課件：電化學(xué)

1、 物理化學(xué)專業(yè)課考研輔導(dǎo) 主講老師：張振宇 專業(yè)課命題規(guī)律分析及考點(diǎn)精講電化學(xué)系統(tǒng)的熱力學(xué)及動力學(xué)?？贾R點(diǎn)精講 、本章框架及考情分析 出題形式為判斷、選擇、填空、計(jì)算，這一章難度不大，掌握基本做題方法加上注意細(xì)節(jié)即可很好的應(yīng)付考試。?？贾R點(diǎn)精講 .考點(diǎn)概述（1）電解質(zhì)溶液研究內(nèi)容和方法 ; （2）電解質(zhì)溶液的熱力學(xué)性質(zhì) ; （3）電解質(zhì)溶液 的導(dǎo)電性質(zhì)。（4）電化學(xué)系統(tǒng)與相間電勢差 ; （5）電池( 原電池、 化學(xué)電源及電解池 ) ;（6）電化學(xué)系統(tǒng)熱力學(xué) ; （7）電化學(xué)系統(tǒng)動力學(xué)。 ?？贾R點(diǎn)精講 、復(fù)習(xí)思路及目的( 1 ) 離子平均活度及平均活度因子的定義 ; 離子平均活度與電解質(zhì)的

2、活度的關(guān)系及與電解質(zhì)質(zhì)量摩爾濃度的關(guān)系 , 當(dāng)已知離子平均活度因子及電解質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度后 , 計(jì)算離子平均活度。( 2 ) 離子強(qiáng)度的定義及其計(jì)算。( 3 ) 摩爾電導(dǎo)率的定義、 單位及其計(jì)算 ( 對摩爾電導(dǎo)率注意指明物質(zhì)單元) 。?？贾R點(diǎn)精講 ( 4 ) 離子獨(dú)立運(yùn)動定律及其應(yīng)用。( 5 ) 書寫各類電極反應(yīng)及由其組成的電池反應(yīng)。( 6 ) 應(yīng)用 Nernst 方程計(jì)算電池的電動勢 EMF , 電極電勢 E , 電解質(zhì)溶液的離子平均活度因子、 平均活度 , 電解質(zhì)溶液 pH 值 , 電化學(xué)反 應(yīng)的熱力學(xué)函數(shù)( 變 ) r G m 、 r H m 、 r S m 以及電池反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)

3、 K( T ) 。( 7 ) 根據(jù)電解反應(yīng)中 , 還原電極電勢的高低( 考慮超電勢的存在 ) 判斷電解過程中陰極析出物質(zhì) ( 金屬或氫氣 ) 的順序。?？贾R點(diǎn)精講 1. 電解質(zhì)及其分類電解質(zhì)是指溶于溶劑或熔化時能形成帶相反電荷的離子 , 從而具有導(dǎo)電能力的物質(zhì)。電解質(zhì)在溶劑(如 H2O) 中解離成正、 負(fù)離子的現(xiàn)象叫電離。根據(jù)電解質(zhì)電離度的大小 , 電解質(zhì)分為強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì) , 強(qiáng)電解質(zhì)在溶液中幾乎全部解離成正、負(fù)離子。弱電解質(zhì)的分子在溶液中部分地解 離為正、負(fù)離子 , 在一定條件下 , 正、負(fù)離子與未解離的電解質(zhì)分子間存在電離平衡。?？贾R點(diǎn)精講 2. 離子的平均活度和平均活度因子(

4、1 ) 電解質(zhì)和離子的化學(xué)勢和活度 B = B + RT ln a B + = + + RT ln a+ - = - + RT ln a 式中 , B 、 + 、 - 、 B 、 + 、 - 、 a B 、 a+ 、 a - 分別為電解質(zhì) B 及其 在溶劑中解離成正、 負(fù)離子的化學(xué)勢、 標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)勢和活度。?？贾R點(diǎn)精講 定義 + + + -又由 B= + + - 則 aB = a+ +a- -式中 , + 、- 分別為正、 負(fù)離子的化學(xué)計(jì)量數(shù)。正、 負(fù)離子的活度因子定義為 :+a+/（b+ / b） -a-/（b- /b）式中 , b+、b- 分別為正、 負(fù)離子的質(zhì)量摩爾濃度b = 1mo l

