MF 0 V时，醌氢醌电极为正，此时pH 6.2。第124页第124页 8-1-9 25时，电池 Zn(s)|ZnO(s)|OH(a=0.1)|HgO(s)|Hg(l)：（1）写出电极反应与电池反应；（2）计算电池在25时电动势；（3）计算E(OH-|HgO|Hg)。（已知25时，fGm(ZnO,s)=318.3 kJmol1；fGm(HgO,s）=58.74 kJmol1；E(OH|ZnO|Zn)=1.2483V。）第125页第125页解：（1）负极：Zn（s）2OHZnO（s）+H2O（l）+2e 正极：HgO（s）+H2O（l）+2eHg（l）2OH 电池反应：HgO（s）+Zn（s）=ZnO（s）+Hg（l）第126页第126页（3）EMF=E+E E+=E(OH|HgO|Hg)=（1.3451.2483）V =0.0958 V第127页第127页8-1-10 原电池Pt|H2（p）|HCl(b=0.1 molkg1)|Hg2Cl2(s)|Hg(l)在25时电动势EMF=0.399V，=0.268V。（1）写出电池反应和电极反应；（2）求25时电池反应原则平衡常数；（3）求此HCl溶液（b=0.1 molkg1）平均离子活度a 和平均离子活度因子(系数)。第128页第128页 解：（1）（）H2(p)H+e-（+）Hg2Cl2(s)+e-Hg+Cl 电池反应：H2(p)+Hg2Cl2(s)=Hg+HCl(b=0.1 molkg1)第129页第129页 a=7.81102=b=b/b =a b/b=0.781第130页第130页 8-1-11 25时，电池 Pt|H2(p)|HCl(0.1molkg-1)|AgCl,Ag 电动势为0.3522V，（1）求反应H2(g)+2AgCl(s)=2Ag+2H+2Cl-，在25原则平衡常数。（已知0.1molkg-1 HCl=0.798）；（2）求金属银在1molkg-1 HCl溶液中产生H2平衡压力。（已知25时1molkg-1 HCl=0.809）。第131页第131页解：(1)K=3.28107(2)K=a2(H+)a2(Cl)/(p/p)=()4/p(H2)/p 即 3.28107=(10.809)4/p(H2)/p p(H2)=1.32106 kPa 0.3522V=0.05916lg(0.10.798)2V第132页第132页 8-1-12 计算下列浓差电池(1)EMF(298 K)及(2)EMF(350 K)：（1）NaHg,a(Na）=0.1|NaCl(b=0.1 molkg1)|Na Hg，a(Na)=0.01)；（2）Pt|H2p(H2)=0.1 p|HCl(b=0.1 molkg1)|H2p(H2)=0.01 p|Pt。第133页第133页 解：（1）电池反应：HgNa,a(Na)=0.1=Hg Na,a(Na)=0.01 电动势EMF(298K)=（0.05916 lg0.1）V =0.05916 V（2）电池反应：H2(0.1 p)=H2(0.01 p)=(0.02958lg0.1)V=0.02958 V第134页第134页8-1-13 电池Zn(s)|ZnCl2(0.05 molkg1)|AgCl(s)|Ag(S)其电动势与温度关系为EMF/V=1.0154.92102（T/K298）。（1）写出上述电池电极反应和电池反应；（2）计算298K下，电池反应rG m，rSm，rHm，Qr。第135页第135页解：（1）负极：Zn（s）Zn2+2e 正极：2 AgCl（s）+2e2 Ag（s）+2Cl 电池反应：Zn（s）+2 AgCl（s）2 Ag（s）+ZnCl2（aq）rSm=zF =964852（4.92104）JK1mol1=94.94 JK1mol1 rHm=rG m+TrSm=224.24 kJmol1 （2）rG m=-zFEMF =2964851.0154.92104（298298）Jmol1 =195.9 kJmol1 Qr=TrSm=（298.1594.94）Jmol1=28.306 kJmol1第136页第136页The endChapter 8 The Reversible Battery第137页第137页