++（1）Pt|H2(pH2)|H(aH+) || Ag(aAg+)|Ag(s)
（2）Ag(s)|AgI(s)|I?(aI?) ||Cl?(aCl?) |AgCl(s)|Ag(s) （3）Pt|H2(pH2)|NaOH(a)|HgO(s)|Hg(l)
3?2??（4）Pt|Fe(a1),Fe(a2) || Ag(aAg?)|Ag(s)
解：（1）负极 H2(pH2)???2H?(aH?)?2e?
+??2Ag(s) 正极 2Ag(aAg+)?2e??+? 净反应 H2(pH2)?2Ag(aAg+)?2H(aH?)?2Ag(s)
（2） 负极 Ag(s?)IaI?(??)? 正极 AgCl(?s)??e? 净反应 AgCl(?sI)aI?(?)????IAg?(?s )?A?g(s)aCl?Cl ( lA?gI(?sa)Cl?C?（3） 负极 H2(pH)?2OH(aOH?)???2HO(l)?2e 22 正极 HgO(s)?H2O(l)?2e???2OH(aOH?)?Hg(l) 净反应 H2(pH)?HgO(?s)22?3??? HO(l)H?g(l2)?（4） 负极 Fe(a2)???Fe(a1)?e
???Ag(s) 正极 Ag(aAg?)?e??2??3? 净反应 Fe(a2) ?Ag(aAg?)?Fe(a1)?Ag(s)
12． 试将下述化学反应设计成合适的电池
+?（1）AgCl(s)?Ag(aAg+)?Cl(aCl?)
2??3?（2）Fe(aFe2?)?Ag(aAg?)?Fe(aFe3?)?Ag(s)
（3）2H2(pH2)?O2(pO2)?2H2O(l)
+????（4）H2O(l)???H(aH+)?OH(aOH?)
（5）Sn(aSn2?)?Tl(aTl3?)?Sn(aSn4?)?Tl(aTl?)
2?3?4?? 26
+ 解 ：（1）生成物Ag+是由Ag(s)氧化而来的，所以电极Ag(s)|Ag(aAg+)做阳极，
难溶盐电极Cl?(aCl?)|AgCl(s)|Ag(s)做阴极，所设计的电池为
+|)AgaAg( Ag(s+)? a||C|(?lCl)|AgCl (s)Ag(s)然后写出电极反应和电池反应进行验证。
?Ag?(aAg?)?e? 负极 Ag(s)?? 正极 AgCl(?s)???e??A?g(s)aCl?Cl (?? 净反应 AgCl(s)?Ag(aAg?)?Cl(aCl?)
说明设计的电池是正确的。同理，其余设计的电池为
3?2?? （2） Pt|Fe(aFe3?),Fe(aFe2?) || Ag(aAg?)|Ag(s)
（3） Pt|H2(pH2)|H(或OH)(aq)|O2(pO2)|Pt
???? （4） Pt | H2p|HaH?||OHaOH?|H2p|Pt
?????????? （5）
?3Pt|Sn4?(aSn4?),Sn2?(aSn2(aTl?3),Tl?(aTl?)|Pt ?)||Tl13．分别写出下列两个电池在作为原电池和电解池时的电池反应，并判断是否有可能成为可逆电池。
(1) Zn(s)│H2SO4(aq)│Cu(s) (2) Pt│H2(p)│HCl(aq)│AgCl(s)│Ag 解： (1) 作为原电池时
负极，氧化 Zn(s)???Zn(aZn2?)?2e正极，还原 2H(aH?)?2e???H2(pH2)
电池净反应为： Zn(s)?2H(aH?)???Zn(aZn2?)?H2(pH2)
作为电解池时：在正极（即阳极）上，Cu(s)氧化，在负极（即阴极）上，H还原 阳极，氧化 Cu(s)???Cu(aCu2?)?2e
?2??-
???2?2??阴极，还原 2H(aH?)?2e???H2(pH2)
?2???电解池的总反应为： Cu(s)?2H(aH?)???Cu(aCu2?)?H2(pH2)
同一个电池，在分别作为原电池和电解池时，电池反应不是互为逆反应，所以电池(1)
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不可能成为可逆电池。
(2) 作为原电池时的电池反应为
1 H2(g)＋AgCl(s) → Ag(s)＋HCl 2作为电解池时的电池反应为：
Ag(s)＋HCl →
1H2(g)＋AgCl(s) 2电池(2)的电池反应，在充、放电时是互为逆反应，所以电池(2)有可能成为可逆电池，只要在充、放电时的电流为无限小值。
14．在 298 K 时，有下述电池：
Ag(s)|AgBr(s)|Br?(aBr??0.01) ||Cl?(aCl??0.01) |AgCl(s)|Ag(s)
?试计算电池的电动势E，并判断该电池反应能否自发进行？已知ECl?|AgCl|Ag?0.222 3 V，?EBr?0.071 3 V。 ?|AgBr|Ag
解： 首先写出电极反应和电池反应
负极，氧化 Ag(s)?Br(aBr??0.01)???AgBr(s)?e 正极，还原 AgCl(s)?e???Ag(s)?Cl(aCl??0.01)
电池净反应： AgCl(s)?Br(aBr??0.01)?AgBr(s)?Cl(aCl??0.01)
根据电池反应，利用Nernst 方程计算电池的电动势
??????RTaCl? E?E? lnzFaBr???? ?E?EC?l|??EAg|ClAg?|B|rAg
3 ?(0.222?0.071? 3) V0.