5、k g-1為標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量摩爾濃度?？贾R點(diǎn)精講 ( 2 ) 離子的平均活度和平均活度因子a+ 、a- 和 + 、-無法由實(shí)驗(yàn)單獨(dú)測出 , 而只能分別測出它們的平均值 ,因此引入離子平均活度和平均活度因子的概念。a ( a+ a - - )1/ ( + -)1/式中 , = + + - ；a 、 分別叫做離子平均活度和離子平均活度因子。a 、a B 與 、 b 之間的關(guān)系為a= a B 1 / = (+ + - -)1 /b /b ?？贾R點(diǎn)精講 a= aB 1 / = (+ + - -)1 /b /b 1-1,2-2型，如NaCl等a= b /b 1-2，2-1型，如FeCl2a= aB1/= 4

6、1/3b /b 1-3，3-1型，如AlCl3a= aB1/= 271/4b /b ?？贾R點(diǎn)精講 3. 德拜 -休克爾極限定律( 1 ) 離子強(qiáng)度離子強(qiáng)度定義為I1/2 bB zB2式中 , bB 、 zB 分別為離子 B 的質(zhì)量摩爾濃度和價數(shù)。( 2 ) 德拜 -休克爾極限定律德拜 -休克爾推出計(jì)算 的理論公式為-ln = C|z+ z -|若以 H2O 為溶劑 , 25 時 , C = 1.171( molk g-1)-1/ 2?？贾R點(diǎn)精講 4. 電導(dǎo)及電導(dǎo)率和摩爾電導(dǎo)率 ( 1 ) 電導(dǎo)及電導(dǎo)率均勻?qū)w在均勻電場中的電導(dǎo) G 與導(dǎo)體截面積 As 成正比 , 與其長度 l 成反比 ,

7、即G = As/l式中 , 稱為電導(dǎo)率 , 其單位為 S m-1。電導(dǎo)率 是電阻率的倒數(shù)。?？贾R點(diǎn)精講 ( 2 ) 摩爾電導(dǎo)率摩爾電導(dǎo)率定義為m /c式中 , c 為電解質(zhì)溶液的物質(zhì)的量濃度。在表示電解質(zhì)的摩爾電導(dǎo)率時 , 應(yīng)標(biāo)明物質(zhì)的基本單元。例如在一 定條件下 m ( K2SO4 ) = 0 . 02485Sm2mol-1, m（1/2K2SO4 ） = 0 . 01243 Sm2mo l-1。顯然 m ( K2SO4 ) = 2 m（1/2K2SO4） 。?？贾R點(diǎn)精講 5. 電導(dǎo)率及摩爾電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系圖是一些電解質(zhì)水溶液的電導(dǎo)率 (18 時) 與電解質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的關(guān)系曲線。無

8、論是強(qiáng)電解質(zhì),還是弱電解質(zhì),它們的共同點(diǎn)是 : 電導(dǎo)率隨電解質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的增大而增大 , 經(jīng)過極大值后則隨物質(zhì)的量濃度的增大而減小。?？贾R點(diǎn)精講 右圖是某些電解質(zhì)水溶液的摩爾電導(dǎo)率m與電解質(zhì)的物質(zhì)的量濃度平方根c的關(guān)系。強(qiáng)電解質(zhì) 和弱電解質(zhì)的摩爾電導(dǎo)率都隨電解質(zhì)的濃度減小而增大 , 在溶液很稀時 , 強(qiáng)電解質(zhì)的 m 與電解質(zhì)的濃度的平方根c成直線關(guān)系, 將直線外推至 c= 0 時所得截距為電解質(zhì)的無限稀薄的摩爾電導(dǎo)率 , 用 m 表示。弱電解質(zhì)在溶液很稀時 , m隨電解質(zhì)的物質(zhì)的量濃度減小急劇增加 , 因此對于弱電解質(zhì)不能用外推法求 m 。?？贾R點(diǎn)精講 6. 離子獨(dú)立運(yùn)動定律無論是強(qiáng)電

