物理化学第6章可逆电池电动势习题及答案
物理化学可逆电池总结习题课PPT文档52页
31、园日涉以成趣，门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。
34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月 扬明辉 ，冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海，我愿不知老。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
谢谢！
Байду номын сангаас
物理化学第六章习题
-11-
P229-15 某药物分解 30%即为失效，若放置在3℃ 的冰箱中保 质期为两年,某人购回此新药物，因故在室温(25℃)下 搁置了两周，试通过计算说明此药物是否已经失效？ 已知该药物分解百分数与初始浓度无关，且分解活化 能Ea =130.0kJ· mol-1。 解: 由于该药物分解百分数与初始浓度无关， = cA, 0 (1-xA)
(2) 1200s后分解: xA =1/(1+1/(ktcA,0)]
=1/[1+1/(0.20412000.0100)] =0.71=71%
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(3) 分解50.0%的时间:
t1/2=1/(kcA,0) =1/(0.2040.100) =490 s
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P228-6 某零级反应A C + D 开始时只有反应物且浓度 为0.1 mol· dm-3，反应600s后反应物的浓度为0.05 mol· dm-3，试求速率常数k和反应的完成时间。 解: 反应为零级反应 cA=cA,0-kt (1) 反应速率常数为:
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设为2级反应：pA-1= pA,0-1+kt
则 k= (pA-1 - pA,0-1)/t = [(2pA,0-p总) -1- pA,0-1]/t
代入数据：
k1= [(20.400-0.500)-1 -0.400-1] /100=0.00833 kPa.s-1
k2= [(20.200-0.299)-1 -0.400-1] /100=0.00848 kPa.s-1
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P229-12 某 化 合 物 的 分 解 是 一 级 反 应 ， 其 反 应 活 化 能 Ea =163.3kJ· mol-1 。 已 知 427K 时 该 反 应 速 率 常 数 k= 4.310-2s-1 ，现在要控制此反应在 20min 内转化率达 到80%,试问反应温度应为多少？ 解:
09- 可逆电池的电动势及其应用(课程习题解)
第九章 可逆电池的电动势及其应用习题及解答（2012.3）【1】写出下列电池中各电极的反应和电池反应。
（1）2222|()|()|()|H Cl Pt H p HCl a Cl p Pt ; （2）22|()|()||()|()H H Ag Pt H p H a Ag a Ag s ++++; （3）()|()|()||()|()|()I Cl Ag s AgI s I a Cl a AgCl s Ag s ----;（4）2242244()|()|()||()|()SO Cu Pb s PbSO s SO a Cu a Cu s -+-+;（5）22|()|()|()|()H Pt H p NaOH a HgO s Hg l ; （6）2223|()|()|()|()H Pt H p H aq Sb O s Sb s +; （7）3212|(),()||()|()Ag Pt Fe a Fe a Ag a Ag s ++++;（8）()()|()||()|()|()am Na OH Na Hg a Na a OH a HgO s Hg l +-+-. 