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热力学 电解质溶液 ( 离子学 ) mm 平衡 动态 c i UiUi F titi t i, I D-H 理论 D-H-O ( 宏观 ) ( 微观 ) 静电学 统计力学 vivi
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Pb 2+ PbSO 4 -2e e e Pb 2+ PbSO 4 +2e Pb PbO 2 H2OH2O H + SO 4 = H + 硫酸
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11-10 化学能与电能 化学能转化为 热能和电能的 二个不同的途径
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(1) 2H 2 (g) + O 2 (g) 2H 2 O(l) 自发反应放热 ( 2 ) (-) 阳极 2H 2 + 4OH - - 4e 4H 2 O (+) 阴极 O 2 + 2H 2 O + 4e 4OH - 2H 2 + O 2 2H 2 O 自发反应输出电能
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热机效率 = -W / -Q 对于卡诺循环 (Carnot cycle)=(T 2 -T 2 ) / T 2
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热机效率 (600 K - 300 K) / 600 K 100% = 50% H 2 O(g) 的 r G = -229 KJ mol -1 r H = -242 KJ mol -1 氢氧燃料电池效率 (229 / 242 ) 100% = 94.6% Hydrogen-Oxygen Fuel Cell
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热机效率 = -W / -Q Ostwald(1894 年 ) 首次指出 电化学燃料电池须取代热机
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化学能与电能 电化学体系的可逆反应, 恒压 ( 温 ) 下
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由化学热力学讨论转换的定量关系
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令反应进度 =1 mol 时 FE (J mol -1 )
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丹尼尔电池丹尼尔电池 (1836 年 )
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为可逆电池标准电动势的极限值
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Pb 2+ PbSO 4 -2e e e Pb 2+ PbSO 4 +2e Pb PbO 2 H2OH2O H + SO 4 = H + 硫酸 电池标志规则
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1. 从左至右书写, 负极(阳极 : 氧化 ) 、正极 ( 阴极 : 还原 ) 2. 用 | , , || 区分两相界面 3. 标明各相状态组成 4. 遵守物理和电量平衡
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