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一、计算题

1． 电池

已知该电池的标准电动势为

及摩尔反应吉布斯自由能

;

（1）写出正极、负极和电池的反应式； （2）计算298K 时该电池反应的平衡常数（3）由此电池电动势计算298K 时，（4）试根据德拜-

休克尔极限公式计算上述

并与（3）问中结果比较并讨论；（德拜公式中【答案】（1）正极（阴极）反应式：负极（阳极）反应式：电池反应式为：

（2）298K 时该电池反应的摩尔反应吉布斯自由能：

298K 时该电池反应的平衡常数：

（3）由Nernst 方程

己知

代入相关数据，有

解得

所以

水溶液离子平均活度系数

在298K 时的电动势为

水溶液的离子平均活度系数

（4）

根据德拜-休克尔极限公式

求得

溶液中平均活度系数

的

与（3）中得到的实验值相比有相当误差，主要是因为德拜极限公式只能在

稀溶液中的应用，而在题给条件为会有较大误差。

2． 在一管中盛油，使半径不同的两个钢球在油中下落，下落同样高度小钢球所需时间是大钢球的4倍，大钢球与小钢球二者半径之比为若干？

【答案】钢球下落时，重力-浮力=粘滞阻力，故

为下落速度，是钢球半径，由上式可知

故

3． 已知水在25°C 时的饱和蒸气压为3168Pa , 摩尔气化焓为101325Pa 下变为同温同压的水蒸气。计算此过程的

【答案】可逆相变过程设计如下：

C 、现有1mol 水在25°（设水蒸气可视为理想气

体；对于凝聚系统而言，无相变情况下，压力变化对H 、U 、S 、G 的影响可忽略不计）。

忽略压力对液体的影响：平衡相变过程：

气相变压过程：

因此

4．

电池的生成焓为

（1）写出该电池的电极反应和电池反应； （2）求29ffl （时该电池电动势的温度系数；

（3）求273K 时该电池的电动势，并假定在273K 及2明K 之间H20的生成焓不变。 【答案】（1）负极正极电池反应：

（2）由电池的电动势可知，

故

电池电动势的温度系数（3）

的生成焓不变，则其生成熵也不变，所以，273K 时，

5． 试求甲苯（g ）分解成

C-C 的离解能。

时，己知

及反应如下，

（1）（2）（3）

【答案】由反应（1）知

故

由反应（3）知

，得

将式（2）代入式（1）

在298K 时，该电池电动势为

由反应（2）知