【解】 （1）负极：22()22()H H H p e H a +-+-→ 正极：22()22()Cl Cl Cl p e Cl a ---+→电池反应：2222()()2()H Cl H p Cl p HCl a += （2）负极：22()22()H H H p e H a +-+-→正极：2()22()Ag Ag a e Ag s ++-+→电池反应：22()2()2()2()H Ag H H p Ag a Ag s H a +++++=+ （3）负极：()()()I Ag s I a e AgI s ---+-→正极：()()()Cl AgI s e Ag s Cl a ---+→+电池反应：()()()()I Cl AgCl s I a AgI s Cl a ----+=+（4）负极：24244()()2()SO Pb s SO a e PbSO s ---+-→正极：22()2()Cu Cu a e Cu s ++-+→电池反应：2242244()()()()()Cu SO Pb s Cu a SO a PbSO s Cu s +-+-++=+（5）负极：222()2()22()H OH H p OH a e H O l ---+-→正极：2()()22()()OH HgO s H O l e OH a Hg l ---++→+电池反应：222()()()()H H p HgO s Hg l H O l +=+ （6）负极：223()66()H H p e H aq -+-→正极：232()6()62()3()Sb O s H aq e Sb s H O l +-++→+电池反应：222323()()2()3()H H p Sb O s Sb s H O l +=+ （7）负极：2321()()Fe a e Fe a +-+-→正极：()()Ag Ag a e Ag s ++-+→电池反应：2321()()()()Ag Fe a Ag a Fe a Ag s +++++=+ （8）负极：2()()22()2()am Na Na Hg a e Na a Hg l +-+-→+正极：2()()22()()OH HgO s H O l e OH a Hg l ---++→+电池反应：22()()()()2()2()3()am Na OH Na Hg a HgO s H O l Na a OH a Hg l +-+-++=++ 【3】（1）Weston 标准电池为42424()8/3()()Cd Hg CdSO H O s CdSO aq Hg SO s Hg ⋅饱和（）写出电极反应和电池反应；（2）从饱和Weston 标准电池的电动势与温度的关系式：572/ 1.01845 4.0510(/293.15)9.510(/293.15)E V T K T K --=-⨯--⨯-试求在298.15K ，当电池可逆地产生2mol 电子的电荷量时，电池反应的r m G ∆，r m H ∆和r m S ∆。
物理化学考试题及答案
物理化学考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 根据热力学第一定律，下列哪个过程是不可逆的？A. 理想气体的等温膨胀B. 理想气体的等压压缩C. 理想气体的绝热膨胀D. 理想气体的等容加热答案：C2. 在相图中，单相区、两相平衡区和三相平衡区分别用哪种符号表示？A. 单相区：S，两相平衡区：L，三相平衡区：TB. 单相区：S，两相平衡区：T，三相平衡区：LC. 单相区：L，两相平衡区：S，三相平衡区：TD. 单相区：T，两相平衡区：S，三相平衡区：L答案：C3. 根据范特霍夫方程，下列哪个条件会导致反应的平衡常数K 增加？A. 增加压力B. 增加温度C. 减少温度D. 减少压力答案：B4. 电化学中，哪个参数与电池的电动势（E）直接相关？A. 电流B. 电阻C. 电荷D. 法拉第常数答案：D5. 根据吉布斯自由能变化（ΔG）的符号，下列哪个反应在标准状态下是自发的？A. ΔG > 0B. ΔG < 0C. ΔG = 0D. ΔG = ∞答案：B6. 阿伦尼乌斯方程中，活化能（Ea）与反应速率常数（k）之间的关系是什么？