题目
三十七. 计算题。请计算下列各题。 (本大题 11 分 )已知反应Cu2++Cu===2Cu+在25℃时的标准平衡常数K =1.2×106;Cu2+离子的标准生成吉布斯函数fG (298 K , Cu2+)=64.98 kJ·mol-1,CuI的溶度积 Ksp =1.1×1012。计算下列两电极的标准电极电势。(1)E (Cu+|Cu); (2)E (I|CuI|Cu)。
三十七. 计算题。请计算下列各题。 (本大题 11 分 )
已知反应Cu2++Cu===2Cu+在25℃时的标准平衡常数K =1.2×106;Cu2+离子的标准生成吉布斯函数fG (298 K , Cu2+)=64.98 kJ·mol-1,CuI的溶度积 Ksp =1.1×1012。计算下列两电极的标准电极电势。
(1)E (Cu+|Cu); (2)E (I|CuI|Cu)。
题目解答
答案
解:(1)Cu2++Cu===2Cu+
rG = 2fG (298 K, Cu+) fG (298 K, Cu2+)
= RTln K
fG (298 K, Cu+)= 49.38 kJ·mol-1
Cu+ +e Cu rG = fG (298K, Cu+)= zFE (Cu+|Cu)
E (Cu+|Cu) = 0.512 V (5分)
(2)设计电池:Cu | Cu+ || I- | CuI | Cu
电池反应:CuI(s)=== Cu++ I
E = E (I|CuI|Cu) E (Cu+|Cu) = lnKsp
E (I|CuI|Cu)= 0.1950 V (11分)
解析
步骤 1：计算Cu+的标准生成吉布斯函数
根据反应Cu2++Cu===2Cu+，利用标准平衡常数K和标准生成吉布斯函数的关系，可以计算出Cu+的标准生成吉布斯函数。
步骤 2：计算E (Cu+|Cu)
利用Cu+的标准生成吉布斯函数和标准电极电势的关系，可以计算出E (Cu+|Cu)。
步骤 3：计算E (I|CuI|Cu)
设计电池:Cu | Cu+ || I- | CuI | Cu，利用电池反应和标准电极电势的关系，可以计算出E (I|CuI|Cu)。
根据反应Cu2++Cu===2Cu+，利用标准平衡常数K和标准生成吉布斯函数的关系，可以计算出Cu+的标准生成吉布斯函数。
步骤 2：计算E (Cu+|Cu)
利用Cu+的标准生成吉布斯函数和标准电极电势的关系，可以计算出E (Cu+|Cu)。
步骤 3：计算E (I|CuI|Cu)
设计电池:Cu | Cu+ || I- | CuI | Cu，利用电池反应和标准电极电势的关系，可以计算出E (I|CuI|Cu)。