中南大学物化课后习题标准答案-9--章-可逆原电池

（答案：–146.13 J·mol-1·K-1）

解： 由 得：

而，所以，

17． 已知298.15K下，① Pt,H2(pΘ)｜H2SO4(7mol·kg-1)｜Hg2SO4(s)，Hg(l)

的E1＝0.5655V，

＝0.61515V；② Pt, H2(pΘ) ｜H2SO4(7mol·kg-1)｜

＝1.68488 V。试求此溶液中水

PbSO4(s)，PbO2(s)的E2＝1.750V，的活度? （答案：0.2999）

解：电池（１）的反应： 负极 H2(pΘ) → 2H+ + 2e

正极 Hg2SO4(s)+ 2e →2Hg(l)+

电池 H2(pΘ) + Hg2SO4(s) ==== 2Hg(l) + H2SO4

则：

电池（2）的反应 负极 H2 (pΘ) → 2H+ + 2e

正极 PbO2(s)+ 2e + H2SO4 +2H+ → PbSO4(s) +2H2O

电池

H2 + PbO2(s) + H2SO4 ====

PbSO4(s) +2H2O

18．在298.15K下，10mol·kg-1和6mol·kg-1的HCl水溶液中HCl的分压分别为560Pa和18.7 Pa，试求下列两电池的电动势差值。 （答案：ΔE = 0.0873V）

① Pt, H2(pΘ)｜HCl(10mol·kg-1)｜Cl2(pΘ)，Pt; ② ②Pt, H2(pΘ)｜HCl(6mol·kg-1)｜Cl2(pΘ)，Pt

解： 电池反应为

负极 ? H2(pΘ) → H+ (10mol·kg-1)+e 正极 ? Cl2(pΘ) + e → Cl-(10mol·kg-1)

电池（１）的反应为： ? H2(pΘ) + ? Cl2(pΘ) ==== HCl(a1) 电池（２）的反应为： ? H2(pΘ) + ? Cl2( pΘ) ==== HCl(a2)

由亨利定律知 p1= ka1 , p2= ka2

19． 试计算HgO在298.15K时的分解压，已知原电池Pt,H2(pΘ)｜NaOH(aq)｜HgO(s),Hg(l)的ＥΘ＝0.9265V，△fO2及H2的

［H2O(l)］＝-285.83kJ·mol-1，H2O(l)、

值分别为69.948Ｊ·mol-1，K-1，205.0J·mol-1，K-1、

3.47×10-16 Pa）

130.58J·mol-1·K-1。

解： 电极反应：负极 H2(pΘ) + 2OH - → H2O + 2e

正极 HgO + H2O +2e → Hg(l) +OH -

电池反应： H2(pΘ)

+ HgO ==== Hg(l) + H2O(l) （1）

H2O的生成反应： H2(pΘ) + ?O2(pΘ) ==== H2O(l) （2） （1）

HgO(s) ==== Hg(l) + ?O2(pΘ) （3）

－（2）得：

20．在298.15K时，OH -／Ag2O，Ag和O2／OH -，Pt两电极的标准还原电势分别为0.342和0.401V，设

［Ag2O(s)］＝-30.56kJ·mol-1，且不随温度而变。

（答案：229.8K）

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求Ag2O在大气中的分解温度(大气中pO2＝21278.25 Pa)

解： 将Ag2O的分解反应设计成原电池：－）Pt,O2(pO2)｜OH｜Ag2O,Ag(+ 负极反应： 2OH - → ?O2(g, pO2) + H2O(l) +2e 正极反应： Ag2O(s) +2e + H2O(l) → 2Ag(s) + 2OH -

电池反应： Ag2O(s)

==== 2Ag(s) + ?O2(g, pO2)

EΘ= 0.342 -0.401 = -0.059V

因为△f

［Ag2O(s)］=

不随温度而变，就意味着△Cp = 0，所以有：