A. k ∝ e^(-Ea/RT)B. k ∝ e^(Ea/RT)C. k ∝ e^(RT/Ea)D. k ∝ e^(EaRT)答案：A7. 在稀溶液中，下列哪个因素不会影响渗透压？A. 溶质的摩尔质量B. 溶液的温度C. 溶液的体积D. 溶质的摩尔浓度答案：C8. 根据德拜-休克尔极限定律，下列哪个离子的电离度最高？A. Li⁺B. Na⁺C. K⁺D. Cs⁺答案：D9. 在理想气体状态方程PV=nRT中，下列哪个变量是温度的函数？A. PB. VC. nD. R答案：A10. 根据热力学第二定律，下列哪个过程是不可能发生的？A. 热量自发地从低温物体传向高温物体B. 热量自发地从高温物体传向低温物体C. 气体自发地膨胀D. 气体自发地压缩答案：A二、填空题（每题2分，共20分）11. 理想气体的内能仅与______有关。
北京航空航天大学物理化学第六章电化学-精品文档
电化学
电化学——研究电能和化 学能之间的相互转化及转化 过程中有关规律的科学。 定温定压可逆时：
' ' G W W r m r m ax
电解 G W ' r m 电能 化学能
电池 G W ' r m
第六章 电化学的研究意义
§6-1 化学电池导电机理和法拉第定律
原电池
烧杯中的氧化还原反应：化学能转换为热能。
Zn (s) ＋2H＋ (aq) ＝Zn2＋ (aq) ＋H2 (g) 将该反应的氧化和还原两个半反应，分别于两容器控制进行 的电池装置，化学能转换为电能，如示意图。
产生于回路的电流：
电极及导线中的电子迁移； 溶液中的离子迁移；
习题(下册P46-51)：7-1，7-17， 7-19，7-20，7-21， 7-28，7-30，7-34，7-38，7-39，7-40
第六章
电化学
本章内容 §6-1 化学电池导电机理和法拉第定律 §6-2 强电解质溶液的活度及活度系数 §6-3 可逆电池热力学 §6-4 电极电势 §6-5 液体接界电势和浓差电池 §6-6 电池电动势和电极电势的应用 §6-7 不可逆电极过程和电极的极化
F—法拉第常数 m——电极上发生反应的物质的质量
§6-1 化学电池导电机理和法拉第定律 法拉第定律 法拉第常数在数值上等于1 mol电子的电量。已 知电子电量为1.6022×10-19 C F=L· e =6.022×1023 mol-1×1.6022×10-19 C =96484.6 C· mol-1 ≈96500 C·mol-1
§6-1 化学电池导电机理和法拉第定律 法拉第定律 例6-1-1、通电于Au(NO3)3溶液，电流强度I=0.025A， 析出Au的质量为1.20 g，已知M(Au)=197.0 g· mol-1。 求： ⑴ 通入电量Q； ⑵ 通电时间t； ⑶ 阳极上放出氧气的物质的量。
物理化学课件物化习题课第九、十章 可逆电池的电动势
例4. 如溶液中有Ag+, Cu2+, Cd2+三种离子存在，浓度均为
1mol·kg-1，计算判断银、铜、镉三种金属是否能分离完全
？
已知
(Ag)
=
0.799V，
(Cu)=0.337V，
(Cd)
=
-
0.403V
解：
(Ag)>
(Cu)>
(Cd)
，Ag先析出。
当铜开始析出时，银离子的浓度？
= (Ag) +0.0591 lg a(Ag+ ) 0.337=0.799 + 0.0591 lg c(Ag+) c(Ag+)= 1.5 10-8 mol·kg-1
由于 (Cl2)> (Br2)> (I2)，所以阳极反应中，I-优先 反应，其次是Br-，最后是Cl-。
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三、例题
(1) [I-] = 0.1000(1-99%)=0.0010 molkg-1 (阳)= (I2) = (I2) (RT/F) ln a(I-) =0.5362 0.0591 lg 0.0010= 0.714V 电解电压V=0.714+0.793=1.507V
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三、例题
（8）用铜电极电解CuCl2水溶液时，不考虑超电势，在 铜阳极上会发生下面哪个反应（已知ºCu= 0.337V， ºO2 = 1.230V，ºCl2 =1.360V）( D) (A)析出O2 (B)析出Cl2 (C)析出铜 (D)Cu极溶解
