题目
在298K时,有电池:Ag(s)|AgCl(s)|NaCl(aq)|Hg 2 Cl 2 (s)|Hg(l)。已知化合物的标准生成Gibbs自由能分别为 (AgCl,s)=-109.79kJ·mol -1 , (Hg 2 Cl 2 ,s)=-210.75kJ·mol -1 。试写出该电池的电极和电池反应,并计算电池的电动势。
在298K时,有电池:Ag(s)|AgCl(s)|NaCl(aq)|Hg 2 Cl 2 (s)|Hg(l)。已知化合物的标准生成Gibbs自由能分别为 (AgCl,s)=-109.79kJ·mol -1 , (Hg 2 Cl 2 ,s)=-210.75kJ·mol -1 。试写出该电池的电极和电池反应,并计算电池的电动势。
题目解答
答案
电极反应为 (-)Ag(s)+Cl - ====AgCl(s)+e - (+) Hg 2 Cl 2 (s)+e - ====Hg(l)+Cl - 电池反应为 Ag(s)+ Hg 2 Cl 2 (s)====AgCl(s)+Hg(l) 则 =[-109.79-0.5×(-210.75)]kJ·mol -1 =-4.415kJ·mol -1 在标准状态下,有
解析
步骤 1:确定电极反应
根据电池的组成,可以确定两个电极反应。阴极反应为Ag(s)与Cl-反应生成AgCl(s),阳极反应为Hg 2 Cl 2 (s)与电子反应生成Hg(l)和Cl-。
步骤 2:写出电池反应
将两个电极反应合并,得到电池反应:Ag(s) + Hg 2 Cl 2 (s) → AgCl(s) + Hg(l)。
步骤 3:计算电池的电动势
根据Gibbs自由能与电动势的关系,计算电池的电动势。首先计算电池反应的Gibbs自由能变化,然后根据公式计算电动势。
根据电池的组成,可以确定两个电极反应。阴极反应为Ag(s)与Cl-反应生成AgCl(s),阳极反应为Hg 2 Cl 2 (s)与电子反应生成Hg(l)和Cl-。
步骤 2:写出电池反应
将两个电极反应合并,得到电池反应:Ag(s) + Hg 2 Cl 2 (s) → AgCl(s) + Hg(l)。
步骤 3:计算电池的电动势
根据Gibbs自由能与电动势的关系,计算电池的电动势。首先计算电池反应的Gibbs自由能变化,然后根据公式计算电动势。