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中六化学 电化学电池：第 3 份（挑战）
中六化学 电化学电池：第 3 份（挑战）
第三份十题：标准条件、铂电极原因、负电动势不可自发、−212.3 kJ、−88.8 kJ、−611.8 kJ、n = 4 得 −424.6 kJ、铝铜 2.00 V、三个电池排序与相差 1.10 V、ΔG 愈负 E° 愈细的错题。
直接答案 答案依次为 298 K 与 1 bar 与 1.00 M、需要惰性导体、不可以、−212.3 kJ、−88.8 kJ、−611.8 kJ、−424.6 kJ 是两倍、2.00 V 可行、锌银大于锌铜大于铜银相差 1.10 V、ΔG 愈负 E° 愈大。
01 本卷资料（做完才看答案）
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 题数 | 10 |
| 建议时间 | 20 |
| 难度分布 | 基础 3 · 进阶 3 · 挑战 3 · 错题重练 1 |
| 对应章节 | 所属章节：中六化学 电化学电池 |
| 适用年级 | 中六 |
02 题目（10 题）
- 基础标准电极电势是在什么条件下量度？
- 基础为什么 Fe³⁺/Fe²⁺ 半电池要用铂电极？
- 基础一个电池的标准电动势是负值，它可否自行放电？
- 进阶锌铜电池 n = 2、E° = 1.10 V，标准自由能变化是多少 kJ mol⁻¹？
- 进阶铜银电池 n = 2、E° = 0.46 V，标准自由能变化是多少 kJ mol⁻¹？
- 进阶镁银电池 n = 2、E° = 3.17 V，标准自由能变化是多少 kJ mol⁻¹？
- 挑战某反应 n = 4、E° = 1.10 V，标准自由能变化是多少 kJ mol⁻¹？与 n = 2 时比较。
- 挑战铝铜电池（Al³⁺/Al 为 −1.66 V、Cu²⁺/Cu 为 +0.34 V）的标准电动势是多少？反应是否可行？
- 挑战把锌银电池 1.56 V、锌铜电池 1.10 V、铜银电池 0.46 V 由大到小排列，并指出最大与最小相差多少。
- 错题重练有学生说“ΔG° 愈负，标准电动势就愈细”，错在哪里？
03 答案与一句解说
| 题号 | 答案 | 一句解说 |
|---|---|---|
| 1 | 298 K、1 bar 气体压力、金属离子浓度 1.00 mol dm⁻³ | 条件固定才可以把不同半电池的电势放在同一把尺上比较。 |
| 2 | 两种离子都在溶液中，需要惰性导体传递电子 | 铂不参与反应，只提供导电表面，所以不会改变电极电势。 |
| 3 | 不可以，需要外接电源推动 | 负值表示该方向自由能上升，只有通电才能令反应进行。 |
| 4 | −212.3 kJ mol⁻¹ | ΔG° = −nFE° = −2 × 96 500 × 1.10 得 −212 300 J，即 −212.3 kJ。 |
| 5 | −88.8 kJ mol⁻¹ | −2 × 96 500 × 0.46 得 −88 780 J，即 −88.8 kJ。 |
| 6 | −611.8 kJ mol⁻¹ | −2 × 96 500 × 3.17 得 −611 810 J，即 −611.8 kJ，电动势大所以推动力强。 |
| 7 | −424.6 kJ mol⁻¹，刚好是 n = 2 时的两倍 | ΔG° 与电子摩尔数成正比，所以 n 加倍自由能变化也加倍，但电动势不变。 |
| 8 | 2.00 V，可行 | 0.34 减（−1.66）得 2.00 V，正值表示放电方向自由能下降。 |
| 9 | 锌银 1.56 V 大于锌铜 1.10 V 大于铜银 0.46 V，最大与最小相差 1.10 V | 1.56 减 0.46 得 1.10 V，恰好等于锌铜电池的电动势。 |
| 10 | ΔG° 愈负代表 E° 愈大，两者是反向的单调变化 | 由 ΔG° = −nFE° 可见自由能愈负，电动势愈大。 |
04 做完之后怎样跟进
- 对完答案，只重做错的那几题，并在错题旁写出错在哪一步（公式、单位还是抄错数）。
- 同一题隔两日再做一次；两次都对才可以移到下一份练习。
- 家长只需看答案栏与解说栏，不必逐题讲解。
先比较两个半电池的标准电极电势，定出阴极与阳极，再以阴极减阳极求电动势，最后用 ΔG 判断反应是否自发。导师登记 →
本卷题目与答案由 TutorZone 团队原创编写，并非任何学校、出版社或考试局的试题；数值与答案均以程式核算。