化学自习室移动版

 1. 二次电池和可逆电池的区别

 二次电池，指的是那些可以充电的电池。虽 然生活中经常遇到一些不可充电的电池，但是 为什么不能充电却不一定清楚。
    首先，不能充 电的最简单的例子，就是镁与盐酸发生氧化还 原反应，可以设计为一个原电池，有电流通 过。但是放电完了，进行电解的时候，会发现 电解氯化镁溶液是无法得到镁和盐酸的。这就 是最简单的一种情况。

有的时候，设计二次电 池的时候，需要注意过充或者过放电，对电池 的影响，如果问题不能得到有效的解决，也只 能先设计成一次电池。例如，锌锰电池，从最 早的酸性锌锰，发展到普通锌锰和碱性锌锰电 池，不可充电的锌锰电池依然是目前市面上销 售的主要产品。其中的原因就是过充电的时 候，锰将被氧化为高锰酸钾、锰酸钾等，并极 易生成氧气而发生危险；而正极的MnO₂过放 电，则会使正极失去可逆性，并将有H^＋代替 MnO₂继续与锌反应，生成氢气，而发生危 险。

虽然，题目中经常出现“可逆电池”这样的说 法，但是，“可逆电池”是一种理想化的电池模 型，在物理化学中，可逆不仅要求反应可逆， 更要能量可逆。

 电池一旦产生电流(即使非 常微弱的电流)，除了化学能转化为电能之 外，电池还需要克服自己内部的极化作用而做 功，使能量不可逆。

 所以，二次电池指可充电电池；可逆电池，指 理论上的处于平衡状态的原电池，不能发生平 衡移动，不能有电流产生。所以二者是不一样 的。

 2、书本中的锌锰电池正极产物，为什么有的版 本是MnOOH、有的版本是Mn(OH)₂？

MnO₂电极在发生阴极反应(正极)的时 候，其电极表面上的放电机理是要分成两步 的：

(1)MnO₂ ＋ H₂O ＋ e^- = MnOOH ＋OH^－       

(2)MnOOH ＋ H₂O ＋ e^-= Mn(OH)₂ ＋OH^－

第(1)步反应为均相反应，电极反应的可逆 性良好，若要设计可充电的锌锰电池必须控制 只发生第(1)步的放电反应。第(2)步的反 应为异相反应，电极反应不可逆，MnO₂电极 如果深度放电，将发生第(2)步的放电反应， 从而失去电极反应的可逆性。

因此，两种产物只是放电的程度不同，在书 写过程中都是可以的。

3、是否只有放热的氧化还原反应，才能设计成 原电池？

 对于氧化还原反应，有ΔG=ΔH-TΔS=－nFE=－RTlnK。 可见，只要ΔG<0，氧化还原反应就能发生，不 一定需要放热。

注明：R是气体常数.用国际单位制表示是8.314J/(mol·K)焦每摩尔每开；In是数学符号.自然对数；K就是平衡常数；n是转移电荷的物质的量；F是法拉第常数.F=96486.70C库伦；E是标准电极电势.符号是V。

 所以，对应的原电池也是一样 的，只要ΔG<0就可以了。

 例如：2Fe^3＋＋ 2I^－ = 2Fe₂＋＋I₂设计成原电池，可以通过改变浓度等 条件，使平衡左右移动，而使电池的正负极发 生改变。当然还有更好的例子，但该反应可逆 在课本中有过介绍，因此，选用该例子。

4、原电池是否需要两种不同的电极(材料)？

 归纳原电池的构成条件的时候，经常会遇到 这样的要求：“两种不同的电极(材料)”，但 是后面介绍燃料电池的时候，马上就出现问题 了，书本简易燃料电池的两极材料都是石墨， 并非不同的电极(材料)。所以正确的说法， 应该是“需要两个电极，电极上发生不同的电极 反应。”——即使反应只是方向不同，也算不同 的电极反应，一个得电子，另一个失电子。