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
  • icon-appicon-app-active手机APP
首页
/
化学
题目

有一原电池Ag | AgCl(s) | Cl-(a=1)||Cu2+(a=0、01)| Cu。(1)写出上述原电池的反应式;(2)计算该原电池在25℃时的电动势E;(3)25℃时,原电池反应的 吉布斯函数变(rG m)与平衡常数K各为多少?已知:E(Cu2+|Cu) = 0、3402V,E(Cl-|AgCl|Ag) =0、2223 V。

有一原电池Ag | AgCl(s) | Cl-(a=1)||Cu2+(a=0、01)| Cu。

(1)写出上述原电池的反应式;

(2)计算该原电池在25℃时的电动势E;

(3)25℃时,原电池反应的 吉布斯函数变(rG m)与平衡常数K各为多少?

已知:E(Cu2+|Cu) = 0、3402V,E(Cl-|AgCl|Ag) =0、2223 V。

题目解答

答案

解: (1)2Ag+2Cl-(a=1) + Cu2+(a=0、01) ==== 2AgCl(s) + Cu

(2)E=[0、3402-0、2223-] V = 0、05875 V

(3)rG m=-zFE=[-2×96485×0、05875] J·mol-1=-11、337 kJ·mol-1

rG=-zFE=-RTlnK

lnK=-zFE/RT==9、1782

K=9、68×103

解析

考查要点:本题主要考查原电池反应式的书写、电动势的计算以及吉布斯函数变与平衡常数的关系。
解题思路:

  1. 确定正负极:根据标准电极电势,正极为电势高的Cu²+/Cu,负极为电势低的AgCl/Ag。
  2. 书写半反应:负极Ag被氧化生成AgCl,正极Cu²+被还原为Cu,结合电子守恒写出总反应。
  3. 电动势计算:利用Nernst方程分别计算两极实际电势,再求差。
  4. 热力学关系:通过电动势计算ΔG,再通过ΔG°与平衡常数K的关系求解。

第(1)题

负极反应:
$\text{Ag(s)} + \text{Cl}^- \rightarrow \text{AgCl(s)} + e^-$
正极反应:
$\text{Cu}^{2+} + 2e^- \rightarrow \text{Cu(s)}$
总反应:将两式相加,得:
$2\text{Ag} + 2\text{Cl}^- + \text{Cu}^{2+} \rightarrow 2\text{AgCl(s)} + \text{Cu(s)}$

第(2)题

计算正极电势

$E_{\text{正}} = E^\circ_{\text{Cu}^{2+}|\text{Cu}} + \frac{0.05916}{2} \lg \frac{1}{[\text{Cu}^{2+}]}$
代入数据:
$E_{\text{正}} = 0.3402 - \frac{0.05916}{2} \lg \frac{1}{0.01} = 0.3402 - 0.05916 = 0.28104 \, \text{V}$

计算负极电势

因$\text{Cl}^-$活度为1,负极电势保持标准值:
$E_{\text{负}} = E^\circ_{\text{Cl}^-|\text{AgCl}|\text{Ag}} = 0.2223 \, \text{V}$

原电池电动势

$E = E_{\text{正}} - E_{\text{负}} = 0.28104 - 0.2223 = 0.05874 \, \text{V}$

第(3)题

吉布斯函数变

$\Delta G_m = -zFE = -2 \times 96485 \times 0.05875 = -11337 \, \text{J/mol} = -11.337 \, \text{kJ/mol}$

平衡常数

标准吉布斯函数变:
$\Delta G^\circ = -zFE^\circ = -2 \times 96485 \times (0.3402 - 0.2223) = -22730 \, \text{J/mol}$
计算$\ln K$:
$\ln K = -\frac{\Delta G^\circ}{RT} = \frac{22730}{8.314 \times 298.15} \approx 9.178$
求$K$:
$K = e^{9.178} \approx 9.68 \times 10^3$

相关问题

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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

  • 22.由于温度的变化及试剂的侵蚀等原因,会引起-|||-容量器皿的实际容积与它所标示的容积之间有较-|||-大的误差,但不会超过分析所允许的误差范围。-|||-A 对-|||-B错

  • 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

  • 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

  • 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

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

  • 分光光度计由光源、单色器、吸收池、检测器和显示系统组成。

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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

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