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物理化學第五版課后習題答案(編輯修改稿)

2025-08-20 10:59 本頁面

　

【文章內容簡介】 E＝－＝－ln＝ln＝－＝＝＝ molkg－1 ＝7－15．甲烷燃燒過程可設計成燃料電池，當電解質為酸性溶液時，電極反應和電池反應分別為：陽極 CH4(g)＋2H2O(l) CO2(g)＋8H＋＋8e－陰極 2O2(g)＋8H＋＋8e－ 4H2O(l)電池反應 CH4(g)＋2O2(g) CO2(g)＋2H2O(l)已知，25℃時時有關物質的標準摩爾生成吉布斯函數為：物質CH4(g)CO2(g)H2O(l)∕kJmol－1－－－計算25℃時時該電池反應的標準電動勢。解：＝2(－)＋(－)－(－)＝－ kJmol－1＝＝7－16．寫出下列各電池的電池反應。℃時各電池的電動勢、各電池反應的摩爾Gibbs函數變及標準平衡常數，并指明的電池反應能否自發進行。(1) Pt│H2 (g, 100kPa) │HCl｛a (HCl)＝｝│Cl2(g,100kPa)│Pt(2) Zn│ZnCl2｛a (ZnCl2)＝｝│AgCl(s)│Ag(3) Cd│Cd2＋｛a (Cd2＋)＝｝┇┇Cl－｛a (Cl－)＝｝│Cl2(g, 100kPa) │Pt解：(1) 電池反應： H2 (g,)＋Cl2 (g,) 2HCl＝＝－2F＝－ kJmol－1E＝－lg()＝＋＝ VΔrGm＝－2F＝－ kJmol－1 ln＝＝＝1045(2) 電池反應： Zn(s)＋2AgCl(s) ZnCl2＋2Ag(s)E＝＋＝ V ＝－2F＝－ kJmol－1E＝－lg()＝＋＝ΔrGm＝－2F＝－ kJmol－1 ln＝＝＝1033 (z＝1 1016)(3) 電池反應： Cd(s)＋Cl2 (g,) Cd2＋()＋Cl－()＝＋＝＝－2F＝－ kJmol－1E＝－lg()＝＋＝ VΔrGm＝－2F＝－ kJmol－1 ln＝＝＝10597－17．℃時下列電池的電動勢。Cu│CuSO4(b1＝mol－1)┇┇CuSO4(b1＝mol－1)│Cu解：電池反應：Cu2＋ (b2＝0. 1kgmol－1) Cu2＋(b1＝mol－1)＝＝E＝lg＝ V7－18．25℃時，實驗測定電池Pt│H2 (g, 100kPa)│HCl(b＝mol－1)│Cl2(g,100kPa)│ V 。計算HCl溶液中的HCl平均離子活度因子。解：電池反應： H2(g)＋Cl2(g) 2HCl(b＝mol－1)E＝－2 lg(0. 1g177。) lg(0. 1g177。)＝＝－ ln(177。)＝－g177。＝7－19．電池Pb│PbSO4(s) │H2SO4(b＝mol－1)│H2(g,)│。已知25℃時，(H2SO4, aq)＝(, aq)＝－mol－1，( PbSO4, s)＝－mol－1。(1) 寫出上述電池的電極反應和電池反應；(2) 求25℃時的(│PbSO4│Pb)；(3) mol－1 H2SO4溶液的a177。和γ177。解：(1) 陽極反應：Pb＋(b＝mol－1) PbSO4(s)＋2e陰極反應：2H＋(b＝mol－1)＋2e H2 (g, )電池反應：Pb(s)＋H2SO4(b＝mol－1) PbSO4(s)＋H2 (g, )(2) 電極反應： PbSO4(s)＋2e Pb＋＝－＋＝ kJmol－1(│PbSO4│Pb)＝－＝－ V(3) ＝－lglg＝－＝10－3＝＝ molkg－1 γ177。＝7－20．濃差電池Pb│PbSO4(s)│CdSO4 (b1,＋γ177。

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