Ill. Hg(s)+L IV,V L+Tl2Hgs(s) VI L+TI(s) VIL. L 三相线ABC:Hg(s)+L+2Hg(S) DEF: TI(S)+L+Tl2Hgs(s 自由度F=C+1-P=3-P:单相区,F=2:两相区,F=1;三相线,F=0 十五.已知25℃时,反应:Zn(s)+Hg2C2(s)→ZnC(b)+Hg( 的△Gm0=-1988kJ·mol。将该反应设计为电池。 (1)写出电池图式和电极反应 (2)求电池的标准电动势E"。 (3)若ZnCl2溶液的质量摩尔浓度b=0005mokg。求该电池的电动势E。已知德拜 休克尔极限公式中常数A=0.509kg2·mol2,法拉第常数F=96500C·mol1。(15分) 解:(1)电极反应: Zn(s)→Zn2++2 HgCl(s)+2e→2Hg()+2C 电池图示:Zmn(s)|ZnCl2(b)川Hg2Cl(S)Hg(1) (2)E=-△GnF=-198800·mol-1(2×96500C·mol)=1.030V RT RT (3)E=E0 h[4y+3() 2F Cl2 而b4=(bb2)=[b×(2b)2]=43b 离子强度=∑b2=(000×4+2×0005×1) mol . kg=0015m·kg 所以gy±=-AZZ-|12=-0.509×2×11×0.0153=-0.125 得y=0.750 E=E-m(4:(b)]=1093V-05916g4×0750×00951 2F 2 1.227V 十六.电池PH(p川HCI( @)l AgCI(s)|Ag在某指定条件下的电动势与温度t的关系为: E/V=0.23659-48564×104/℃-3.4205×106(℃2 求上述电池在25℃、可逆放电193C的电量时,反应过程的电功W、熵变ΔS、焓变△H 及可逆热Q。(15分) 解:E/V=0.23659-4.8564×10-4×25-3.4205×106×252=0.2223 g==F=193C gE=-193C×0.2223V=-4290J △S=F(E/=193C×(-4.8564×104-34205×106×25V·K =-0.1102J·K Q=nAS=298.15K×(-0.1102J·K)=-32.86III. Hg(s)+L IV,V. L+Tl2Hg5(s) VI. L+Tl(s) VII. L 三相线 ABC: Hg(s)+L+Tl2Hg5(s) DEF: Tl(s)+L+Tl2Hg5(s) 自由度 F=C+1-P=3-P：单相区，F=2；两相区，F=1；三相线, F=0。 十五. 已知 25℃时，反应：Zn(s)+Hg2Cl2(s)→ZnCl2(b)+Hg(l) 的△rGm  =–198.8kJ•mol-1。将该反应设计为电池。 (1) 写出电池图式和电极反应。 (2) 求电池的标准电动势 E θ。 (3) 若 ZnCl2 溶液的质量摩尔浓度 b = 0.005mol•kg-1。求该电池的电动势 E。已知德拜- 休克尔极限公式中常数 A=0.509kg1/2·mol-1/2，法拉第常数 F=96500C•mol-1。(15 分) 解：(1) 电极反应： Zn(s) →Zn2+ + 2e— Hg2Cl2(s) + 2e—→2 Hg(l) + 2Cl— 电池图示： Zn(s)|ZnCl2(b)| Hg2Cl2(s)| Hg(l) (2) E = −rGm  /zF= -198800J·mol—1 /(2×96500C·mol－1 )=1.030V (3) ln[4 ( ) ] 2 ln 2 3 θ θ 3 ZnCl θ 2 b b F RT E F RT E = E − = −    3 θ 3 ZnCl 2       = =    b b  a a  ，而 b b b b b b 1/ 2 1/ 3 1/ 3 = ( ) =[  (2 ) ] = 4 + −  + −    ， 离子强度 =  =  +    − i biZi I 1 2 2 1 2 1 (0.005 4 2 0.005 1)mol kg = 0.015mol·kg—1 所以  = − + − = −    = 2 1 2 1 lg A| Z Z | I 0.509 | 2 1| 0.015 —0.125 得   =0.750 lg[4 0.750 (0.005) ] 2 0.05916V ln[ 4 ( ) ] 1.030V 2 3 3 3 θ θ 3 = −  = −   b b F RT E E  =1.227V 十六. 电池 Pt| H2(p)| HCl(ɑ)| AgCl(s) | Ag 在某指定条件下的电动势与温度 t 的关系为： E/V=0.23659–4.8564×10-4 t/℃–3.4205×10-6 (t/℃) 2 求上述电池在 25℃、可逆放电 193C 的电量时，反应过程的电功 Wr’、熵变ΔrS、焓变ΔrH 及可逆热 Qr 。(15 分) 解：E/V=0.23659–4.8564×10-4×25–3.4205×10-6×252=0.2223 q=zF= 193C Wr’＝－qE=－193C×0.2223V=－42.90J S= zF (E/T)p= 193C×(–4.8564×10-4–3.4205×10-6×25)V·K －1 =－0.1102J·K －1 Qr= S=298.15K×(－0.1102J·K －1 )=－32.86J