题目
(Delta_(r)G_(m))_(T,p)=-zEF可知,当该电池的Gibbs自由能变化0,说明此时的电池为()电池。A. 可逆自发B. 不可逆自发C. 不可逆非自发D. 可逆不自发
$(\Delta_{r}G_{m})_{T,p}=-zEF$可知,当该电池的Gibbs自由能变化$<0$时,电池的电动势$>0$,说明此时的电池为()电池。
A. 可逆自发
B. 不可逆自发
C. 不可逆非自发
D. 可逆不自发
题目解答
答案
A. 可逆自发
解析
本题考查原电池中吉布斯自由能变化与电动势的关系以及电池类型的判断。解题思路是根据给定的公式$(\Delta_{r}G_{m})_{T,p}=-zEF$,结合吉布斯自由能变化和电动势的正负情况,判断电池反应的自发性,再根据电池的性质确定电池类型。
- 判断电池反应的自发性:
- 已知$(\Delta_{r}G_{m})_{T,p}=-zEF$,其中$z$为电池反应中转移的电子数,$E$为电池电动势,$F$为法拉第常数($F\gt{}0$),$z\gt{}0$。
- 题目中给出$(\Delta_{r}G_{m})_{T,p}\lt{}0$,即$-zEF \lt 0$。因为$z\gt{}0$,$F\gt{}0$,所以可得$E\gt{}0$。
- 在热力学中,当$\Delta_{r}G_{m}\lt{}0$时,反应能够自发进行。所以该电池反应是自发的。
- 判断电池的可逆性:
- 对于一个电池,如果其电动势$E$大于零,且电池反应是自发进行的,那么这个电池可以作为原电池对外做功,并且在一定条件下可以进行可逆过程。
- 所以该电池是可逆自发电池。