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该电池反应式为：3Fe2+ = Fe + 2Fe3+
计算该电池的E?值及电池反应的△rGm?并判断反应能否正向自发进行？ 解： Eθ =φθ(＋)－φθ(－) = -0.44 – 0.771 = - 1.211V < 0
△rGmθ=－nFEθ= －2×96485× (－1.211) = 233.69kJ)> 0 ∴反应不能自发进行。
7. 根据下列反应组成电池，写出电池组成式，计算298K时的电动势，并判断反应自发进行的方向。
（1）2Ag(s) + Cu(NO3)2(0.01 mol·L－1) = 2AgNO3(0.1 mol·L－1) + Cu(s) （2）2Cr3+(0.01 mol·L－1) + 2Br－(0.1 mol·L－1) = 2Cr 2+ (1 mol·L－1) + Br2(l) 解： （1）正极：Cu2++2e- = Cu 负极：Ag+ + e- =Ag
E =φ(＋)－φ(－) =[0.34 + 0.0592/2 lg0.01]－[0.7996＋0.0592 lg0.1] =－0.46(V) < 0 故反应逆向自发进行。
(2) 正极：Cr3++e- = Cr2+ 负极：Br2 + 2e- = 2Br-
E =φ(＋)－φ(－) =[-0.41 + 0.0592 lg0.01/1]－[1.087＋0.0592/2 lg1/0.12] =－1.68V< 0 故反应逆向自发进行。
8. 已知[Sn2+] = 0.1000 mol·L－1，[Pb2+] =0.100 mol·L－1 （1）判断下列反应进行的方向 Sn + Pb2+ = Sn2+ + Pb （2）计算上述反应的平衡常数K。 解：E =φ(＋)－φ(－)
={φθ(Pb2+/Pb) + 0/0592/2lg[Pb2+]}－{φθ(Sn2+/Sn)＋0.0592/2lg[Sn2+]}
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= [－0.126 + 0.0592/2lg0.100]－[(－0.136) +0.0592/2 lg0.100 = 0.010V > 0 故反应正向进行。
（2）lgK = nEθ/0.0592 = 2× 0.010 / 0.0592 = 0.34 ∴K = 2.18 9. 已知φθ（Br2/ Br－）＝ 1.065V，φθ（IO3－，H+/I2）= 1.20V （1）写出标准状态下自发进行的电池反应式；
（2）若[Br－] = 0.0001 mol·L－1，而其它条件不变，反应将如何进行？ （3）若调节溶液pH = 4，其它条件不变，反应将如何进行？ 解：（1）φθ(IO3－，H+/I2) > φθ(Br2/Br－) 正极：2IO3－+ 12H+ + 10e－ = I2 + 6H2O
负极：Br2 + 2e－= 2Br-
故电池反应为：2IO3－ + 10Br－ + 12H+ == I2 + 5Br2 + 6H2O
（2）E = φ(＋)－φ(－) = φθ(IO3－，H+/I2) －{φθ(Br2/Br－) + (0.0592/2)lg1/[Br－]2} = 1.20－1.065 + 0.0592lg0.0001 =－0.101V < 0 故反应逆向进行。
（3）E = φ(＋)－φ(－) = {φθ(IO3－，H+/I2) + (0.0592/10)lg[H+]12}－φθ(Br2/Br－) = 1.20－1.065 + (0.0592×12/10)lg10－4 =－0.15(V) < 0 故反应逆向进行。
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10 . 已知锰的元素电势图为：
1.231.51Mn2+-1.18MnO20.95Mn3+MnO4-0.56MnO42-2.261.69Mn
（1）求φ（MnO4－/Mn 2+）； （2）确定MnO2可否发生歧化反应？
θ（3）指出哪些物质会发生歧化反应并写出反应方程式。
解：（1）φθ(MnO4－/Mn2＋) = (0.564 +2×2.26 + 0.95 + 1.51)/5 = 1.51(V) （2）MnO42- 2.26 MnO2 0.95 Mn3-
Eθ=φθ(右)－φθ(左) < 0，MnO2不能歧化成MnO42-和Mn3+ （3）同理，MnO42- 和Mn3+能发生歧化反应。
11. 在298K时，测定下列电池的E = +0.48V，试求溶液的pH值。 （－）Pt，H2(100kPa)|H＋(x mol·L－1)||Cu2+(1 mol·L－1)|Cu（+） 解：正极：Cu2++2e- = Cu 负极：2H+ + 2e- = H2 Cu2+ + H2 == Cu + 2H+
E = φ(＋)－φ(－) = φθ(Cu2+/Cu) －{φθ(H+/H2) + (0.0592/2)lg[H+]2/PH2}
0.48 = φθ(Cu2+/Cu)－φθ(H+/H2)－0.0592lg[H+] = 0.34 – 0.0592lg[H+]
－lg[H+] = 2.36 ∴pH = 2.36
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电化学基础练习题及答案
