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八、可逆电池的电动势及其应用
求该温度下，Hg2Br2(s)的活度积Ksp。 206. 10 分 (4697)
已知下列电池在298 K时的电动势为1.0486 V：
Pt,H2(p)|NaOH(0.010 mol·kg-1,?±= 0.930)||NaCl(0.011 25 mol·kg-1,?±= 0.924)|AgCl+Ag(s) (1) 写出电池反应；
(2) 求H2O的离子积常数Kw，已知E(AgCl|Ag) = 0.2223 V。 207. 10 分 (4698)
(1) 将反应Hg(l) + Hg2+(a1) = Hg22+(a2)设计成电池；
(2) 计算电池的标准电动势。已知Hg22+|Hg(l)和Hg2+|Hg(l)的标准电极电势分别为0.798
V和0.854 V。
(3) 求电池反应的平衡常数。(设T = 298 K) 208. 15 分 (4705)
298 K时，有电池：Pb(s)|PbSO4(s)|SO42-(1.0 mol·kg-1,?±= 0.131)||SO42-(同左),S2O82-(a=1)|Pt ,已知E(S2O82-|SO42-) = 2.050 V，E(PbSO4|Pb) = - 0.351 V，Sm(Pb) = 64.89 J·K-1·mol-1, Sm(S2O82-)=146.44 J·K-1·mol-1，Sm(PbSO4)=147.28 J·K-1·mol-1, Sm(SO42-)=17.15 J·K-1·mol-1。试计算该温度下：
(1) 电池电动势； (2) 电池反应的平衡常数；
(3) 有2 mol电子传输时的可逆热效应QR；
(4) 电池以2 V放电时的不可逆热效应QIR，设始终态相同。 209. 10 分 (4706)
已知电池 Pt,H2(p)|NaOH(aq)|HgO(s)|Hg(l) 在298 K时的E1 = 0.9261 V。求该电池在
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313 K时的电动势E2。已知HgO(s)和H2O(l)的标准生成热?fHm分别为 – 90.71 kJ·mol-1和 – 285.84 kJ·mol-1。 210. 15 分 (4707)
298 K时有反应：H2(p)+2AgCl(s) = 2Ag(s)+2HCl(0.1 mol·kg-1) (1) 将此反应设计成电池；
(2) 计算HCl(0.1 mol·kg-1)的?±，已知E = 0.3522 V，E(AgCl|Ag) = 0.2223 V； (3) 计算电池反应的平衡常数K；
(4) 当Ag(s)插在HCl为1.0 mol·kg-1，?±=0.809的溶液中时，求H2的平衡分压。 211. 15 分 (4708)
298 K时某电池的电池反应为： Pb(s)+CuBr2 = PbBr2(s)+Cu(s)
式中，CuBr2的浓度为0.01 mol·kg-1，?±= 0.707。该电池的电动势E = 0.442 V，已知E(Cu2+|Cu) = 0.337 V；E(Pb2+|Pb)= - 0.126 V。试求： (1) 该电池的书面表示式； (2) 电池的标准电动势E； (3) 电池反应的平衡常数K；
(4) PbBr2(s)饱和溶液的浓度（设这时的活度系数均为1）。 212. 15 分 (4709)
试用电动势法求Ag2O(s)在大气中的分解温度，设大气压力为101.3 kPa，其中含O2物质的量分数为0.21。已知298 K时， E(Ag2O|Ag) = 0.344 V， E(O2|OH) = 0.401 V，?fHm(Ag2O)= - 30.56 kJ·mol-1，设Ag2O的分解反应热不随温度变化。
- 820 -
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八、可逆电池的电动势及其应用
213. 10 分 (4710)
有电池Hg(l)|Hg22+(a1)||Hg22+(a1),Hg2+(a2)|Pt。 (1) 写出电池反应式；
2+
(2) 计算电池的标准电动势。已知Hg2+2|Hg(l)和Hg|Hg(l)的标准电极电势分别为0.798
V和0.854 V。
(3) 求电池反应的平衡常数。 214. 5 分 (4712)
用间接采样级数测定乳酸菌培养基中所产生的酸。其方法是在各次所取的样品中加入少量醌氢醌(QH2Q)，插入铂电极作为半电池，在303 K时与饱和甘汞电极(S.C.E)相联测电动势，若测得E = 0.21 V，求培养基中的pH。已知303 K时, E(QH2Q) = 0.696 V，E(S.C.E) = 0.242 V。 215. 10 分 (4713)
已知298 K时, 电池Zn(s)|ZnSO4(m)|PbSO4(s)|Pb(s)，m= 0.01 mol·kg-1，?±= 0.36。测得E1 = 0.5477 V。当ZnSO4浓度为0.05 mol·kg-1时，测得E2 = 0.5230 V。求这时ZnSO4溶液的
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?±。
216. 10 分 (4714)
用电动势法求AgCl(s)的?fGm。已知298 K时，AgCl(s)的Ksp=1.69×10-10，E(Ag+|Ag) = 0.799 V，E (Cl2|Cl -) = 1.360 V。 217. 15 分 (4715)
电池 Cd – Hg|CdCl2(aq,0.01 mol·kg-1)|AgCl(s),Ag 在298 K时的电动势是0.7585 V，其E= 0.5732 V。
(1) 计算0.01 mol·kg-1 CdCl2溶液的?±；
(2) 把(1)中求出的?±与从Debye – Huckel极限定律计算的?±数值相比较，并说明为何两个数值有差异。 218. 5 分 (4752)
将两根相同的银与氯化银电极插入静止神经细胞膜两边内外液体中，组成如下电池: Ag(s)│AgCl(s)│KCl(aq)│内液(aK)│细胞膜│外液(aK＇)│KCl(aq)│AgCl(s)│Ag(s)
++??
?
?
已知298 K时, 静止神经细胞内液体中 K+ 的活度(aK)是细胞膜外液体中 K+ 的活度(aK＇)
++的 35倍, 假定 K+ 的活度系数均为 1, 试计算静止神经细胞的膜电势 ???。 219. 10 分 (6717)
墨西哥市，地势高（平均海拔1700 m），大气压为7.81×104 Pa。一位化学家做实验时，为了确定某溶液在298 K时的pH，他用氢电极放入该溶液，并测定了相对于甘汞电极的电极电势，利用所测定的电极电势计算溶液的pH时，他错误地假定氢电极在p下冒气泡。如果他测得的pH = 4，那么正确的pH应为多少？ 220. 15 分 (6718)
有人提出一种将不很纯的铜粉进行提纯的工艺：将不纯的铜粉于酸化的硫酸铜溶液中反应：
2+??
Cu2++ Cu?(s)Cu
+ Cu2?
+过滤后，溶液中的Cu+可歧化得到纯铜粉，已知，298 K，p下：
Cu+ e ?? E1= 0.02 V
??
??
E2= - 0.57 V
如果使一种含铜量为3 kg·m-3（以CuSO4形式存在）的溶液通过一个装有铜粉的反应器（25℃），假设反应已达到平衡，计算溶液流出反应器时Cu2+,Cu+和总的铜的浓度。 221. 15 分 (6719) 18℃时，测定了下列电池的电动势E：
Cu+ e ?Cu(s)
- 821 -
+