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可见,该电池在充放电时的化学反应恰好相反,即电池反应重物质变化是可逆的,同时内外电压只相 差无限小的值,说明电池反应是在十分接近于平衡态下进行的,因此当电池恢复原状时,在环境中也不会 留下任何痕迹,这样的电池就符合热力学可逆的条件,故称为可逆电池 总之,可逆电池必须具备两个基本条件 1、电池中化学反应必须是可逆的,即电极上的化学反应可向正反两个方向进行。(物质可逆) 2、电池充放电时,必须符合E一V=±V的条件,即充放电时所通过的电流必须十分微小,电池可 以在接近平衡状态下工作,或放电时的能量全部可用来充电,使体系和环境都回到原来的状态。(能量转 化可逆) 只有同时满足上述两个条件的电池才是可逆电池,即可逆电池在充电和放电时不仅物质转变是可逆的 (即总反应可逆),而且能量的转变也是可逆的(即电极上的正、反向反应是在平衡状态下进行的)。若 不能同时满足上述两个条件的电池均是不可逆电池。不可逆电池两电极之间的电势差E′将随具体工作条 件而变化,且恒小于该电池的电动势 如当外加电势V比电池的电动势E小8V时,电池放电,反应为: 在Zn极上:Zn-2e→Zm2+ 在Cu极上:2H++2e→H2(g) u 总反应:2H+m-电→2+H2(g) 当外加电势V比电池的电动势E大8V时,电池充电,反应为 H2 SO4 在Zm极上:2H+2e→H2(g) 在Cu极上:C-2e→Cu2+ 总反应:C+2H一→H(g)+Cn2 可见:即使所通入的电流很小时,充放电过程的化学反应并不相同,即,不可能使电池恢复到原态而 不引起其他变化,即该电池称为不可逆电池,当然并不是所有的反应可逆的电池都是可逆电池,如上第 个电池,如果充电时内外电压相差很大时明反应虽然可逆,但是能量不可逆,再比如,常用的铅蓄电池 从化学反应来看符合可逆电池的条件1,但实际充放电时,内外电压相差很大,其中的部分电能或化学能 转变为热,而这部分热再转化为功时,环境中必然留下痕迹(热功转化不可逆性)所以常用的铅蓄电池是 不可逆电池。 电池还可你根据其装置分为单液电池和双液电池: Cu 盐桥Cu 素瓷烧杯 CusO,(aq) 2双液电池 3双液电池 1单液电池 (用素烧瓷分开) (用盐桥分开) 严格的说,双液电池都是不可逆电池,因为在两种电解质之间要又扩散过程,如2电池,在放电时, Zn2会向CuS04溶液扩散(因为放电过程中负极Zn2浓度增加,而Cu2浓度降低),而在充电时,Cu2会向5 可见,该电池在充放电时的化学反应恰好相反,即电池反应重物质变化是可逆的,同时内外电压只相 差无限小的值,说明电池反应是在十分接近于平衡态下进行的,因此当电池恢复原状时,在环境中也不会 留下任何痕迹,这样的电池就符合热力学可逆的条件,故称为可逆电池。 总之,可逆电池必须具备两个基本条件: 1、电池中化学反应必须是可逆的,即电极上的化学反应可向正反两个方向进行。(物质可逆) 2、电池充放电时,必须符合 E V V − =  的条件,即充放电时所通过的电流必须十分微小,电池可 以在接近平衡状态下工作,或放电时的能量全部可用来充电,使体系和环境都回到原来的状态。(能量转 化可逆)。 只有同时满足上述两个条件的电池才是可逆电池,即可逆电池在充电和放电时不仅物质转变是可逆的 (即总反应可逆),而且能量的转变也是可逆的(即电极上的正、反向反应是在平衡状态下进行的)。若 不能同时满足上述两个条件的电池均是不可逆电池。不可逆电池两电极之间的电势差E′将随具体工作条 件而变化,且恒小于该电池的电动势。 如当外加电势V比电池的电动势E小δV时,电池放电,反应为: 在 Zn 极上: 2 Zn e Zn 2 + − → 在 Cu 极上: 2 2 2 ( ) H e H g + + → 总反应: 2 2 2H Zn Zn H + + + ⎯⎯⎯→ + 放电 (g) 当外加电势 V 比电池的电动势 E 大δV 时,电池充电,反应为: 在 Zn 极上: 2 2 2 ( ) H e H g + + → 在 Cu 极上: 2 Cu e Cu 2 + − → 总反应: 2 2 Cu H H g Cu 2 ( ) + + + ⎯⎯⎯→ + 充电 可见:即使所通入的电流很小时,充放电过程的化学反应并不相同,即,不可能使电池恢复到原态而 不引起其他变化,即该电池称为不可逆电池,当然并不是所有的反应可逆的电池都是可逆电池,如上第一 个电池,如果充电时内外电压相差很大时明反应虽然可逆,但是能量不可逆,再比如,常用的铅蓄电池, 从化学反应来看符合可逆电池的条件 1,但实际充放电时,内外电压相差很大,其中的部分电能或化学能 转变为热,而这部分热再转化为功时,环境中必然留下痕迹(热功转化不可逆性)所以常用的铅蓄电池是 不可逆电池。 电池还可你根据其装置分为单液电池和双液电池: 严格的说,双液电池都是不可逆电池,因为在两种电解质之间要又扩散过程,如 2 电池,在放电时, Zn2+会向 CuSO4 溶液扩散(因为放电过程中负极 Zn2+浓度增加,而 Cu2+浓度降低),而在充电时,Cu2+会向 A Zn Cu H2SO4 1 单液电池 2 双液电池 (用素烧瓷分开) 3 双液电池 (用盐桥分开)
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