1.可逆电池 冰2军 NVSID OF TECHNOLOC 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; (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
1.可逆电池 军 NVSID OF TECHNOLOCT 电池I放电:E>V 充电:加外加电压>E ZnSO CuSO ZnSO CuSO Cu极电势高为正 Cu→Cu2++2e Cu极Cu2++2e→Cu Zn2++2e→Zn Zn极Zn→Zn2++2e Zn2++Cu→Zn+Cu2+ Cu2++Zn→Cu+Zn2+
Cu极电势高为正 Cu极 Cu2++2e- Cu Zn极 Zn Zn2+ + 2eCu2++Zn Cu +Zn2+ 放电:E>V 充电:加外加电压V>E Cu Cu2+ + 2eZn2++2e- Zn Zn2++Cu Zn+Cu2+ 电池Ⅰ Zn Cu ZnSO4 CuSO4 A V Zn Cu ZnSO4 CuSO4 A V 1. 可逆电池
1.可逆电池 2子 电池Π 放电:E>V 充电:>E H,SO H,SO Cu极:2H+2e→H2 Cu→Cu2++2e Zn极:Zn→Zn2++2e 2Ht+2e→H2 2H+Z→H2+Zn2+ 2H++Cu-→H2+Cu2+ 显然电池Ⅱ不是可逆电池
放电:E>V 充电:V>E Cu极: 2H++2e- H2 Zn极: Zn Zn2+ + 2eCu Cu2+ + 2e- 2H++2e- H2 2H++Zn H2 +Zn2+ 2H++Cu H2+Cu2+ 电池Ⅱ Cu Zn H2SO4 A V Cu Zn H2SO4 A V 显然电池Ⅱ不是可逆电池 1. 可逆电池
1.可逆电池 冰2火军 VSID OF TECHNOLOCT (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。 根据热力学可逆过程的概念,只有当E与V相差 无限小,即V=E±dE时,使通过的电流无限小。 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
根据热力学可逆过程的概念,只有当 E 与 V相差 无限小,即V=E ±dE时,使通过的电流无限小。 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。 (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
1.可逆电池 冰2军 NVSID OF TECHNOLOC 当电池同时满足上述两个条件时 (△,Gm)xp=W=-zFE 如:Cu2++Zn→Cu+Zn2+ =2,E=1.1V, (A,Gm)=-212.3 kJmol-1 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:(,Gmp<-FE
(ΔrGm)T,p= Wf = –zFE 如:Cu2++Zn Cu +Zn2+ z=2, E= 1.1V, (ΔrGm)T,p= – 212.3 kJꞏmol-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 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’ 1. 可逆电池