内容发布更新时间 : 2024/12/23 1:54:58星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
?????m?H2O???m?HCl???m?NaOH?-?m?NaCl?
2?1=0.042616+0.024811-0.012645=0.054777S?m?mol 纯水的电导率
c(H?)c(OH?)?ca?Kw?????，即：ca?Kwccc?c?2
?m?H2O???H2O? a=?， ?m?H2O?=c?m?H2O????H2O??Kwc?m?H2O?即有：
?1.008?10?14?1?103?0.054777?5.500?10-6S?m?1 （2）κ（溶液）=κ（AgBr）+κ（H2O）
即：κ（AgBr）=κ（溶液）-κ（H2O）
-5
-6
-5
-1
=1.664×10 – 5.500×10 = 1.114×10 S·m
????m?AgBr???m?AgBr???m?Ag+???m?Br-?
=61.9?10-4+78.1?10-4=1.40?10-2S?m2?mol?1 ?m?AgBr?=??AgBr?c??AgBr?1.114?10?5， 即c=??7.957?10?4mol?m?3 ?2?m?AgBr?1.40?10-1
2+
-
7.10 应用德拜-休克尔极限公式计算25℃时0.002mol·kgCaCl2溶液中γ（Ca）、γ（Cl）和γ 解：离子强度
±
。
I?211?22??0.006mol?kg?1 bz?0.002?2?0.002?2??1???B?B22? 根据： 即有：lg?（Ca2?lg?i=-Azi2I； lg??=-Az+z?I ）=-0.509?22?0.006=-0.1577；（?Ca2?）=0.6995
2--lg?（Cl）=-0.509??-1??0.006=-0.03943；（?Cl）=0.9132
lg??=-Az+z?I??0.509?2??10.006??0.07885；??=0.8340
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7.11 现有25℃时，0.01mol·kgBaCl2溶液。计算溶液的离子强度I以及BaCl2的平均离子活度因子γ
±
-1
和平均离子活度。
解：离子强度
I? 根据：
21122??0.03mol?kg?1 bz??0.01?2?0.01?2??1???B?B22?lg??=-Az+z??I=-0.509?2?-1?0.03=-0.1763；??=0.6663
1/3????b???b?b????0.01?0.022??1.587?10?2mol?kg?1
b?1.587?10?2a?????0.6663??0.01057
b17.12 25℃时碘酸钡Ba(IO4)2在纯水中的溶解度为5.46×10mol·dm。假定可以应用德拜-休克尔极限公式，试计算该盐在0.01 mol·dm中CaCl2溶液中的溶解度。
解：先利用25 ℃时碘酸钡Ba(IO4)2在纯水中的溶解度求该温度下其溶度积。 由于是稀溶液可近似看作
-3
-4
-3
bB≈cB，因此，离子强度为
211?2?42-4??1.638?10?3mol?kg?1 bz?5.46?10?2?5.46?10?2??1???B?B22?I?
lg??=-Az+z?I=-0.509?2?-1?1.638?10?3=-0.04120；??=0.9095
?5.46?10-4?2?2?3?b0?3Ksp=a?Ba?a?IO4??4????=4?0.9095??=4.898?10-10 ?1?b??? 设在0.01 mol·dm中CaCl2溶液中Ba(IO4)2的溶解度为
-3
33
，则
I?211?22??3?0.01+b?mol?kg?1 bz?0.01?2?0.01?2??1+6b???B?B22?
lg??=-Az+z?I=-0.509?2?-1?3?0.01?b?
33
b??Ksp=a?Ba2??a2?IO4??4??3??b?；b???Ksp4?b??
-10-44.898?10b4.966?10bb?3?=4????
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lg??=-1.7632??0.01?4.966?10?/?-4?