9、解質(zhì)還是弱電解質(zhì)溶液 , 在無限稀薄時 , 離子間的相互作用可以忽略不計(jì) , 離子彼此獨(dú)立運(yùn)動 , 互不影響。每種 離子的摩爾電導(dǎo)率不受其他離子的影響 , 它們對電解質(zhì)的摩爾電導(dǎo)率都有獨(dú)立的貢獻(xiàn)。因而無限稀薄時電解質(zhì)溶液摩爾電導(dǎo)率為正、 負(fù)離子無限稀薄摩爾電導(dǎo)率之和。即m= +m,+ + -m, -上式稱為柯爾勞許 ( Kohlrausch) 離子獨(dú)立運(yùn)動定律。常考知識點(diǎn)精講 7 .電化學(xué)系統(tǒng)及相間電勢差( 1 ) 電化學(xué)系統(tǒng)的定義在兩相或數(shù)相間存在電勢差的系統(tǒng)叫電化學(xué)系統(tǒng)。( 2 ) 相間的電勢差若 、 兩相相互接觸 , 兩相各處的電勢分別用 、 (叫 、相的內(nèi)電勢) 表示 , 則兩相的電勢

10、差 = - 。 電化學(xué)系統(tǒng)常見的相間電勢差有 :常考知識點(diǎn)精講 金屬與溶液間的電勢差?？贾R點(diǎn)精講 金屬接觸電勢?？贾R點(diǎn)精講 液體接界電勢常考知識點(diǎn)精講 8.電池及電極的類型( 1 ) 原電池及電解池電池是原電池及電解池等的通稱。原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)為電能的裝置; 而電解池是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。?？贾R點(diǎn)精講 電池是由兩個電極組成的 , 在兩個電極上分別進(jìn)行氧化、 還原反應(yīng) , 稱為電極反應(yīng) , 兩個電極反應(yīng)的總結(jié)果為電池反應(yīng)。電化學(xué)中規(guī)定 : 發(fā)生氧化反應(yīng)的電極稱為陽極; 發(fā)生還原反應(yīng)的電極稱為陰極。又根據(jù)作為電源中的電極電勢的高低 , 規(guī)定：電勢高的電極稱為正極 ;電勢低的電極稱為負(fù)

11、極 , 電流總是由電源的正極出發(fā)流向電源的負(fù)極 。常考知識點(diǎn)精講 ( 2 ) 電極的類型 M| M( 金屬離子溶液與其金屬成平衡 ) 電極。 Pt | X 2| Xz-( 非金屬離子溶液與其非金屬成平衡) 電極。 M| M 的微溶鹽 | 微溶鹽負(fù)離子 ( 溶液 ) 電極 M| MO( M 的氧化物) | OH-( 溶液 ) 電極 Mz+| Mz+| Pt 或 Mz-| Mz-| Pt ( 價數(shù)不同的同種離子溶液 ) 電極常考知識點(diǎn)精講 ( 3 )電池書寫規(guī)則1、負(fù)極寫左邊，正極寫右邊；2、按順序從左到右依次排列各個相的組成及相態(tài)；3、單實(shí)線表示相之間的界面，雙虛線表示“鹽橋”；4、溶液應(yīng)注明濃

12、度（ 或離子的活度），氣體應(yīng)注明分壓；5、若含有兩種離子與電極反應(yīng)，用逗號分開；6、當(dāng)無金屬參與反應(yīng)，用惰性電極（如Pt或C）；7、有g(shù)(純)、l(純)或s(純) ，挨惰性電極寫。8、在涉及氧的氧化數(shù)變化時，電池符號中應(yīng)列入H+和OH-,但只涉及酸堿度時，則H+和OH-，可有可無，最好表示出來。?？贾R點(diǎn)精講 ?？贾R點(diǎn)精講 9. 法拉第定律通電于電解質(zhì)溶液時 , 在電極上發(fā)生的反應(yīng)進(jìn)度 與電量 Q 成正比 , 與反應(yīng)的電荷數(shù) zB 成反比 , 即 =Q/zBF式中 , F 為法拉第常量。?？贾R點(diǎn)精講 10.原電池的電動勢及能斯特方程( 1 ) 原電池電動勢的定義在沒有電流通過的條件下,原電

13、池兩極的金屬引線為同種金屬時 , 電池兩端的電勢差稱為原電池的電動勢 , 用 EMF 表示 , 即EMF ( M 右) - ( M 左) I0常考知識點(diǎn)精講 ( 2 ) 可逆電池滿足以下兩個條件的電池叫可逆電池 :( i ) 從化學(xué)上看 , 電極及電池的化學(xué)反應(yīng)本身必須是可逆的。即在外加電動勢 Eex 與電池電動勢 EMF 方向相反的情況下 , EMF Eex 時的化學(xué)反應(yīng)( 電極反應(yīng)及電池反應(yīng) ) 應(yīng)是 EMF Eex 時反應(yīng)的逆反應(yīng)。( i i ) 從熱力學(xué)上看 , 除要求 EMF Eex 時的變化相反之外 , 還要求變化的推動力 ( 即 EMF 與 Eex 之差 ) 只需發(fā)生無限小的改變

