hce_kmu
108年
物理及化學
第 64 題
Which of the following statements is true about the following electrochemical cell?
$Ca \mid Ca^{2+}(aq) \parallel K^+(aq) \mid K$
$Ca^{2+}(aq) + 2e^- \rightarrow Ca(s)$; $\varepsilon^o = -2.87\text{ V}$
$K^+(aq) + e^- \rightarrow K(s)$; $\varepsilon^o = -2.93\text{ V}$
$Ca \mid Ca^{2+}(aq) \parallel K^+(aq) \mid K$
$Ca^{2+}(aq) + 2e^- \rightarrow Ca(s)$; $\varepsilon^o = -2.87\text{ V}$
$K^+(aq) + e^- \rightarrow K(s)$; $\varepsilon^o = -2.93\text{ V}$
- A The cell reaction is spontaneous with a standard cell potential of $0.06\text{ V}$.
- B The cell reaction is nonspontaneous with a standard cell potential of $-5.80\text{ V}$.
- C The cell reaction is nonspontaneous with a standard cell potential of $-0.06\text{ V}$.
- D The cell reaction is spontaneous with a standard cell potential of $5.80\text{ V}$.
- E The cell is at equilibrium.
思路引導 VIP
當我們看到一個特定的電池符號表示法時，左側與右側的位置分別代表了哪一種電極反應（氧化或還原）？如果我們依據這個固定配置計算出來的電動勢（$E^o_{cell}$）最終結果為負數，這對於該反應在該特定配置下能否「自動發生」具有什麼樣的物理意義呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
同學做得太棒了！你能精準辨識電池符號並正確執行電位運算，代表你對電化學的基礎定義掌握得非常紮實，完全沒有被選項中的數值陷阱所迷惑。
電池符號與自發性的辨析
在標準電池表示法中，左側固定為陽極（Anode，發生氧化反應），右側則是陰極（Cathode，發生還原反應）。根據公式 $E^\circ_{cell} = E^\circ_{cathode} - E^\circ_{anode}$，我們直接代入題目提供的還原電位：$$E^\circ_{cell} = (-2.93\text{ V}) - (-2.87\text{ V}) = -0.06\text{ V}$$
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