由德拜-休克尔极限公式：
lg????A?z??z??I??0.509?2?0.03=
?0.1763
????0.666 b??b??b?1/?1/3????????b?(2b)2??41/3b
= 0.01587mol/kg
?a?????b?b??0.666?0.015871 = 0.01057
7.13 电池
PtH2(101.325kPa)HCl(0.1mol/kg)Hg2Cl2(s)Hg
电动势E与温度T的关系为：
E/V=0.0694+1.881×10?3T/K ??2.9×10?6(T/K)2。 ⑴ 写出电池反应；
⑵ 计算25℃该反应的?rGm、?rSm、?rHm及电池恒温可逆放电时的Qrm；
⑶ 若反应在电池外同样温度下恒压进行，计算系统与环境交换的热。
解：⑴负极-阳极：（氧化反应）：H2(101.325kPa)=2H+(0.1mol/kg)+2e?
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第七章 电化学
正极-阴极：（还原反应）：
Hg2Cl2(s)+2e=2Hg(l)+2Cl(0.1mol/kg)
?? 电池反应：
H2(101.325kPa)+Hg2Cl2(s)=2Hg(l)+2HCl(0.1mol/kg)
⑵ 25℃时该电池电动势E=0.3724V
?rGm??zFE??2?96485.309C/mol?0.3724V??71.87kJ/mol
注意：z的数值一定与电池反应一致。
??E??3?6?(1.881?10?2?2.9?10?298.15)V/K????T?p= 1.517×10?4 V/K
?rSm??E??1?1?zF??29.28J?K?mol ???T?p?rHm??rGm?T?rSm= ?63.14kJ/mol
Qrm= T?rSm=8.730 kJ/mol
⑶ Qp??rHm??63.14kJ/mol
7.14 25℃时电池
ZnZnCl2(0.555mol/kg)AgCl(s)Ag 的电动势
E=1.015V。已知E??Zn2?Zn?= ?0.7620V，
E??ClAgClAg?=0.2222V，电池电动势的温度系
???E??4数????4.02?10V/K。 ??T?p⑴ 写出电池反应； ⑵ 计算反应的K?；
⑶ 计算电池反应可逆热Qrm；
⑷ 求溶液中ZnCl2的平均离子活度因子。 解：⑴ 阳极反应：Zn=Zn(0.555mol/kg)+2e
2AgCl(s)+2e=2Ag(s)+2Cl(b) 阴极反应：
??2+?电池反应：
Zn+2AgCl(s)=2Ag(s)+ZnCl2(0.555mol/kg)
⑵
E??E??E??E(ClAgClAg)?E(Zn?????2+Zn)= 0.2222V – (–0.762V) = 0.9842V
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第七章 电化学
K?????rGm??zFE???exp???exp???RT??RT?
?2?96485.309?0.9842?33?exp??1.883?10?8.314?298.15??⑶
Qr,m?T?rSm??E??TzF????T?p?4?1?298.15?2?96485.309?(?4.02?10)J?mol ??23.13kJ?mol?1⑷ 由能斯特方程：
E?E?E???RTzFlna(ZnCl2)?a(Ag)a(Zn)?a(AgCl)22
?RTzFlna(ZnCl2)8.314?298.152?96485.309lna(ZnCl2)
1.015?0.9842?解得：a(ZnCl2)?0.0909
3由a(ZnCl2)?a?得a??0.4496
b??41/3b?41/3?0.555mol/kg?0.881mol/kg
?a?????b?b?
?0.4496?10.881?0.510
????a??bb??7.16 写出下列各电池的电池反应。应用表7.7.1的数据计算25℃时各电池的电动势、各电池反应的摩尔吉布斯函数变及标准平衡常数，并指明各电池反应能否自发进行。
(1) PtH2(g,100kPa)HCl(a=0.8)Cl2(g,100kPa)Pt
(2) ZnZnCl2(a=0.6)AgCl(s)Ag
(3)
CdCd2??a(Cd2?)?0.01?Cl??a(Cl?)?0.5?Cl2(g,100kPa)Pt
解 （1）阳极反应：H2(100kPa)=2H+(b)+2e?
阴极反应：Cl2(g,100kPa)+2e=2Cl(b)
电池反应：
H2(g,100kPa)+Cl2(g,100kPa)=2HCl?a=0.8?
???????E?E(ClCl2(g)Pt)?E(HH2(g)Pt)
?1.3579V?0?1.3579V
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