采用迭代法求解该方程得γ
±-3
=0.6563
所以在0.01 mol·dm中CaCl2溶液中Ba(IO4)2的溶解度为
-10-44.898?10b4.966?10?1b?3?==7.566?10-4mol?kg?1
4??0.6563cB≈bB = 7.566×10mol·dm
7.13 电池Pt|H2（101.325kPa）|HCl（0.10 mol·kg）|Hg2Cl2（s）|Hg电动势E与温度T的关系为：
-1
-4-3
（1）写出电池反应；
ET?T?=0.0694+1.881?10?3-2.9?10?6??VK?K?2
（2）计算25 ℃时该反应的ΔrGm、ΔrSm、ΔrHm以及电池恒温可逆放电时该反应过程的Qr,m。 （3）若反应在电池外在同样条件恒压进行，计算系统与环境交换的热。 解：（1）电池反应为 （2）25 ℃时
11H2?g? +Hg2Cl2?s?=Hg?l?+HCl?aq? 22E=0.0694+1.881?10?3?298.15-2.9?10?6??298.15?=0.3724V
2?dE??3?6?4?1??=1.881?10-2?2.9?10?298.15?1.517?10V?K ?dT?p因此，ΔrGm= -zEF = -1×96500×0.3724 = -35.94 kJ·mol
-1
?dE??4-1?1?rS?zF???1?96500?1.517?10?14.64J?mol?K
?dT?pΔrHm =ΔrGm +TΔrSm = -35.94 + 14.64×298.15×10 = -31.57 kJ·mol
-3
-1
Qr,m = TΔrSm = 4.36 kJ·mol-1
（3）Qp,m =ΔrHm = -31.57 kJ·mol
7.14 25 ℃时，电池Zn|ZnCl（mol·kg）|AgCl（s）|Ag的电动势E = 1.015V。已知E（Zn|Zn）20.555 =-0.7620V，E（Cl|AgCl|Ag）=0.2222V，电池电动势的温度系数为：
--1
2+
-1
?dE??4?1 =-4.02?10V?K???dT?p （1）写出电池反应；
（2）计算反应的标准平衡常数K； word文档 可自由复制编辑
（3）计算电池反应的可逆热Qr,m； （4）求溶液中ZnCl2的平均离子活度因子γ解：（1）电池反应为
Zn（s）+ 2AgCl（s）= Zn + 2Cl + 2Ag（s）
（2）
2+
-±
。
?rGm=-RTlnK??zEF
0.2222???0.7620???96500zEF2???????76.63
RT8.314?298.15K= 1.90×1033
即：lnK（3）Qr,m=T?rSm?dE??zFT???dT?p
?2?96500???4.02?10?4??298.15??23.13kJ?mol-1
RTRT3?b0?（4）E?E?lna?Zn2??a2?Cl???E?ln4???b?zFzF??3
8.314?298.153?0.5555?1.015?0.2222???0.7620??ln4????2?96500?1?γ
±
3
= 0.5099
7.15 甲烷燃烧过程可设计成燃料电池，当电解质微酸性溶液时，电极反应和电池反应分别为： 阳极：CH4（g）+ 2H2O（l）= CO2（g）+ 8H + 8e阴极：2 O2（g）+ 8H + 8e = 2H2O（l）
电池反应： CH4（g）+ 2 O2（g）= CO2（g）+ 2H2O（l） 已知，25℃时有关物质的标准摩尔生成吉布斯函数?fGm为：
物质
CH4（g） -50.72
CO2（g） -394.359
H2O（l） -237.129
+
-+
-
?fGm/kJ?mol?1
解：?rGm计算25℃时该电池的标准电动势。
???B?fGm?B?
B??fGm?CO2，g?+2?fGm?H2O，l?-?fGm?CH4，g?-2?fGm?O2，g?=-394.359+2??-237.129?-?-50.72?=-817.897kJ?mol?1因为：?rGm
??zEF
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?rGm817.897?103E=-==1.0595V zF8?965007.16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Gibbs函数变及标准平衡常数，并指明的电池反应能否自发进行。
（1）Pt|H2（100kPa）|HCl（a=0.8）|Cl2（100kPa）| Pt （2）Zn| Zn Cl2（a=0.6）|AgCl（s）|Ag
（3）Cd| Cd （a=0.01）‖Cl（a=0.5）| Cl2（100kPa）| Pt 解：（1）电池反应： H2（g）+ Cl2（g）= 2HCl
2+
-
E?E?RT8.314?298.15lna2?HCl??1.3579?ln0.82?1.3636V zF2?96500?rGm??zEF=-2?1.3636?96500=-263.17kJ?mol-1 ?rGm=-RTlnK??zEF
lnK?zEF2??1.3579?0??96500??105.726 RT8.314?298.15 K ?rGm??zEF?0，故件下反自行。（2）电池反应： Zn（s）+ 2AgCl（s）= ZnCl2 + 2Ag（s）
= 8.24×10
45
E?E?RT8.314?298.15lna?ZnCl2???0.22216+0.7620??ln0.6?0.9907VzF2?96500?rGm??zEF=-2?0.9907?96500=-191.20kJ?mol-1
?rGm=-RTlnK??zEF
0.22213??-0.7620???96500zEF2????lnK???76.626 RT8.314?298.15 K ?rGm?0，故件下反自行。（3）电池反应： Cd（s）+ Cl2（g）= Cd + 2Cl
2+
-
= 1.898×10
33
E?E?RTlna?Cd2??a2?Cl-?zF8.314?298.152??1.3579+0.4032??ln0.01??0.5??1.8381V2?96500?rGm??zEF=-2?1.8381?96500=-354.75kJ?mol-1
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