人们经常用电化学的基本理论和测定方法求算一些热力学函数变化值,或用已知的热力学函数值来求得电化学反

2025-03-22 10:57:33
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回答1:

(1)该电池正、负极的电极反以及电池的电池反应式为:

答:
(2)△rΗΘm=△fΗΘm (Ag,s)+
1
2
fΗΘm (Cl2,g)-△fΗΘm(AgCl,s)=127.0(kJ?molˉ1
rSΘm=
1
2
SΘm(Cl2,g)+SΘm(Ag,s)-SΘm(AgCl,s)=58.09(J?molˉ1?Kˉ1
rGΘm=△rΗΘm-T△rSΘm=127.0×103-298×58.09=109.7 (kJ?molˉ1) 
答:该反应的△rHΘm和△rSΘm和△rGΘm(298K,pΘ)依次是127.0kJ?molˉ1、58.09J?molˉ1?Kˉ1;109.7 kJ?molˉ1
(3)根据题给条件:E=EΘ=△rGΘm×
1
nF
=-
109.7×103
9.65×104
=-1.137V,答:该电池反应的电动势E及标准电池电动势EΘ均为1.137V;
(4)根据热二律的数学表达式△S≥Q/T,可逆条件下△S=
QR
T

∴QR=T△S=T△rSΘm=298×58.09=17311 J?molˉ1
该反应中QR≠△rHΘm,∵△rHΘm为T,pΘ,非体积功W'=0的反应热;而QR为T,pΘ,W'≠0(有电功)可逆放电时的热效应.  
答:该电池在可逆放电时的热效应QR=17311 J?molˉ1,该反应中QR≠△rHΘm,∵△rHΘm为T,pΘ,非体积功W'=0的反应热;而QR为T,pΘ,W'≠0(有电功)可逆放电时的热效应;                  
(5)温度系数
△E
△T
=△rSΘm×
1
nF
=
58.09
9.65×104
=6.02×10ˉ4 
V
K
,答:电池电动势的温度系数为:6.02×10ˉ4 
V
K

(6)KΘ=exp (nFEΘ×
1
RT
)=exp[1×9.65×104×(-
1.137
8.314
)×298]=5.84×10ˉ20,答:该电池反应的平衡常数KΘ=5.84×10ˉ20
(7)因E=EΘ=-1.137V,EΘ<0说明该电池是非自发电池.欲使其变为自发电池,只要把正、负极交换位置即可.此时电池反应为Ag(s)+
1
2
Cl2→AgCl (s)反应,答:该电池是非自发电池,若想改变方向,只要把正、负极交换位置即可.