（9）298K时，H2(g) 在Zn（s）上的超电势为0.70V，已 知ºZn= -0.763V。现在电解一含有Zn2+(aZn2+ =0.01)的 溶液，为了使H2(g)不与Zn（s）同时析出，溶液的pH应 至少控制在（>2.06 ）
物理化学习题答案-电化学部分
物理化学-电化学部分习题答案4. 在18 o C 时，已知0.01 mol/dm 3 KCl 溶液的电导率为0.12205 S m -1，用同一电导池测出0.01 mol/dm 3 KCl 和0.001 mol/dm 3 K 2SO 4的电阻分别为145.00 Ω和712.2 Ω。
试求算（1）电导池常数；（2）0.001 mol/dm 3 K 2SO 4溶液的摩尔电导率。
解. （1）用标准KCl 溶液求电导池常数：170.1700.14512205.0-=⨯===m R GK cell κκ（2）K 2SO 4溶液的摩尔电导率：12302485.02.71210001.071.17-⋅⋅=⨯⨯====Λmol m S cR K c G K ccell cell m κ8. 在25 o C 时，一电导池充以0.01 mol/dm 3 KCl 和0.1 mol/dm 3 NH 3·H 2O 溶液，测出两溶液的电阻分别为525 Ω和2030 Ω，试计算此时NH 3·H 2O 溶液的解离度。
已知25 o C 时0.01 mol/dm 3 KCl 的电导率为0.1409 S m -1，()()121240198.0,00734.0--∞-+∞⋅⋅=⋅⋅=mol m S OH mol m S NH m m λλ 解. 用标准KCl 溶液求电导池常数：()()()()KCl R KCl KCl G KCl K cell κκ==0.1 mol/dm 3 NH 3·H 2O 溶液的电导率为：()()()()()123232303643.020305251409.0-⋅=⨯=⋅=⋅=⋅m S O H NH R KCl R KCl O H NH G K O H NH cell κκ0.1 mol/dm 3 NH 3·H 2O 溶液的摩尔电导率为：()()()124323232310643.3101.003643.0--⋅⋅⨯=⨯=⋅⋅=⋅Λmol m S O H NH c O H NH O H NH m κ ()()()1242302714.00198.000734.0--∞+∞∞⋅⋅=+=+=⋅Λmol m S OHNH O H NH m m m λλ NH 3·H 2O 溶液的解离度：()()0134.002714.010643.342323=⨯=⋅Λ⋅Λ=-∞O H NH O H NH m m α12. 在18 o C 时，测得CaF 2饱和水溶液及配制该溶液的纯水的电导率分别为3.83×10-3 和1.5×10-4 S m -1。
关于大学物理化学电化学课后习题及答案
电化学课后习题一、是非题下列各题中的叙述是否正确？正确的在题后括号内画“√”，错误的画“×”：1、用能斯特公式算得电池的电动势为负值，表示此电池反应的方向是朝正向进行。
（ ）2、电池Zn (s)| ZnCl 2(b =0.002 mol ·kg -1，γ±=1.0) | AgCl(s) | Ag(s)，其反应为： 2AgCl(s)+Zn(s)===2Ag(s)+ ZnCl 2(b =0.002 mol ·kg -1，γ±=1.0) 所以，其电动势的计算公式为：E MF =E MF -RT F2ln a (ZnCl 2) =E MF -RT F 2ln(0.002×1.0) ( )。
3、标准电极电势的数据就是每个电极双电层的电势差。
（ ）4、电池反应的电动势E MF 与指定电池反应计量方程式的书写无关，而电池反应的热力学函数变∆r G m 等则与指定电池反应计量方程式的书写有关。
5、锌、银两金属片同时插入HCl 水溶液中，所构成的电池是可逆电池。
二、选择题选择正确答案的编号，填在各题之后的括号内：1、原电池在定温定压可逆的条件下放电时，其在过程中与环境交换的热量为：（ ）。
(A)∆r H m ； (B)零； (C)T ∆r S m ； (D) ∆r G m 。
