物理化学电化学计算
题
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答案
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详解
电池:，测得时电池的电动势为Zn(s)ZnCl(m,0.555)AgCl(s)，Ag298K2
,E,,,4,1，电池电动势的温度系数,,4.02，10V,K,已知E,1.015V,,,T,,P
,,，。 ,,,0.763V,,,0.222V2，AgCl,AgZn,Zn
(1)写出电池反应式(得失电子数为2) (2)计算电池反应的平衡常数
(3)计算电池中电解质溶液ZnCl的离子平均活度系数 2
(4)求此化学反应在下于反应器中进行时的热效应 298K
(5)当反应在电池中于相同环境条件下可逆进行时的热效应为多少,
解:(1)电极反应式为
,2，Zn(s),2e,Zn(m,0.555)(,)极
,,2AgCl(s)，2e,2Ag(s)，2Cl(m,2，0.555)(，)极
2，,Zn(s)，2AgCl(s),2Ag(s)，Zn(m,0.555)，2Cl(m,2，0.555) 电极反应
,,,(2), E,,,2，AgCl,AgZn,Zn
,0.222，0.763
,0.985
,,1 ,,190.1kJ,mol,G,,nEF,,2，0.985，96500rm
nEF33， lnK,,76.73K,2.1，10RT
RTRT,2,33(3) E,E,ln(a,a),E,ln(,,m)2，,,,ZnClZFZF
322其中 m,m,m,0.555，(2，0.555),0.68382，,,ZnCl
8.314，2983代入上式得到 1.015,0.985,ln(,，0.6838),2，96500
,,0.521解之得: ,
,E,,,4,S,ZF,2，96500，(,4.02，10)(4) ,,rm,T,,P
,1,1 ,,77.586J,K,mol,H,,G，T,S rmrmrm
,,2，1.015，96500,298，77.586
,1 ,219.0kJ,mol
(5)电池在可逆条件下进行时，其热效应为
Q,T,S,,23121J rrm
25 ?时碘酸钡在纯水中的溶解度为。假定可以应用德拜-休克尔极限公式，试计算该盐在中溶液中的溶解度。 解:先利用25 ?时碘酸钡在纯水中的溶解度求该温度下其溶度积。 由于是稀溶液可近似看作，因此，离子强度为
设在中溶液中的溶解度为，则
整理得到
采用迭代法求解该方程得
所以在中溶液中的溶解度为
为了确定亚汞离子在水溶液中是以Hg+ 还是以形式存在，涉及了如下电池
测得在18 ºC 时的E = 29 mV，求亚汞离子的形式。
解:设硝酸亚汞的存在形式为，则电池反应为
电池电动势为
作为估算，可以取，
。
所以硝酸亚汞的存在形式为。
浙公网安备 33021202002483