题目
标准状态下,某氧化还原反应的平衡常数 K θ = 1.0*10 4 ,其电子转移数n=2,则该反应的标准电池电动势为A. 0.059VB. 0.08VC. 0.12VD. 1.18V
标准状态下,某氧化还原反应的平衡常数 K θ = 1.0*10 4 ,其电子转移数n=2,则该反应的标准电池电动势为
A. 0.059V
B. 0.08V
C. 0.12V
D. 1.18V
题目解答
答案
C. 0.12V
解析
步骤 1：理解问题
题目要求我们根据给定的平衡常数 \( K_{\theta} \) 和电子转移数 \( n \)，计算标准电池电动势 \( E_{\theta} \)。平衡常数 \( K_{\theta} \) 与标准电池电动势 \( E_{\theta} \) 之间的关系可以通过能斯特方程的简化形式来表达，即 \( E_{\theta} = \frac{RT}{nF} \ln K_{\theta} \)，其中 \( R \) 是理想气体常数，\( T \) 是绝对温度，\( F \) 是法拉第常数。
步骤 2：代入已知值
在标准状态下，\( T = 298 K \)，\( R = 8.314 J/(mol \cdot K) \)，\( F = 96485 C/mol \)。已知 \( K_{\theta} = 1.0 \times 10^4 \)，\( n = 2 \)。将这些值代入公式中，得到 \( E_{\theta} = \frac{8.314 \times 298}{2 \times 96485} \ln (1.0 \times 10^4) \)。
步骤 3：计算标准电池电动势
计算 \( \ln (1.0 \times 10^4) = 9.2103 \)，代入公式得到 \( E_{\theta} = \frac{8.314 \times 298}{2 \times 96485} \times 9.2103 = 0.1199 V \)。四舍五入到小数点后两位，得到 \( E_{\theta} = 0.12 V \)。
题目要求我们根据给定的平衡常数 \( K_{\theta} \) 和电子转移数 \( n \)，计算标准电池电动势 \( E_{\theta} \)。平衡常数 \( K_{\theta} \) 与标准电池电动势 \( E_{\theta} \) 之间的关系可以通过能斯特方程的简化形式来表达，即 \( E_{\theta} = \frac{RT}{nF} \ln K_{\theta} \)，其中 \( R \) 是理想气体常数，\( T \) 是绝对温度，\( F \) 是法拉第常数。
步骤 2：代入已知值
在标准状态下，\( T = 298 K \)，\( R = 8.314 J/(mol \cdot K) \)，\( F = 96485 C/mol \)。已知 \( K_{\theta} = 1.0 \times 10^4 \)，\( n = 2 \)。将这些值代入公式中，得到 \( E_{\theta} = \frac{8.314 \times 298}{2 \times 96485} \ln (1.0 \times 10^4) \)。
步骤 3：计算标准电池电动势
计算 \( \ln (1.0 \times 10^4) = 9.2103 \)，代入公式得到 \( E_{\theta} = \frac{8.314 \times 298}{2 \times 96485} \times 9.2103 = 0.1199 V \)。四舍五入到小数点后两位，得到 \( E_{\theta} = 0.12 V \)。