logo
  • write-homewrite-home-active首页
  • icon-chaticon-chat-activeAI 智能助手
  • icon-pluginicon-plugin-active浏览器插件
  • icon-subjecticon-subject-active学科题目
  • icon-uploadicon-upload-active上传题库
  • 更多功能
  • icon-appicon-app-active手机APP
首页
/
化学
题目

电池 (Pt(s))|(Cl)_2(p_1)|(HCl)(0.1,(mol)cdot(kg)^-1)|(Cl)_2(p_2)|(Pt(s)) 的电池反应 ____若 p_1>p_2,则此电池电动势 E ____ 0。

电池 $\text{Pt(s)}|\text{Cl}_2(p_1)|\text{HCl}(0.1\,\text{mol}\cdot\text{kg}^{-1})|\text{Cl}_2(p_2)|\text{Pt(s)}$ 的电池反应 ____

若 $p_1>p_2$,则此电池电动势 $E$ ____ 0。

题目解答

答案

根据电池符号,负极反应为: \[ 2\text{Cl}^- \rightarrow \text{Cl}_2(p_1) + 2e^- \] 正极反应为: \[ \text{Cl}_2(p_2) + 2e^- \rightarrow 2\text{Cl}^- \] 总反应为: \[ \text{Cl}_2(p_2) \rightarrow \text{Cl}_2(p_1) \] 根据 Nernst 方程: \[ E = -\frac{RT}{2F} \ln \frac{p_1}{p_2} \] 当 $ p_1 > p_2 $ 时,$\ln \frac{p_1}{p_2} > 0$,故 $ E < 0 $。 答案:电池反应为 $\text{Cl}_2(p_2) \rightarrow \text{Cl}_2(p_1)$(或 $\text{Cl}_2(p_2) + 2e^- \leftrightarrow 2\text{Cl}^- \leftrightarrow \text{Cl}_2(p_1) + 2e^-$),当 $ p_1 > p_2 $ 时,$ E < 0 $。

解析

本题主要考查原电池电极反应式的书写、电池总反应式的推导以及能斯特方程的应用。解题思路如下:

  1. 确定电极反应:根据电池符号判断正负极,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,分别写出正负极的电极反应式。
    • 对于电池 $\text{Pt(s)}|\text{Cl}_2(p_1)|\text{HCl}(0.1\,\text{mol}\cdot\text{kg}^{-1})|\text{Cl}_2(p_2)|\text{Pt(s)}$,在负极,$\text{Cl}^-$ 失去电子被氧化为 $\text{Cl}_2$,电极反应式为:
      $2\text{Cl}^- \rightarrow \text{Cl}_2(p_1) + 2e^-$
    • 在正极,$\text{Cl}_2$ 得到电子被还原为 $\text{Cl}^-$,电极反应式为:
      $\text{Cl}_2(p_2) + 2e^- \rightarrow 2\text{Cl}^-$
  2. 推导电池总反应:将正负极反应式相加,消去相同的物质,得到电池总反应式。
    将上述正负极反应式相加,可得总反应为:
    $\text{Cl}_2(p_2) \rightarrow \text{Cl}_2(p_1)$
    也可写成 $\text{Cl}_2(p_2) + 2e^- \leftrightarrow 2\text{Cl}^- \leftrightarrow \text{Cl}_2(p_1) + 2e^-$ 的形式。
  3. 计算电池电动势:根据能斯特方程计算电池电动势。对于电池反应 $\text{Cl}_2(p_2) \rightarrow \text{Cl}_2(p_1)$,其能斯特方程为:
    $E = E^{\ominus} - \frac{RT}{nF} \ln Q$
    其中,$E^{\ominus}$ 为标准电动势,对于该电池,正负极电极相同,$E^{\ominus}=0$;$R$ 为气体常数($8.314\,\text{J}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}$);$T$ 为热力学温度;$n$ 为电池反应中转移的电子数,这里 $n = 2$;$F$ 为法拉第常数($96485\,\text{C}\cdot\text{mol}^{-1}$);$Q$ 为反应商,对于该反应 $Q = \frac{p_1}{p_2}$。
    将 $E^{\ominus}=0$ 代入能斯特方程,可得:
    $E = -\frac{RT}{2F} \ln \frac{p_1}{p_2}$
  4. 判断电动势正负:已知 $p_1>p_2$,则 $\frac{p_1}{p_2}>1$,根据对数函数性质,$\ln \frac{p_1}{p_2} > 0$。
    因为 $R>0$,$T>0$,$F>0$,$n = 2>0$,所以 $-\frac{RT}{2F} \ln \frac{p_1}{p_2}<0$,即 $E < 0$。

