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私醫聯招 普通化學｜第 474 題

110 學年度

請估算下述二個電化學半反應所組成電池之電池電位(cell potential)約為多少？反應溫度 25℃，[VO2+] = 2.0 M，[VO2+] = 1.0 × 10-2 M，[H+] = 0.50 M，[Zn2+] = 1.0 × 10-1 M。
VO2+ + 2H+ + e- → VO2+ + H2O　E° = 1.00 V
Zn2+ + 2e- → Zn　E° = -0.76 V
(Nernst 方程式中 R × T × ln10 / F = 0.0592 V)
  1. 0.24 V
  2. 1.24 V
  3. 1.76 V
  4. 1.89 V
提示
E°cell = E°陰 − E°陽，再用 Nernst 方程式依濃度修正；注意各半反應電子數。
正確答案

正解：D

詳解
A. 錯誤。0.24 V 太小，未把陽極 Zn 的 −0.76 V 正確相減。
B. 錯誤。1.24 V 偏低，可能只用了部分半反應電位。
C. 錯誤。1.76 V 為未做 Nernst 濃度修正的標準電位值。
D. 正確。E°cell = 1.00 − (−0.76) = 1.76 V，再以 Nernst 依 [H+]、[VO2+] 等濃度修正後約升到 1.89 V。

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