题目
有人设计了一个固体电池，其电池反应为[ 3(Rh)_2(S)_3(s) + (H)_2(g) leftharpoons 2(Rh)_3(S)_4(s) + (H)_2(S(g)) ]实验测得该电池在 925 , (K) 和 1075 , (K) 时，电池电动势分别为 E_1(925 , (K)) = 80 , (mV)，E_2(1075 , (K)) = 114 , (mV)，并发现在实验温度范围内电池电动势值与温度的变化成线性关系，电池温度系数不会发生变化。(1) 在 1000 , (K) 时，试求该电池反应的 Delta G_m，Delta S_m，Delta H_m，Q_n。(2) 若只有 1 个电子得失，则上述这些值又等于多少？(3) 计算在相同的温度（1000 , (K)）和压力下，与电池净反应相同的热化学方程式的热效应。
有人设计了一个固体电池，其电池反应为 $3\text{Rh}_2\text{S}_3(s) + \text{H}_2(g) \rightleftharpoons 2\text{Rh}_3\text{S}_4(s) + \text{H}_2\text{S(g)}$ 实验测得该电池在 $925 \, \text{K}$ 和 $1075 \, \text{K}$ 时，电池电动势分别为 $E_1(925 \, \text{K}) = 80 \, \text{mV}$，$E_2(1075 \, \text{K}) = 114 \, \text{mV}$，并发现在实验温度范围内电池电动势值与温度的变化成线性关系，电池温度系数不会发生变化。 (1) 在 $1000 \, \text{K}$ 时，试求该电池反应的 $\Delta G_m$，$\Delta S_m$，$\Delta H_m$，$Q_n$。 (2) 若只有 1 个电子得失，则上述这些值又等于多少？ (3) 计算在相同的温度（$1000 \, \text{K}$）和压力下，与电池净反应相同的热化学方程式的热效应。
题目解答
答案
1. 根据 $ E = 0.2267 T - 130.025\,\text{mV} $，在 $ T = 1000\,\text{K} $ 时，$ E = 96.675\,\text{mV} $。
2. 当 $ z = 2 $：
\[
\Delta_r G_m = -18.655\,\text{kJ/mol}, \quad \Delta_r S_m = 43.76\,\text{J/(mol·K)}, \quad \Delta_r H_m = 25.105\,\text{kJ/mol}, \quad Q_R = 18.655\,\text{kJ/mol}
\]
3. 当 $ z = 1 $：
\[
\Delta_r G_m = -9.3275\,\text{kJ/mol}, \quad \Delta_r S_m = 21.88\,\text{J/(mol·K)}, \quad \Delta_r H_m = 12.5525\,\text{kJ/mol}, \quad Q_R = 9.3275\,\text{kJ/mol}
\]
4. 热化学方程式的热效应分别为：
- $ z = 2 $：$ q_p = 25.105\,\text{kJ/mol} $。
- $ z = 1 $：$ q_p = 12.5525\,\text{kJ/mol} $。