相关问题

  • 5.鉴别碳酸钠与氯化钠溶液可以使用以下哪种试剂 ()-|||-A.酚酞 __ B.石蕊 C.盐酸 D.石灰水

  • 10下列关于相对校正说法错误的是()(2.5分) ()-|||-A、 是一种常用的玻璃量器的校正方法-|||-B、要求校正的两种容器之间的容量有一定比例关系-|||-C.校正的两种仪器配套使用才有意义-|||-D. 测定容量器皿的实际容积

  • 标定EDTA实验中,可在台秤上称取基准物质CaCO3的质量。A. 正确B. 错误

  • 4、下列可燃物中,属于难燃可燃物的是( )A. 地表干枯杂草B. 枯立木C. 生长季节的绿色植物D. 较干燥的腐殖质层

  • 16.火灾燃烧的三要素有可燃物、助燃物和()。(单选题5.0分)A. 着火源B. 氧气C. 氯气D. 可燃气

  • 等渗电解质溶液是用于补充水分和电解质,维持体液和渗透压平衡。A. 正确B. 错误

  • 5.在试管中加入2 mL蒸馏水,然后加入1滴-|||-cdot (L)^-1BiCl3 溶液,观察到现象是() ()-|||-A 白色沉淀生成-|||-B 黑色沉淀生成后又消失-|||-C 黑色沉淀生成-|||-D 白色沉淀生成后又消失

  • Fe²⁺离子中3s,3p,3d,4s轨道能量关系为()A. E_3s B. E_3s C. E_3s = E_3p = E_3d = E_4sD. E_3s = E_3p = E_3d

  • 24.镁条与硫酸反应使得量气管压力增大,漏斗里-|||-面的水溢出来会使测定摩尔气体常数R结果偏-|||-高。() ()-|||-A 对-|||-B 错

  • 水中含有()和()两种元素。A. 氢,氧B. 氢,碳C. 氧,碳D. 氮,氧。

  • 土壤两份分别加入等量的mathrm(NaCl)和(mathrm{FeCl)}_(3)溶液,相同条件下振荡过滤,滤液中等量的((mathrm{NH)}_(4)())_(2)(mathrm{C)}_(2)(mathrm{O)}_(4)溶液,产生的现象是A. 都不产生沉淀B. mathrm(NaCl)的白色沉淀多于(mathrm{FeCl)}_(3)C. (mathrm{FeCl)}_(3)的白色沉淀多于mathrm(NaCl)D. 两者沉淀一样多

  • 吗啡是鸦片中最主要的生物碱,从鸦片提取而成。纯净的吗啡为()或白色的粉末或结晶。A. 无色B. 浅黄色C. 浅绿色D. 浅褐色

  • 测定自来水中钙离子终点颜色是下列哪个物质的颜色?A. 钙指示剂和钙离子的配合物的颜色B. 游离钙指示剂的颜色C. EDTA和钙离子的配合物的颜色D. EDTA的颜色

  • 混合碱的测定实验中,滴定管中HCl的初始刻度在1.00~10.00 mL之间均可A. 正确B. 错误

  • 下列属于危险化学品的是A. 易燃液体B. 氧化剂和有机过氧化物C. 汽油D. 放射性物品E. 剧毒药品和感染性物品

  • 当皮肤接触到腐蚀性试剂时,应立即采取的措施是?()A. 用干布擦拭B. 用大量清水冲洗15分钟以上C. 涂抹药膏D. 前往医院就医

  • 分光光度计由光源、单色器、吸收池、检测器和显示系统组成。

  • 稀释浓硫酸时,正确的操作是?()A. 将水倒入浓硫酸中B. 将浓硫酸缓慢倒入水中,并不断搅拌C. 同时将水和浓硫酸倒入容器中D. 无所谓顺序

  • 5.金属镁与硫酸反应来测定摩尔气体常数R的实验-|||-中,量气管中水的初始刻度应是() ()-|||-A .00sim 10.00mL 之间-|||-B .00sim 20.00mL 之间-|||-C .00sim 15.00mL 之间-|||-D .00sim 5.00mL 之间

  • 滴定管读数时应该()A. 放在铁架台上,眼睛平视溶液的凹液面B. 一只手握住,两一只手扶住,眼睛平视溶液的凹液面C. 一只手全部握住,眼睛平视溶液的凹液面D. 一只手的大拇指和食指拿住,眼睛平视溶液的凹液面

上一页下一页
logo
广州极目未来文化科技有限公司
注册地址:广州市黄埔区揽月路8号135、136、137、138房
关于
  • 隐私政策
  • 服务协议
  • 权限详情
学科
  • 医学
  • 政治学
  • 管理
  • 计算机
  • 教育
  • 数学
联系我们
  • 客服电话: 010-82893100
  • 公司邮箱: daxuesoutijiang@163.com
  • qt

©2023 广州极目未来文化科技有限公司 粤ICP备2023029972号    粤公网安备44011202002296号