1.可逆电池 冰影军 NGAVRSETY OF TECHNOLOG 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; (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 林影军 NCNIVERSETY OF IECHNOLOGY 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极Cu2+2e→Cu Cu-→Cu2++2e Zn极Zn→Zn2++2e Zn2++2e→Zn Cu2++Zn→Cu+Zn2+ Zn2+Cu→Zn+Cu2+
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 林影军 电池 放电:E>V 充电:>E H2S04 H2SO Cu极:2Ht+2e→H2 Cu->Cu2++2e Zn极:Zn→Zn2++2e 2Ht+2e→H2 2H+Zn→H2+Zn2+ 2H+Cu→H2+Cu2+ 显然电池不是可逆电池
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 CNVERSETY OF TECHNOLOGY (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。 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 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以 NGAVRSETY OF TECHNOIOG 当电池同时满足上述两个条件时 (△,Gm)rpW=-zFE 如:Cu2++Zn>Cu+Zn2+ z=2,E=1.1V, (△,Gmdp-212.3 kJ-mol-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:(公,Gm)rp<一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 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