2、 电池Hg(l) | Zn(a 1) | ZnSO 4(a 2) | Zn(a 3) | Hg(l)的电动势：（ ）。
(A)仅与a 1，a 3有关，与a 2无关；(B)仅与a 1，a 2有关，与a 3无关；(C)仅与a 2，a 3有关，与a 1无关；(D)与a 1，a 2，a 3均无关。
3、在25℃时，电池Pb(Hg)(a 1)|Pb(NO 3)2(aq)|Pb(Hg) (a 2)中a 1> a 2，则其电动势E ：（ ）。
(A)>0； (B)<0； (C)=0； (D)无法确定三、填空题在以下各小题中的 处填上答案：1、Ag(s)|AgNO 3（b 1=0.01 mol ·kg -1， γ±, 1=0.90）|| AgNO 3（b 2=0.01 mol ·kg -1， γ±, 2=0.72）|Ag(s)在25℃时的电动势E MF =⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
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物理化学第6章可逆电池电动势习题及答案可逆电池电动势6.1 本章学习要求1．掌握可逆电池、可逆电极的类型、电极电势标准态、电动势、Nernst公式及其应用；2．掌握可逆电池热力学，可逆电池电动势的测定方法及其在化学、生命体系及土壤体系等领域中的应用；3．了解pe、pH?电势图和生化标准电极电势。
6.2 内容概要6.2.1 可逆电池1.可逆电池(reversible cell)的条件：电池在充、放电时发生的反应必须为可逆反应；电池充、放电时的能量转换必须可逆，即通过电池的电流无限小，无热功转化。
2.可逆电极的类型（1）金属电极由金属浸在含有该金属离子的溶液中构成，包括汞齐电极。
如Zn电极Zn (s)│ZnSO4(aq) 电极电势(electrode potential )φZn/ Zn = φ ?ln（2）气体电极由惰性金属（通常用Pt或Au为导电体）插入某气体及其离子溶液中构成的电极，如氢电极，Pt，H2 ( p)│H(a H) 电极电势φ= φ ? ln（3）金属难溶盐电极将金属表面覆盖一薄层该金属的难溶盐，浸入含有该难溶盐的负离子的溶液中构成。
如银?氯化银电极，Ag (s)，AgCl (s)│Cl(a Cl) 电极电势φAgCl，Ag，Cl = φ ? ln a Cl（4）氧化还原电极由惰性金属（如Pt片）插入某种元素两种不同氧化态的离子溶液中构成电极，如Sn、Sn电极，Pt (s)│Sn(a)，Sn(a) 电极电势φ= φ ? ln 3.电池表示法电池的书面表示所采用的规则：负极写在左方，进行氧化反应（是阳极），正极写在右方，进行还原反应（是阴极）；组成电池的物质用化学式表示，并注明电极的状态；气体要注明分压和依附的不活泼金属，温度，所用的电解质溶液的活度等，如不写明，则指298K，p，a=1；用单垂线“│”表示接触界面，用双垂线“U”表示盐桥（salt bridge）；在书写电极和电池反应时必须遵守物料平衡和电荷平衡。
6.2.2 电极电势1.标准氢电极（standard hydrogen electrode）用镀铂黑的铂片插入氢离子活度为1的溶液中，用标准压力的干燥氢气不断冲击到铂电极上所构成的电极，规定其电极电势为零。
2.电极电势把标准氢电极作为负极与给定电极构成电池，测出的电池电动势作为给定电极的电势，标准还原电极电势表上的值都是对标准氢电极的相对值。
3.Nernst公式对于任意给定的一个电极，其电极还原反应写成如下通式氧化态+ ne → 还原态或Ox + ne → Red 电极电势φ = φ? ln = φ+ ln若将电极写成一般形式a A + d D + ne → g G + h H 电极电势φ = φ? ln可逆电池电动势(electromotive force)为E = φ ? φ E= φ ? φ6.2.3 可逆电池热力学(ΔrGm)T，P = W ′max(ΔrGm)T，P = ? nFE如果电池两极的各种反应物均处于标准态，则ΔrG = ? nFE 若可逆电池反应为a A + d D T g G + h H 可得Nernst方程E = E? lnE= ln KΔrHm = ? nFE + nFT()p ΔrSm = nF()p QR = nFT()p = TΔrSm 由电池的温度系数（temperature coefficient）（）p的正负可确定可逆电池工作时是吸热还是放热（）p 0，吸热（）p 0，放热6.2.4 电池电动势的测定及其应用1.对消法测电动势原电池的电动势等于没有电流通过时两极间的电势差，所以电动势常用对消法进行测定，而不能用Volt 计或万用电表直接测定。
