实验C2 电动势法测定化学反应的热力学函数

重要说明：

1、本实验竞赛时间为200分钟（以监考教师记录及考生签名为准）。每超时10分钟扣5分，

最多不得超过30分钟；

2、请注意合理运筹时间，如在等待反应进行过程中，可进行后续试验准备或思考问答题等；

3、提供给每位选手的试剂、药品已足够，请注意试剂的用量。不必要的过量使用将被扣分；

4、请仔细操作，打烂玻璃器皿将被扣分。

5、实验完成后，请将所有玻璃仪器清洗干净，仪器设备归零。保持台面干净整洁，回复原状。不按此项要求做将被扣分；

6、本实验提供坐标纸一张。

一、基本原理

1. 化学电池电动势和温度系数的测定

本实验采用补偿法（也称对消法）测量电池的平衡电动势，在待测电池上并联一个反向的外加电势，调节回路使得通过待测电池的电流趋近于零，测量待测电池的电动势。改变实验温度，测量不同温度下电池的电动势，求出电池电动势与温度的关系, 据此计算电池反应的热力学函数。

2．电池反应热力学函数D_rG_m、D_rH_m、D_rS_m的计算

恒温、恒压下，若系统只做电功，对于可逆电池反应,其吉布斯自由能的变化值为：

（1）

根据Gibbs-Helmholtz方程：

（2）

式中，称为电池的温度系数。

由吉布斯自由能的定义式，在恒温条件下有下式：

（3）

对于电池：

Ag½AgCl½KCl(a) ½Hg₂Cl₂½Hg

据以上公式，在恒温、恒压下，通过实验测定电池在不同温度下的电动势，则可求得该电池反应在各温度下的D_rG_m、D_rH_m和D_rS_m。

二、试剂与仪器

1. 试剂和电极

2. 仪器