化学
锂电池广泛用于手机、数码相机及便携式电脑中.锂电池的负极通常由金属锂构成,正极由二氯亚砜和碳材料构成.此种锂电池在放电时有气体产生.(1)写出锂电池放电时的负极反应、正极反应及总反应.(2)从下面所给电对中选择合适的电对,利用其标准电极电势计算电池反应的标准电动势.E°(LiLi+)=-3.045V;E°(Cl2Cl-)=1.360V;E°(SS2-)=-0.310V;E°(S4+S)=-0.520V(3)常温下,若电池反应系数为整数时的平衡常数为1.0×103 Pa,求所产生气体的平衡分压.(

2019-05-30

锂电池广泛用于手机、数码相机及便携式电脑中.锂电池的负极通常由金属锂构成,正极由二氯亚砜和碳材料构成.此种锂电池在放电时有气体产生.

(1)写出锂电池放电时的负极反应、正极反应及总反应.
(2)从下面所给电对中选择合适的电对,利用其标准电极电势计算电池反应的标准电动势.
E°(
Li
Li+
)=-3.045V;E°(
Cl2
Cl-
)=1.360V;E°(
S
S2-
)=-0.310V;E°(
S4+
S
)=-0.520V
(3)常温下,若电池反应系数为整数时的平衡常数为1.0×103 Pa,求所产生气体的平衡分压.
(4)该反应的熵是增加还是减少?反应是否自发进行?
优质解答
(1)锂电池广泛用于手机、数码相机及便携式电脑中,锂电池的负极通常由金属锂构成,电极反应是:4Li-4e-=4Li+,正极由二氯亚砜和碳材料构成,电极反应是:SOCl2-4e-=S+SO2+4Cl-,正极和负极反应的和即为总反应:4Li+SOCl2=S+SO2+4LiCl,
答:锂电池放电时的负反应、正极反应及总反应分别为:4Li-4e-=4Li+;SOCl2-4e-=S+SO2+4Cl-;4Li+SOCl2=S+SO2+4LiCl;
(2)根据电极反应中,元素的化合价变化,借助E°(
Li
Li+
)=-3.045V;E°(
S4+
S
)=-0.520V,则电池反应的标准电动势:Eθ=Eθ(正)-Eθ(负)=-3.045V-(-0.520V)=2.525V,答:池反应的标准电动势是2.525V;
(3)根据电池反应中只有二氧化硫是气体,所以所产生气体的平衡分压Kp=P(二氧化硫)=1.0×103 Pa,答:所产生气体的平衡分压是1.0×103 Pa;
(4)该反应产物气体的系数和大于反应物,所以熵变是大于零的,电池的设计条件是自发的氧化还原反应,所以反应能自发进行,
答:该反应的熵是增加的,反应自发进行.
(1)锂电池广泛用于手机、数码相机及便携式电脑中,锂电池的负极通常由金属锂构成,电极反应是:4Li-4e-=4Li+,正极由二氯亚砜和碳材料构成,电极反应是:SOCl2-4e-=S+SO2+4Cl-,正极和负极反应的和即为总反应:4Li+SOCl2=S+SO2+4LiCl,
答:锂电池放电时的负反应、正极反应及总反应分别为:4Li-4e-=4Li+;SOCl2-4e-=S+SO2+4Cl-;4Li+SOCl2=S+SO2+4LiCl;
(2)根据电极反应中,元素的化合价变化,借助E°(
Li
Li+
)=-3.045V;E°(
S4+
S
)=-0.520V,则电池反应的标准电动势:Eθ=Eθ(正)-Eθ(负)=-3.045V-(-0.520V)=2.525V,答:池反应的标准电动势是2.525V;
(3)根据电池反应中只有二氧化硫是气体,所以所产生气体的平衡分压Kp=P(二氧化硫)=1.0×103 Pa,答:所产生气体的平衡分压是1.0×103 Pa;
(4)该反应产物气体的系数和大于反应物,所以熵变是大于零的,电池的设计条件是自发的氧化还原反应,所以反应能自发进行,
答:该反应的熵是增加的,反应自发进行.
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