1 正极：O2(p?)?2H?(aH?)?2e??H2O(l)

21电池反应：H2(p?)?O2(p?)?H2O(l)

2E?E??aH2ORTln?E?2FaHaO 222??E???O???1.23V,HOH?,H22（3）负极： Ag(s)?I?(aI?)?e??AgI(s) 正极： Ag?(aAg?)?e??Ag(s)

电池反应：Ag?(aAg?)?I?(aI?)?AgI(s)

E?E??RT1lnFaAg?aI?

?E???????0.80V?(?0.15)V?0.95V?Ag/AgI?,Ag/AgI（4）负极： Sn2?(aSn2?)?2e??Sn4?(aSn4?) 正极： TI3?(aTI3?)?2e??TI?(aTI?)

电池反应：Sn2?(aSn2?)?TI3?(aTI3?)?Sn4?(aSn4?)?TI?(aTI?)

E?E??RTaSn4?aTI?ln2FaSn2?aTI3?

??E???TI3????/TISn4?/Sn2?（5）负极： Hg(l)?2OH?(0.5molkg?1)?2e??HgO(s)?H2O(l) 正极： 2K?(0.5molkg?1)?2Hg(l)?2e??2K(Hg)(aam?1)

电池反应：

3Hg(l)?2KOH(0.5molkg?1)?HgO(s)?H2O(l)?2K(Hg)(aam?1)

RTaamRT1ln2?E??ln22FaKOH2F0.5 ??E???K??HgO(Hg)/K?/Hg,OH?E?E??【9】试为下述反应设计一电池 Cd(s)?s)2I(?2?CdC(d2?a?)?2I?( a)I??求电池在298K时的标准电动势E?，反应的?rGm和标准平衡常数Ka。如果将电

111??池反应写成Cd(s)?I2(s)?Cd2?(aCd2?)?I?(aI?)再计算E?，?rGm和Ka，比

222较两者的结果，并说明为什么。

【解】 设计的电池为：Cd(s)|Cd2?(aCd2?)||I?(aI?)|I2(s)

负极：Cd(s)?2e??Cd2?(aCd2?) 正极：I2(s)?2e??2I?(aI?)

电池反应：Cd(s)?I2(s)?Cd2?(aCd2?)?2I?(aI?)

?E???I?,I???Cd?0.5355?(?0.4029)?0.938V 2?,Cd2??rGm??zE?F??2?0.9384?96500??181.1kJmol?1

??rGm181.1?103lnKa?????73.10

RT8.314?298??Ka=5.56×1031

若反应式中各物质的化学计量减半，则E?不变

???rGm??''1??rGm??90.55kJmol?1 2?Ka???Ka??7.46?1015

【10】298K时，已知如下三个电池的反应及标准还原电极电势，如将电极（1）

与电极（3）和（2）与（3）分别组成自发电池（设活度均为1），请写出电池的书面表示式；写出电池反应式并计算电池的标准电动势。

2?|Fe)??0.44 V0（1）Fe2?(aFe3?)?2e??Fe(s) ??(Fe?)g0.22 23V（2）AgCl(s)?e??Ag(s)?Cl?(aCl?) ??(Cl?|AgC|lA??1.358（3）Cl2(p?)?2e??2Cl?(aCl?) ??(Cl V32|Cl)【解】 将（1）与（3）组成自发电池时，必须E大于0，即??>??

所以（3）电极为正极，（1）电极为负极，电池表示式为：

Fe(s)|Fe2?(aFe2?)||Cl?(aCl?)|Cl2(p?),Pt

电池反应： Fe(s)?C(?p?)2l2?CCl(??a)l2?Fe(e a)2?F??E????????1.3583?(?0.440)?1.7983V

同理（2）与（3）组成的自发电池中（3）电极为正极，（2）电极为负极，电池

?表示式为： Ag(s)AgCl,s(Cl)|?aCl?(Cl)Pt( ),2|p??C?)电池反应： 2Ag(s)2l(p2AgC (l)s??E????????1.3583?(0.2223)?1.136V

【11】列式表示下列两组标准电极电势?之间的关系。

?（1）Fe3??3e??Fe(s)，Fe2??2e??Fe(s)，Fe3??e??Fe2? （2）Sn4??4e??Sn(s)，Sn2??2e??Sn(s) ，Sn4??2e??Sn2?

【解】 （1） ①Fe3????3e??Fe(s) ?rGm (1)??F3?Fe3?/Fe??②Fe2??2e??Fe(s) ?rGm (2)??F2?Fe2?/Fe??③Fe3??e??Fe2? ?rGm (3)??F?Fe3?/Fe2????(1)??rGm(3)??rGm(2) 因为③=①-②，则?rGm??? ?2F??F?Fe??3?2???3F?3?Fe2?/Fe?/FeFe/Fe????3?1?2?2即： ?3

????2?1??2（2）同理，有?3

【12】298K时，已知如下电池的标准电动势E?0.2680V:

?Pt|H2(p?)|HCl(0.08molkg?1,???0.809)|Hg2Cl2(s)|Hg(l)

（1）写出电极反应和电池反应。 （2）计算该电池的电动势。 （3）计算甘汞电极的标准电极电势。

【解】 （1）负极：H2(p)?2e?2H(aH?)

???正极：Hg2Cl2(s)?2e??2Hg(l)?2Cl?(aCl?) 电池反应：Hg2Cl2(s)?H2(p?)?2Hg(l)?2HCl(aHCl)

（2） E?E??RT2 lnaHCl2F2由于是1-1价型， aHCl??a??2?m???mB?????????????

m???m?222RT?mB?8.31?429?80.08?所以 E?E?ln??????0.26?80ln?0.80??9

F?m?96500?1?? =0.4086V

???（3）由 E???甘汞 ??氢气??甘汞?所以 ?甘汞 ?0.28V60【13】试设计一个电池，使其中进行下述反应

Fe2?(aFe2?)?Ag?(aAg?)（1）写出电池的表示式。

Ag(s)?Fe3?(aFe3?)

?（2）计算上述电池反应在298K、反应进度为1mol时的标准平衡常数Ka。

（3）若将过量磨细的银粉加到浓度为0.05mol·kg-1的Fe(NO3)3溶液中，求当反应达平衡后，Ag+的浓度为多少？（设活度因子均等于1）

【解】 （1）Pt|Fe(aFe3?),Fe(aFe2?)||Ag(aAg?)|Ag(s)

??????0.80?0.77?0.03V （2）E????3?2??zE?F1?0.03?96500lnKa???1.168

RT8.314?298??Ka?3.216

（3）设平衡后Ag+的浓度为 x

Fe2+ + Ag+t=0t=t?Ka?0x0xAg(s) + Fe3+0.05mol kg-10.05-x

0.05?x?3.216 x=0.0438mol·kg-1 2x即[Ag+]=0.0438mol·kg-1

【14】试设计合适的电池判断在298K时，将金属银插在碱溶液中，在通常