14、便可使變化的方向倒轉(zhuǎn)過來。?？贾R點(diǎn)精講 ( 3 ) 能斯特方程根據(jù)熱力學(xué)理論 , 系統(tǒng)在定溫、 定壓可逆過程中所做的非體積功在量值上等于吉布斯函數(shù)的減少 , 即GT,p= Wr而 Wr= - zFEMF則 rGm= - zFEMFrGm = - zFE MF式中 , E MF 為電池的標(biāo)準(zhǔn)電動勢 , 它等于電池反應(yīng)中各物質(zhì) 均處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)( aB= 1 ) 且無液體接界時電池的電動勢。?？贾R點(diǎn)精講 由以上二式及范特荷夫定溫方程式得該式稱為電池反應(yīng)的能斯特方程。它表示一定溫度下可逆電池的電動勢與參與電池反應(yīng)的各物質(zhì)的活度間關(guān)系。F為法拉第常量，F(xiàn)=96500C mol-1當(dāng)反應(yīng)在25條件下發(fā)

15、生時，T=298.15K,則上式可變?yōu)槌？贾R點(diǎn)精講 定義則 EMF = E MF - RT/ZF ln Ja 又 E（電極，還原） = E （電極，還原） - RT/ZF ln Ja 該式稱為電極反應(yīng)的能斯特方程。而 E MF = E ( 右極 , 還原 ) - E( 左極 , 還原)EMF= E ( 右極 , 還原 ) - E ( 左極 , 還原 )由標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的定義式K ( T ) = exp - r G m( T ) /RT 對電化學(xué)反應(yīng) lnK =zFE MF /RT?？贾R點(diǎn)精講 11. 電動勢測定的應(yīng)用由實(shí)驗(yàn)測得電池的電動勢 EMF 可用它計(jì)算以下等問題 :( i ) 計(jì)算電池

16、反應(yīng)的有 關(guān)熱力 學(xué)函數(shù) 變化值 ;rGm= - zFEMF; rG m= - zFE MF式中 , 稱為電池電動勢的溫度系數(shù)。 r H m = rG m + TrS mQr = TrS m( i i ) 由 E可計(jì)算電池反應(yīng) 的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)、電離常數(shù)、 微溶鹽的活度積、水的離子積等。( i i i ) 由 EMF 的測定可計(jì)算電 解質(zhì)的離子平均活度及平均活度因子、 pH值等。?？贾R點(diǎn)精講 12. 電化學(xué)反應(yīng)速率及交換電流密度若在電極上進(jìn)行如圖的電極反應(yīng)。正反應(yīng)叫陰極過程或陰極反應(yīng) ;逆反應(yīng)叫陽極過程或陽極反應(yīng)。對于電極反應(yīng) , 其反應(yīng)速率定義如下1/As （d/d t）為方便電化學(xué)反應(yīng)速率

17、的測定,可用電流密度j ( 單位電極截面通過的電流 , 其單位為 Am-2)的大小表示 , 它與 的關(guān)系為 j = zF?？贾R點(diǎn)精講 對陰極和陽極過程的速率則分別為jc= zFcja = zFa在電池的陰極上 jc ja , j = jc - ja , 在陽極上 ja jc , j = ja - jc , 當(dāng)電極達(dá)到平衡時 jc= ja= j0, 則 j0 叫交換電流密度。?？贾R點(diǎn)精講 13. 極化與超電勢( 1 ) 極化的定義及極化曲線當(dāng)電化學(xué)系統(tǒng)中有電流通過時 , 兩個電極上的實(shí)際電極電勢c 、a 偏離其平衡電極勢 c , e 、 a , e 的現(xiàn)象叫極化。實(shí)際電極電勢 偏離平衡電極電

