假定在电池反应中有１ｍｏｌ电子血液溶浆机通过外电路由负极到达正极，这就相当于 １ 电池把１Ｆ（法拉，即９６４８５Ｃ ·ｍｏｌ）的电量通过外电路由正极传送到负极。这 时原电池所做的最大电功是： Ｗ＝ＦＥ 电池电池 对于指定的电池反应而言，假定当其反应进度为 ξ＝１ｍｏｌ时，有ｎｍｏｌ的电 子流过外电路，则相当于把ｎＦ的电量输送通过外电路。此过程中原电池所做 的最大电功为：Ｗ＝ｎＦ·Ｅ。而在此过程中，由于反应进度正好是１ｍｏｌ，故对 电池电池 应的吉布斯自由能变化应该是反应的摩尔吉布斯自由能变 ΔＧ。由此可得： ｒｍ Ｗ电池＝ｎＦＥ电池＝ΔｒＧｍ（３１４） 第四节 溶液中的电化学平衡及其应用１１ １１
式（３１４）表示了原电池的电动势Ｅ及所做的最大电功Ｗ与电池反应 电池电池 （即相应的氧化还原反应）的摩尔吉布斯自由能变 ΔＧ之间的关系式。它是一 ｒｍ 个用途很广的关系式。式中Ｅ＝Ｅ＋Ｅ，可以由实验直接测量，也可以由能 电池 斯特方程间接算出。式中ｎ等于电池反应中，氧化态物质与还原态物质间转移 的电子的物质的量，亦即能斯特方程式中的ｎ。 ２．电池反应的标准吉布斯自由能变与电池的标准电动势的关系 若电池反应中所有相关物质都处于标准状态下，则该电池的电动势即为 标准电动势，相应的电极电位为标准电极电位。而此时电池反应的摩尔吉布斯 自由能变也就成了电池反应的标准摩尔吉布斯自由能变。这时式（３１４）就变 成： ΔｒＧ砓 ｍ（Ｔ）＝ｎＦＥ砓 电池（Ｔ） 砓 ＝ｎＦ（Ｅ砓 ＋Ｅ）（３１５） 砓 对于任何指定的电对组成的电极，其标准电极电位Ｅ具有确定值，不受相 砓砓 关电极物质浓度的影响。通过实测Ｅ或从表中查Ｅ砓 ＋值与Ｅ值，即可求算 砓 Ｅ电池（Ｔ），由式（３１５）可求算电池反应的 ΔｒＧ砓 ｍ
（Ｔ）并进而求算该反应的标准 砓 平衡常数Ｋ（Ｔ）： 砓 ｎＦＥ砓 电池（Ｔ）＝ ΔｒＧ砓 ｍ（Ｔ）＝２．３０３ＲＴｌｇＫ（Ｔ） 砓 ｌｇＫ（Ｔ）＝ｎＦＥ砓 电池（Ｔ）／２．３０３ＲＴ 砓１ ｌｇＫ（２９８Ｋ）＝ｎ×Ｅ砓 电池（Ｔ）×９６５００Ｃ·ｍｏｌ／２．３０３× １１ ８．３１５Ｊ·Ｋ·ｍｏｌ·２９８Ｋ 砓ｎ 所以ｌｇＫ（２９８Ｋ）＝ ０．０５９ＶＥ砓 电池（２９８Ｋ）（３１６ａ） 砓０．０５９Ｖ 砓 Ｅ电池（２９８Ｋ）＝ ｎｌｇＫ（２９８Ｋ）（３１６ｂ） 砓砓 或（Ｅ砓 ＋Ｅ）＝ ０．０５ｎ９ＶｌｇＫ（２９８Ｋ）（３１６ｃ） 式（３１５）、式（３１６）为人们提供了用电化学原理，通过测量电极电位或电池