2.标准电池电位差计中所用的标准电池（standard cell），其电动势必须精确已知，且能保持恒定。
常用的是饱和Weston（韦斯顿）标准电池。
温度对其电池电动势影响很小，E与温度的关系可由下式表示E= 1.01845 ? 4.05×10(T?293) ? 9.5×10(T?293)+ 1×10(T?293)3.电动势测定的应用通过测定电动势，可获得电化学体系的很多性质，如用于判断反应趋势；计算氧化还原反应、配位反应等的平衡常数；求微溶盐的溶解度和溶度积；求算弱电解质溶液的解离度和解离常数；计算热力学函数的改变量ΔrGm、ΔrHm、ΔrSm等；测定溶液的pH值；计算离子的活度和活度系数，电极电势，土壤和生命体系的氧化还原电势；从液接电势求离子的迁移数；确定离子价态以及电势滴定等。
6.2.5 电子活度及pH?电势图1.电子活度pe 电极反应：氧化态+ ne → 还原态达平衡时K=ae称为电子活度（electron activity），其值反映了体系氧化还原性的强弱。
用pe表示电子活度的负对数，pe = ? lg ae，并定义pe= lg K pe = pe? lg298K时，φ /V = 0.05916 pe φ/V = 0.05916 pe当还原态活度与氧化态活度相等时pe = pe。
pe越小时，体系的电子活度越大，提供电子的趋势越大，还原性越大，电极电势越低，否则相反。
pe数值计算得到，不能由实验测定。
2.电势? pH图及应用在温度和浓度恒定时，电极电势只与溶液的pH值有关，电极电势与pH值的关系曲线，称为电势?pH图。
由图可以解决水溶液中发生的一系列反应及平衡问题，可以知道反应中各组分生成的条件及组分稳定存在的范围。
6.2.6 生化标准电极电势1.生化标准电极电势有氢离子参加的反应氧化态+ mH + ne → 还原态电极电势为φ = φ? lg + lg a 在298K时φ = φ? lg ? m pH如果电极反应是在pH固定的条件下进行，则pH与φ合并令其为φ，则φ = φ?lgφ称为生化标准电极电势，是在氧化态和还原态物质活度均为1，pH值固定条件下电极反应的电极电势。
pH值不同时，φ也不同。
生理反应和一些土壤中的反应是在近中性条件下进行的，所以在生命体系和土壤科学中，经常用到pH = 7.00时的φ值。
生物体内的氧化还原体系可以引发一系列的氧化还原反应，反应能否自发进行，可根据φ计算确定，或通过测定电池电动势确定。
测定生物组织液的氧化还原电势，可以用来研究一些生理和病理现象。
电池电动势的测定还用于土壤的氧化还原状况的研究以及生物体呼吸链的研究。
2.膜电势在生物化学上，常用下式表示膜电势（membrane potential）Δφ = φ内? φ外= ln因为生命体中溶液不是处于平衡状态，故不能测得准确值。
目前膜电势在工业生产、医药科学和生命体中的应用很多，如应用心电图（electrocardiogram，略作ECG）判断心脏工作是否正常，脑电图（electroencephalogram）可以了解大脑中神经细胞的电活性等。
6.3 例题和习题解答例6.1 有一氧化还原反应Ag (s)+ Fe(a Fe) → Fe(a Fe) + Ag(a Ag)，在298K时，φ(Ag/Ag)= 0.7991V，φ(Fe/Fe)= ?0.440V，φ(Fe/Fe)= ?0.036V，（1）将上述反应设计成电池；（2）计算电池的电动势，已知：m(Fe)= 1 mol ・kg，m(Fe)= 0.1mol ・kg，m(Ag)= 0.1 mol ・kg。