18、勢e 的趨勢可由實(shí)驗(yàn)測定的極化曲線來顯示，如圖。?？贾R點(diǎn)精講 ( 2 ) 超電勢我們把電池有電流通過時的實(shí)際電極電勢偏離平衡電極電勢的程度用超電勢來表示 , 把超電勢定義為某一電流密度下的電極電勢與其平衡電極電勢之差。陽極超電勢aa-a,e陰極超電勢cc-c,e不同學(xué)校對超電勢的符號要求不同，所以公式形式不完全相同，根據(jù)學(xué)校指定參考書目來記。?？贾R點(diǎn)精講 【經(jīng)典例題1】在已知 25 , 水的離子積Kw= 1 . 00810-14。NaOH、 HCl 和 NaCl 的無限稀釋摩 爾電導(dǎo)率分別為248.1110-4、426.1610-4、126.45104S m2 mol-1。求 25 時水的

19、電導(dǎo)率。?？贾R點(diǎn)精講 【解題思路】本題考查了摩爾電導(dǎo)率的定義、 離子獨(dú)立運(yùn)動定律、 弱電解質(zhì)的解離度以及解離度與摩爾電導(dǎo)率、 無限稀薄摩爾電導(dǎo)率的關(guān)系。從本題可以看出 , 不僅要掌握這些知識點(diǎn) , 而且還要會靈活應(yīng)用它們。?？贾R點(diǎn)精講 【答案】25 , 純水中發(fā)生解離的那一部分濃度 c 為c=c(H+)=c(OH-) = Kw1/2c=(1.00810-14)1/2moldm-3= 1.00410-7moldm-3m( H2O) = m(H+) + m(OH-) =m(HCl) + m(KOH) - m(KCl) =(426 . 16+271.52 -149. 86 ) 10-4S m2

20、mo l-1=547.82 10-4S m2 mo l-1=mc=m(H2O)c =547.8210-4 (1.00410-7) 103S m-1= 5 . 50010-6S m-1?？贾R點(diǎn)精講 【經(jīng)典例題2】現(xiàn)有CaCl2 溶液,向其中加入KCl和FeCl3后, CaCl2 、KCl、FeCl3的質(zhì)量摩爾濃度分別為0.02、0.01和0.03 mol Kg-1。試以德拜-休克爾公式 (C =1.171 Kg12 mol-12) 求 25時 CaCl2的離子平均活度因子和活度。?？贾R點(diǎn)精講 【解題思路】應(yīng)用德拜- 休克爾極限公式計(jì)算電解質(zhì)溶液的 。應(yīng)當(dāng)注意的是，這里的離子強(qiáng)度是所有離子的強(qiáng)

21、度。并且了解離子平均活度因子和離子活度之間的關(guān)系。?？贾R點(diǎn)精講 【答案】I=1/20.02 22 +1/20.01 12 +1/20.03 32 +1/2( 20. 02 + 0.01 + 30.03 ) 12 mol Kg-1= 0.25 mol Kg-1 ln (CaCl2 ) = - 1.171|21| 0.25(CaCl2) = 0.3097b(CaCl2) = ( 10.02 )( 2 0.02 + 0.01 + 30.03) 1/3molKg-1 =0.0732 mol Kg-1 a(CaCl2 ) = 0.07320.3097 =0.02267?？贾R點(diǎn)精講 【經(jīng)典例題3】在

22、298.5K、p壓力時 ,以用電解沉積法分離混合溶液中的Cd2+、Zn2+,已知Cd2+和Zn2+的質(zhì)量摩爾濃度均為0.1molkg-1(設(shè)活度因子均為1), H2(g)在Cd(s)和Zn(s)上的超電勢分別為0.48V和0.70V,設(shè)電解質(zhì)溶液的pH保持為7.0。試問:( 1 ) 陰極上首先析出何種金屬 ？( 2 ) 第二種金屬析出時,第一種析出的離子的殘留濃度為多少 ？已知 E(Zn2+|Zn)= -0.763V, E(Cd2+ |Cd)= -0.403V?？贾R點(diǎn)精講 【解題思路】 ( i ) 離子的析出順序在不考慮超電勢的情況下,主要決定于電極電勢的大小。陰極離子電極電勢越高越容易析出

23、，陽極離子電極電勢越低越容易析出; ( i i ) 同時也應(yīng)考慮到由于超電勢的存在而使電極電勢發(fā)生變化的情況。?？贾R點(diǎn)精講 【答案】( 1 ) E(Cd2+ |Cd)=E (Cd2+|Cd)+ (RT/2F)lna(Cd2+ ) =- 0 .403 V +(RT/2F)ln 0.1 = - 0 . 433 VE(Zn2+|Zn)=E(Zn2+|Zn) +RT/2Flna(Zn2+) =- 0.763V +(RT/2F)ln 0.1 = - 0. 793 V電解質(zhì)溶液為中性 , 故E (H+| H2) = - 0 .02596V ln (1*10-7)V = - 0. 414V故陰極上首先析出

