题目
在标准状态下,用电池的电动势亦可判别反应进行的方向。A. 正确B. 错误
在标准状态下,用电池的电动势亦可判别反应进行的方向。
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
A. 正确
解析
本题考查知识点为电池电动势与化学反应方向的关系。解题思路是依据能斯特方程以及电池电动势和吉布斯自由能变之间的联系来判断反应进行的方向。
在电化学中,电池的电动势 $E$ 与吉布斯自由能变 $\Delta G$ 存在如下关系:$\Delta G=-nFE$,其中 $n$ 是反应中转移的电子数,$F$ 是法拉第常数($F = 96485\ C/mol$)。
根据化学反应自发进行的判据:
- 当 $\Delta G<0$ 时,反应能够自发进行。将 $\Delta G=-nFE$ 代入,因为 $n>0$,$F>0$,所以当 $E>0$ 时,$\Delta G<0$,反应自发进行。
- 当 $\Delta G = 0$ 时,反应达到平衡状态。此时 $E = 0$。
- 当 $\Delta G>0$ 时,反应不能自发进行。此时 $E<0$。
在标准状态下,我们可以通过测量电池的标准电动势 $E^{\ominus}$ 来判断反应进行的方向。所以在标准状态下,用电池的电动势是可以判别反应进行的方向的。