(设活度系数均为1)解：（1）设计电池：Ag (s)│Ag(a Ag)UFe(a Fe)，Fe(a Fe)│Pt (s) 负极（氧化反应）：Ag (s) → Ag(a Ag)+ e 正极（还原反应）：Fe(a Fe) + e→ Fe(a Fe) 电池反应：Ag (s) + Fe(a Fe)→ Ag(a Ag) + Fe(a Fe)（2）Fe(a Fe3+) + 3e → Fe (s) ΔrG(1)= ?3φ(Fe/ Fe)?FFe(a Fe2+) + 2e→ Fe (s) ΔrG(2)= ?2φ(Fe/ Fe)?F Fe(a Fe3+) + e → Fe(a Fe2+) ΔrG(3)= ?φ(Fe/ Fe)?F ΔrG(3)=ΔrG(1) ? ΔrG(2) ?φ(Fe/ Fe)= ?3φ(Fe/ Fe) ? [?2φ(Fe/ Fe)]φ(Fe/ Fe)= 3φ(Fe/ Fe) ? 2φ(Fe/ Fe)= 3×(?0.036V) ?2×(?0.440V) = 0.772 VE = φ ? φ= E? ln= E? ln(a Ag・a Fe/ a Fe) = φ(Fe/ Fe) ? φ(Ag/Ag) ?ln= 0.772 V ? 0.7991V ?2×8.314 J ・K・mol×298K / __ C ・mol×ln（0.01）= ?0.0271 V +0.0118V = 0.09V例 6.2 已知电池Pt (s)，H2 ( p)│H2SO4(0.01mol ・kg)│O2 ( p)，Pt (s)，H2O(l)的标准生成焓为?285.830kJ ・mol，标准生成Gibbs自由能为?237.129 kJ ・mol，试计算上述电池在298.15K时的电动势和温度系数。
解：负极（氧化反应）：H2 ( p) → 2H(a H) + 2e正极（还原反应）：1/2O2 ( p) + 2H(a H) + 2e→ H2O (l)电池反应：H2 ( p) +1/2O 2 ( p) → H2O (l) 所以ΔrGm = ΔfG,HO（l）= ?237.129 kJ ・mol又（ΔrGm）T，P = ? nFE故E = ?= ? (?237.129 kJ ・mol)/(2__ C ・mol)= 1.229V 由式ΔrHm = ? nFE + nFT（）p得（）p = += 1.229V/298.15K + (?285.830kJ ・mol)/(2__ C ・mol×298.15K) = ? 8.46×10V ・K例6.3 在298.15K时，已知φ= 0.80V，φ= 1.09V，AgBr (s)的溶度积Ksp = 4.57×10，试设计电池，计算298.15K时AgBr (s)的标准生成Gibbs自由能Δ f G。
解：AgBr (s)的溶解反应AgBr (s) → Ag(a Ag) + Br(a Br) 设计成电池Ag (s)│Ag(a Ag)UBr(a Br)│AgBr (s)，Ag (s) 负极（氧化反应）：Ag (s) → Ag(a Ag) + e正极（还原反应）：AgBr (s) + e → Ag (s) + Br(a Br) 电池反应：AgBr (s) → Ag(a Ag) + Br(a Br)E= φ? φ = ln Ksp 所以φ= φ+ ln Ksp= 0.80V + 8.314 J ・K・mol×298.15K /(1__ C ・mol)×ln(4.57×10) = 0.07VAgBr (s)的生成反应Ag (s) + 1/2Br2(l) → AgBr (s) 设计成电池Ag (s)，AgBr (s)│Br(a Br)│Br2 (l)，Pt (s)负极（氧化反应）：Ag (s) + Br(a Br) → AgBr (s) + e 正极（还原反应）：1/2Br2 (l) + e → Br(a Br) 电池反应：Ag (s) + 1/2Br2(l) → AgBr (s)E=φ? φ = 1.09V ? 0.07V = 1.02VΔ fG(298.15K)= Δ rG(298.15K)= ?nF E= ?1__ C ・mol×1.02V= ?98.41 kJ ・mol例6.4 已知298K时电池：Au (s)，AuI (s)│HI (m)│H2 ( p)，Pt ；（1）写出电池反应和电极反应；（2）当m=10mol ・kg时，E= ?0.97V；当m=3.0 mol ・kg，E= ?0.41V。