电池的电动势大于零，则电池为自发电池，反应的?rGm小于零，电池反应能自发进行。 15．反应 Zn(s) + CuSO4(a=1) ──→ Cu(s) + ZnSO4(a=1) 在电池中进行，在288 K时，测得电动势E = 1.0934 V，已知电池的温度系数???E??4?1???4.29?10 V?K。 ??T?p (1) 写出该反应所对应电池的书面表示式和电极反应。
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$$ (2) 求电池反应的 ?rG$m，?rSm ，?rHm 和 QR 。
解： (1) 在反应式中，Zn(s)被氧化为ZnSO4，应作为阳极放在电池的左边，CuSO4
还原为Cu(s)，应作为阴极放在电池的右边，所以，反应所对应电池的书面表示式为： Zn(s)│ZnSO4(a=1)‖CuSO4(a=1)│Cu(s) 电极反应为
负极，氧化 Zn(s)???Zn2?(a?1)?2e?
2? 正极，还原 Cua(?1)??2??e? (s)Cu (2) 从化学反应式可以看出，电子的计量系数等于2，已知电池的电动势和温度系数的值，代入相应的计算式，就可以得到所求的热力学函数的变化值。因为E?E，所以
??rGm??zE?F
? ??2?1.0934 V?96 500 C?mol?1??211.03 kJ?mol?1
??E???rSm?zF??
?T??p ?2?96 500? Cmo?l?(4.?291?0 VK ??82.80 J?K?mol ?rHm??rG??m??1?1?1?4?1) o l?T?rS?m?23?4.88 kJ??1m?1 QR?T?rSm?2 o l?3.85 k?Jm16．电池Zn(s)|ZnCl2(0.05 mol?kg)|AgCl(s)|Ag(s)的电动势与温度的关系为 E/V?1.01?5?4 4.?92T10?(/K?1298)试计算，在298 K，电极反应的电子计量系数等于2时，电池反应的?rGm,?rHm，?rSm和可逆热效应QR。
解： 因为已指定电极反应的电子计量系数等于2，如果没有指定，一定要先写出电池反应，计算与电池反应对应的、当反应进度为1 mol 时的热力学函数的变化值。已知电池的电动势与温度的关系式，则就可以得到在298 K时的电动势。将关系式对温度求微分，可以得
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到电动势的温度系数。 E(298 K?) ??4[1.?015?4.921?0(298?298 )]V1.015 V??E??4?1???4.92?10 V?K ??T?p ?rGm??zEF
??2?1.015 V?96 500 C?mol?1??195.90 kJ?mol?1
?rSm?zF???E?? ?T??p?2?96 500 C?mol?1?(?4.92?10?4V?K?1)??94.96 J?K?1?mol?1
?rHm??rGm?T?rS m129?8? K(9??4.9?6 ?1J K ??195.90 ?kJ?1mo?lmol)224.20 ?kJm ?? ol QR?T?rSm?298 K?(?94.96 J?K?1?mol?1)??28.30 kJ?mol?1
17．电池（1）Cu（s）│Cu+‖Cu+,Cu2+│Pt 和电池（2）Cu（s）│Cu2+‖Cu+,Cu2+│Pt 的电池反应均可简写作： Cu(s)?Cu何？
解： 首先应该把两个电池的电极反应和电池反应写出来， 电池（1）
负极，氧化 Cu(s)???Cu?e 正极，还原 Cu2??12??
?2Cu? ，则此两个电池的?rG$m和 E 的关系如
???e????Cu?
2? 电池净反应 Cu(s)?Cu电池（2）
? ?2Cu? ?rG???Em,11F 负极，氧化 Cu(s)???Cu 正极，还原 2Cu2?2??2e?
?2e????2Cu?
2? 电池净反应 Cu(s)?Cu
? ?2Cu? ?rG???2Em,22F30