题目
将反应Cl 2 (p Cl2 )+2Br - (a Br -)=Br 2 (l)+2Cl - (a Cl -) 设计成电池,其电池表达式为 。已知E°(Cl 2 /Cl - ) =1.360V ,E°(Br 2 /Br - ) =1.065V ,计算在298K时的标准平衡常数K°的值 。
将反应Cl 2 (p Cl2 )+2Br - (a Br -)=Br 2 (l)+2Cl - (a Cl -) 设计成电池,其电池表达式为 。已知E°(Cl 2 /Cl - ) =1.360V ,E°(Br 2 /Br - ) =1.065V ,计算在298K时的标准平衡常数K°的值 。
题目解答
答案
Pt|Br 2 (l)|Br - (a Br -)‖Cl - (a Cl -)|Cl 2 (p Cl2 )|Pt;9.6×10 9
解析
步骤 1：确定电池表达式
根据反应Cl 2 (p Cl2 )+2Br - (a Br -)=Br 2 (l)+2Cl - (a Cl -)，可以设计成电池，其中Cl 2 和Cl - 作为正极，Br 2 和Br - 作为负极。因此，电池表达式为：Pt|Br 2 (l)|Br - (a Br -)‖Cl - (a Cl -)|Cl 2 (p Cl2 )|Pt。
步骤 2：计算标准电动势E°
标准电动势E°可以通过正极和负极的标准电极电势计算得到。E°(正极) - E°(负极) = E°(Cl 2 /Cl - ) - E°(Br 2 /Br - ) = 1.360V - 1.065V = 0.295V。
步骤 3：计算标准平衡常数K°
标准平衡常数K°可以通过标准电动势E°和反应的电子转移数n计算得到。公式为：K° = exp(nFE°/RT)，其中F为法拉第常数(96485 C/mol)，R为气体常数(8.314 J/(mol·K))，T为温度(298K)。对于此反应，n=2，因此K° = exp(2×96485×0.295/(8.314×298)) = 9.6×10^9。
根据反应Cl 2 (p Cl2 )+2Br - (a Br -)=Br 2 (l)+2Cl - (a Cl -)，可以设计成电池，其中Cl 2 和Cl - 作为正极，Br 2 和Br - 作为负极。因此，电池表达式为：Pt|Br 2 (l)|Br - (a Br -)‖Cl - (a Cl -)|Cl 2 (p Cl2 )|Pt。
步骤 2：计算标准电动势E°
标准电动势E°可以通过正极和负极的标准电极电势计算得到。E°(正极) - E°(负极) = E°(Cl 2 /Cl - ) - E°(Br 2 /Br - ) = 1.360V - 1.065V = 0.295V。
步骤 3：计算标准平衡常数K°
标准平衡常数K°可以通过标准电动势E°和反应的电子转移数n计算得到。公式为：K° = exp(nFE°/RT)，其中F为法拉第常数(96485 C/mol)，R为气体常数(8.314 J/(mol·K))，T为温度(298K)。对于此反应，n=2，因此K° = exp(2×96485×0.295/(8.314×298)) = 9.6×10^9。