题目
联系电化学与热力学的主要公式是什么?电化学中能用实验测定哪些数据?如何用电动 势法测定下述各热力学数据?试写出所设计的电池、应测的数据及计算公式。0©©
联系电化学与热力学的主要公式是什么?电化学中能用实验测定哪些数据?如何用电动 势法测定下述各热力学数据?试写出所设计的电池、应测的数据及计算公式。0©©
题目解答
答案
答:联系电化学与热力学的主要公式是:ArGm=-zEF, A rGm=-zEF E & 电 化学中用实验能测定E, E, T p。用电动势法测定热力学数据的关键是能设计合适的电
池,使电池反应就是所要求的反应,显然答案不是唯一的。现提供一个电池作参考。
© (l).H20( 1)的标准摩尔生成Gibbs自由能AfGm (H20, 1):
+-电池:Pt|H2(pH2) | H 或 OH (aq) | 02 (p02) |Pt
© 0 净反应:H2 (p) + 1/202 (p) = H20(l)
© 0 A fGm (H20, l)=-zEF
® (2).H20( 1)的离子积常数K;
+-电池:Pt|H2 (pH2) | H (aH+) | OH (aOH-) | H2 (pH2) | Pt
+-净反应:H20(l) o H(aH+) + OH(aOH-)
zE F KW exp RT
® (3)Hg2S02 (s)的活度积常数Ksp;
2+2+2-2-电池:Hg(l) |Hg2(aHg2) | |S04(aS04) |Hg2S04(s) |Hg(l)
2+2+2-2-净反应:Hg2S04(s) = Hg2 (aHg2) +S04 (aS04)
zE F Ksp exp RT ® (4)反应 Ag (s)+l/2Hg2C12 (s) — AgCl (s)+Hg (1)的标 准摩尔反应焙变A fHm;
—电池:Ag(s) AgCl(s) ICl(aCl) |Hg2C12(s) Hg(l)
净反应:Ag(s)+l/2Hg2C12(s)f AgCl(s)+Hg(l) 0 0 ArGm© =-ZE©F= ArHm0- T A rSm © E rH 二-zEF+zFT T p m
(5).稀的HCI水溶液中,HCl的平均活度因子Y±;
0 电池:Pt|H2(p) |HC1 (m) | AgCl (s) | Ag(s)
0+-净反应:H2 (p) + AgCl (s) = H(aH+)+Cl(aCl-) +Ag(s)
a a RTRT m E E In H
Cl E In zF a zF m H 2
® (6)Ag20(s)的标准摩尔生成焙A fHm和分解压。
0 电池:Ag (s) +Ag20 (s) | OH- (aOH-) 102 (p ) |Pt
© 净反应:Ag20(s)f l/202(p )+2Ag(s)
E rHm zEF zFT T p HAgO, s H fm2rm
p 02 zE F Kp exp pRT
® (7).反应 Hg2C12 (s)+H2 (g)-2HC1 (aq)+2Hg (1)的标准平衡常数 Ka;
© 电池:Pt | H2 (p) iHCl(aHCl) Hg2C12(s) |Hg(l)
zE F Ka exp RT
(8).醋酸的解离平衡常数。
0 --电池:Pt | H2 (p) | HAc (mHAc), Ac (mAc~), Cl (aCl~) | AgCl (s) | Ag(s)
0 +-净反应:AgCl (s) +H2 (p) f H (aH+)+Cl (aCl-) +Ag (s)
HAc H Ac
aH aAc Ka aHAc