大学物理化学8-电化学课后习题及答案 下载本文

(ii) (iii) (iv) (v) (vi) 列出电池反应的能斯特方程;

知道p(H2)/p?= p?(H2)/p?=1, a[Hg(l)]=1;

HCl为1-1型电解质,a(HCl)=a?2=(??b/b?)2; 应用EMF?=E? (右,还原)-E? (左,还原); E? [H+(a=1)|H2(p?)]=0。

习题6

[题解]

(1) (+) Zn(s) → Zn2+(a)+2e

--

(-)2AgCl(s)+2e→2AgCl(s)+ 2Cl Zn(s) + 2AgCl(s) === ZnCl2(b=0.555mol·kg-1)+2Ag(s)

?zFEMF2?[0.2223?(?0.763)](2) lgK???33.31532.303RT0.05916 K??2.067?1033??(3) EMF?EMF?RTRTb?lna(ZnCl2)?EMF?ln[4(?)3? 3?]2F2Fb0.05916bb?? ?EMF?{lg[4(?)3]?3lg??}?EMF?0.02958{lg[4(?)3]?3lg??}2bb?EMF?EMF1b310.9853?1.0153????lg[4(?)]???lg4??0.555??3?0.0295833?0.0295833?0.02958b ??0.38???0.4077

[导引] 应用电池电动势EMF的测定求取电解质的离子平均活度? ±是电池电动势测定的重要应用之一,也是本章重点内容。本题的关键是掌握电解质的活度与离子平均活度因子及质量摩尔浓度的关系,即a(ZnCl2)?4(b33)? ? 。 ?b

习题7

[题解] (1)EMF?E?MFRTRT?b??ln{[aH?]2[aCl?]2}?E??ln??γ??0.3522V 2FF?b?????2= E ?-[0.05916lg(0.1×0.798)2]V

E MF ?=0.2223V-0V=0.2223V lnK?= z E MF ?F/ (RT)

=

2?96485?0.2223= 17.306

8.314?298.15b??)4 / [p(H2) / p ] O?bK?=3.28×107

(2) K? = {[a (H+)]2 [a (Cl-)] 2} / [ p(H2) / p?] = (

即 3.28×107 = (1×0.809)4 / [p(H2) / p

p(H2) = 1.32×10-6 kPa

]

[导引]

本题(2)的关键是掌握K?的表达式,即K? = {[a (H+)]2 [a (Cl-)] 2} /[ p(H2) / p?]]

习题8

[题解] 电池反应:H2(p?)+(1/2)O2(p?)===H2O

(l)ΔrG m=(-2×96485×1.229)J·mol-1=-237160J·mol-1 ΔrHm=ΔfHm? (H2O,l)= -285 840 kJ·mol-1

?rSm??rHm??rGm?285840?(?237160)?[]J?K?1?mol?1

T298.15=-163.273 J·K-1·mol-1

(?EMFΔS?163.273)T?rm?()V·K-1=-8.46×10-4 V·K-1 ?TzF2?96485EMF(273.15K)?EMF(298.15K)=-8.46×10-4 V·K-1

(273.15?298.15)KEMF(273.15K)=EMF(298.15K)-8.46×10-4(273.15-298.15)V=1.250V

[导引] 解本题的关键所在是:应该注意到该电池反应实质是H2O(l),在标准状态下的生成反应,故有ΔrHm=ΔfHm? (H2O,l)。