物理化学第七章课后题答案.docx

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物理化学第七章课后题答案

7.13     电池电动势与温度的关系为

（1）写出电极反应和电池反应；

（2）计算25℃时该反应的以及电池恒温可逆放电时该反应过程的。

（3）若反应在电池外在相同温度下恒压进行，计算系统与环境交换的热。

解：

（1）电极反应为

阳极

阴极

电池反应为

（2）25℃时

因此，

（3）

7.1425℃时，电池电动势E=1.015V，已知，，电池电动势的温度系数

（1）写出电池反应；

（2）计算电池的标准平衡常数；

（3）计算电池反应的可逆热；

（4）求溶液中的标准粒子活度因子。

解：

（2）可以得到

（3）得到-23.13

（4）

又有可以得

7.16     写出下列各电池的电池反应，应用表7.7.1的数据计算25℃时各电池的电动势及各电池反应的摩尔Gibbs函数变，并指明各电池反应能否自发进行。

（3）

解：

（1）

由于反应可自发进行。

（2）

 ，反应可自发进行。

（3），，，反应可自发进行。

7.1925℃时，实验测得电池的电动势为0.1705V。

已知25℃，

（1）写出上述电池的电极反应和电池反应；

（2）求25℃时的；

（3）计算0.01溶液的和。

（1）电极反应

阳极

阴极

电池反应:

解：

（2）首先由标准摩尔生成焓得到，然后根据

那么

（3）由

可以得到，最后

7.20   浓差电池，其中，已知在两液体接界处Cd2+离子的迁移数的平均值为。

（1）写出电池反应；

（2）计算25ºC时液体接界电势E（液界）及电池电动势E。

解：

电池反应

      由7.7.6式

      电池电动势

7.22  电池在25℃时测得电池电动势，试计算待测溶液的pH。

      解：

电极及电池反应为

             查表知（表7.8.1），在所给条件下甘汞电极的电极电势为，则：

7.23在电池中，进行如下两个电池反应：

应用表7.7.1的数据计算两个电池反应的、和。

解：

（1）第一个反应：

V

再由可以得

（2）同理可得第二个反应：

V，，

7.25将反应设计成原电池。

已知在25℃时，，,标准电极电势，。

（1）写出电极反应和电池图示；

（2）求25℃、电池可逆放电2F电荷量时的热；

（3）求25℃时AgCl的活度积。

解：

（1）阳极：

阴极：

电池图示：

（2）

那么

由

（1）知z=1时可以得

那么z=2时

（3）

因为电反应达到平衡的时候E=0，那么

7.2625℃时电池的标准电动势=0.627V。

已知。

（1）写出电极反应和电池反应；

（2）25℃，实验测得浓度为b时，上述电池的电动势为0.623V。

已知此溶液的离子平均活度，求b为多少？

（3）计算的活度积

解：

（1）阳极：

阴极：

电池反应：

（2）

有==1，，，=0.627V

所以

得到，而b=0.9983

（3）同7.25（3）解法类似，

7.27

（1）已知25℃时，（l）的标准摩尔生成焓和标准摩尔生成吉布斯函数分别为-285.83和-237.129。

计算在氢-氧燃料电池中进行下列反应时电池的电动势及温度系数。

（2）应用表7.7.1的数据计算上述电池的电动势。

解：

（1）

（2）设计电池

7.29 已知25ºC时AgBr的溶度积，，。

试计算25ºC时

（1）银-溴化银电极的标准电极电势；

（2）的标准生成吉布斯函数。

       解：

（1）设计电池，电池反应为

             根据Nernst方程

沉淀反应平衡时，所以

（2）设计电池，电池反应为

      该反应为的生成反应，

7.30 25ºC时用铂电极电解的。

（1）计算理论分解电压；

（2）若两电极面积均为，电解液电阻为，和的超电势与电流密度J的关系分别为

问当通过的电流为1mA时，外加电压为若干。

解：

（1）电解溶液将形成电池，该电池的电动势1.229V即为的理论分解电压。

（2）计算得到和的超电势分别为

电解质溶液电压降：

10-3x100=0.1V

因此外加电压为：