题目
在某T、P下,应用Nernst方程计算出电池的电动势E 0,则表明该电池反应( )A. 正向自发进行B. 逆向自发进行C. 不能进行D. 不能确定反应方向
在某T、P下,应用Nernst方程计算出电池的电动势E 0,则表明该电池反应( )
A. 正向自发进行
B. 逆向自发进行
C. 不能进行
D. 不能确定反应方向
题目解答
答案
A. 正向自发进行
解析
考查要点:本题主要考查对Nernst方程的理解,以及电动势(E)的正负与化学反应方向之间的关系。
解题核心思路:
- Nernst方程的表达式为 $E = E^\circ - \frac{RT}{nF}\ln Q$(或简化形式 $E = E^\circ - \frac{0.0592}{n}\log Q$,25℃时)。
- 电动势E的正负直接决定反应方向:
- E > 0:反应正向自发进行(原电池工作,释放电能)。
- E = 0:反应处于平衡状态。
- E < 0:反应逆向进行(需外加电势驱动,如电解池)。
破题关键点:
- 明确E的正负与反应方向的对应关系,无需计算具体数值,直接根据符号判断。
根据Nernst方程,当计算出的电动势 $E > 0$ 时:
- 原电池条件成立:此时电池可自发产生电流,驱动化学反应正向进行。
- 反应商Q与标准状态对比:若 $E > 0$,说明当前条件偏离平衡态,反应倾向于向生成物方向进行以降低Q,最终趋于平衡。
因此,电动势为正值直接表明反应正向自发,对应选项 A。