25℃ 105Pa(101325 Pa=1atm)时隔膜电解槽中电解1mol·L-1NaCl溶液(pH=7) 计算理论分解电压和所需最小电功;若

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25℃,105Pa(101325 Pa=1atm)时隔膜电解槽中电解1mol·L-1NaCl溶液(pH=7),计算理论分解电压和所需最小电功;若过电位为1.5V,计算实际所需的电功。

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答案解析

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  • 阳极反应Cl-→(1/2)Cl2+e
       Ee,A=1.36+0.05916log(latex.action?latex=UF97T197Mn19XntcZnJhY3sxfXsyfX0%3D/aCl-)=1.36+0.05916log0.9871/2=1.36V(298K)
       阴极反应H2O+e→(1/2)H2+OH-
       Ee,K=-0.828+0.05916log(latex.action?latex=UF97T197Mn19XntcZnJhY3sxfXsyfX0%3D·aCH-/aCl-)=-0.828+0.05916pH=-0.414V
       理论分解电压Ed=Ee,A-Ee,K=1.36-(-0.414)=1.77V
       所需最小电功=nFEd=1×96487×1.77=171kJ·mol-1
       过电位为1.5V时所需的电功=nFE=1×96487×(1.77+1.5)=316kJ·mol-1