24、 Cd。?？贾R點(diǎn)精講 則其在Cd電極上析出電壓為E( 在Cd析出)=( - 0 .414 - 0 .48 ) V = - 0 . 894 V在 Zn 電極上析出電壓為E ( 在Zn析出) =( - 0 .414 - 0 .70 ) V = - 1 . 414 V( 2 ) Zn (s)開始析出時:E(Zn2+|Zn) = E (Cd2+ |Cd) = E(Cd2+ |Cd) + (RT/2F)lna(Cd2+)即-0.793V = -0.403 V +(RT/2F)ln a(Cd2+)得 a(Cd2+) = 6.5 10-14b (Cd2+) = 6.5 10-14 mo lKg-1?？贾R

25、點(diǎn)精講 【經(jīng)典例題4】 298 . 15 K 時 , 下列電池的標(biāo)準(zhǔn)電動勢為 0.926 VPt | H2 (P ) | NaOH( aq ) | HgO | Hg( l )( 1 ) 寫出上面電池的電極反應(yīng)及電池反應(yīng) ;( 2 ) 已知H2O(l)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)變fGmH2O(l),298.15K =- 237 .2 kJ mol-1和上面電池的有關(guān)數(shù)據(jù) ,試計(jì)算下列反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù) :HgO(s)=Hg(l)+(1/2)O2(p)常考知識點(diǎn)精講 【解題思路】 ( i ) 正確寫出電極反應(yīng)及電池反應(yīng) ; ( i i ) 利用H2O(l)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)變 rGm( 298

26、 . 15 K) 與電池反應(yīng)的rGm (298.15K)相結(jié)合,得到 HgO( s )分解反應(yīng)的fGm( 298.15 K),進(jìn)而計(jì)算 HgO分解反應(yīng)的 K。?？贾R點(diǎn)精講 【答案】(1) 電池及電極反應(yīng) :負(fù)極反應(yīng) : H2 (g) + 2OH-(a) =2H2O(l) + 2e-正極反應(yīng) : HgO(s) + H2O(l) + 2e=Hg(l) + 2OH-(l)電池反應(yīng) : HgO(s) + H2 (g) =Hg (l) + H2O(l) (a)(2)水生成反應(yīng) : H2 ( g ) + ()O2( g ) = H2O( l ) ( b )HgO( s )分解 : HgO( s )= H

27、g( l ) +(1/2)O2 ( g ) ( c )常考知識點(diǎn)精講 對于電池反應(yīng)(a)有rGm,a = - ZFEMF=-20.962 596485 = - 178.8 kJ mol-1對于反應(yīng) (b) 有rGm,b= -237.2kJ mol-1 HgO分解(c)可看做由(a)-(b)所得,所以rGm,c=rGm,a-rGm,b=-178.8 kJ mol-1 + 237.2kJmol-1 = 58.4kJ mol-1rGm,3= - RTlnK58.4103Jmol-1=-8.314298.15lnKK= 5 . 6310-11?？贾R點(diǎn)精講 【經(jīng)典例題5】電池Zn(s)|ZnSO4(b

28、 = 0.01 mol Kg-1,= 0.38 )|PbSO4(s) | Pb (s) 在25 時 , E = 0.5477 V。( 1 ) 已知 E (Zn2+ | Zn )= - 0.763 V ,求 E (SO42-| PbSO4 | Pb ) ;( 2 ) 當(dāng)ZnSO4的質(zhì)量摩爾濃度為0.05 molKg-1時,EMF= 0.523 V , 求該濃度下 ZnSO4的平均離子活度因子 為多少？?？贾R點(diǎn)精講 【解題思路】 ( i )寫出電池電極反應(yīng)以及電池總反應(yīng)。 ( i i ) 通過利用E 與E的關(guān)系來求解活度a，以及進(jìn)一步求解。?？贾R點(diǎn)精講 【答案】電池反應(yīng): Zn + PbSO4(s)=Pb + ZnSO4(b=0.01,=0.38) molKg-1( 1 ) EMF= E(SO42-|PbSO4 |Pb)- E(Zn2+|Zn)(RT/2F) lna(ZnSO4) = E(SO42-|P