《物理化学》课程教学资源（A）Ⅱ 课件 第9章 可逆电池的电动势及其应用

1.可逆电池 2星 INLNISITEOF TEDRNONGY 1.3可逆电池的必要条件 ()可逆电池充放电时的反应必须互为逆反应一一化 学反应可逆； (2)可逆电池中所通过的电流必须为无限小一 能量变化可逆。 可逆电池必须同时满足上述两个条件

1.3 可逆电池的必要条件 (1) 可逆电池充放电时的反应必须互为逆反应──化 学反应可逆; 1. 可逆电池 (2) 可逆电池中所通过的电流必须为无限小── 能量变化可逆。 可逆电池必须同时满足上述两个条件

1.可逆电池 冰2军 电池I放电：E>V 充电：加外加电压心E ZnSO CuSO ZnSO CuSo Cu极电势高为正 Cu极Cu2++2e→Cu Cu-→Cu2++2e Zn极Zn→Zn2++2e Zn2+2e-→Zn Cu2++Zn→Cu+Zn2+ Zn2++Cu→Zn+Cu2+

电池Ⅰ 放电：E>V 充电：加外加电压V>E Zn Cu A V Zn Cu A V 1. 可逆电池 Cu极电势高为正 Cu极 Cu2++2e-  Cu Zn极 Zn  Zn2+ + 2e￾Cu2++Zn  Cu +Zn2+ Cu Cu2+ + 2e￾Zn2++2e-  Zn Zn2++Cu  Zn+Cu2+ Zn Cu ZnSO4 CuSO4 Zn Cu ZnSO4 CuSO4

1.可逆电池 2摆 BININLNIHSITL OF TEDRNONGY 电池Ⅱ 放电：E>V 充电：>E HSO H2S04 Cu极：2H++2e→H2 Cu→Cu2++2e Zn极：Zn→Zn2++2e 2Ht+2e→H2 2H+Zn→H2+Zn2+ 2H+Cu→H,+Cu2+ 显然电池Ⅱ不是可逆电池

电池Ⅱ 放电：E>V 充电：V>E Cu Zn A V Cu Zn A V 1. 可逆电池 Cu极: 2H++2e-  H2 Zn极: Zn  Zn2+ + 2e￾Cu Cu2+ + 2e- 2H++2e-  H2 2H++Zn  H2 +Zn2+ 2H++Cu  H2+Cu2+ Cu Zn H2SO4 Cu Zn H2SO4 显然电池Ⅱ不是可逆电池

1.可逆电池 冰2军 (2)可逆电池中所通过的电流必须为无限小— 能量变化可逆。 设想把电池放电时所放出的能量全部储存起来， 则用这些能量充电，就恰好可以使系统和环境都 恢复原状

设想把电池放电时所放出的能量全部储存起来， 则用这些能量充电，就恰好可以使系统和环境都 (2) 可逆电池中所通过的电流必须为无限小── 能量变化可逆。 1. 可逆电池 则用这些能量充电，就恰好可以使系统和环境都 恢复原状

1.可逆电池 域塑摆 INLAIESITEOF TECHNONIGY 当电池同时满足上述两个条件时 (△，Gm)xp=Wr=-zFE 如：Cu2+Zn-→Cu+Zn2+ z=2,E=1.1V, (△，Gm）p=-212.3kmol1 当电池可逆放电时：W=-212.3kJ 凡是不能同时满足上述两个条件的电池均不是可 逆电池。不可逆电池两电极之间的电势差E将随 工作条件而变化，且恒小于该电池的电动势。 此时：（△，Gm)p<-FE

(ΔrGm)T,p= Wf = –zFE 如：Cu2++Zn  Cu +Zn2+ z=2, E= 1.1V, (ΔrGm)T,p= – 212.3 kJ·mol-1 当电池可逆放电时：Wf = – 212.3 kJ 当电池同时满足上述两个条件时 1. 可逆电池 当电池可逆放电时：Wf = – 212.3 kJ 凡是不能同时满足上述两个条件的电池均不是可 逆电池。不可逆电池两电极之间的电势差E’将随 工作条件而变化，且恒小于该电池的电动势。 此时： (ΔrGm)T,p < －zFE’