37.在标准条件下,水分解为氢气和氧气的理论分解电压为()V。

好的，让我们来详细解析这道题目。 ### 题目背景 水的电解是指通过电能将水分解成氢气和氧气的过程。这个过程需要一定的电压来驱动反应。在标准条件下（即温度为25°C，压力为1 atm），水分解的理论分解电压是一个固定的值。 ### 标准条件下的水分解反应 水分解的化学方程式如下： \[ 2H_2O \rightarrow 2H_2 + O_2 \] ### 理论分解电压的计算 水分解的理论分解电压可以通过标准电极电势来计算。具体来说，水分解涉及两个半反应： 1. **氢气的生成**： \[ 2H^+ + 2e^- \rightarrow H_2 \] 标准电极电势 \( E^\circ_{H_2} = 0 \, V \) 2. **氧气的生成**： \[ 2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^- \] 标准电极电势 \( E^\circ_{O_2} = 1.23 \, V \) ### 计算总电压 总电压 \( E_{\text{cell}} \) 是两个半反应电势的差值： \[ E_{\text{cell}} = E^\circ_{O_2} - E^\circ_{H_2} = 1.23 \, V - 0 \, V = 1.23 \, V \] ### 选项分析 - **A. 1.43 V**：这个值高于实际的理论分解电压，不正确。 - **B. 1.53 V**：这个值也高于实际的理论分解电压，不正确。 - **C. 1.23 V**：这是正确的理论分解电压。 - **D. 1.73 V**：这个值远高于实际的理论分解电压，不正确。 ### 为什么选择C 根据上述计算，水分解的理论分解电压为1.23 V。因此，正确答案是C。 ### 示例 假设你有一个电解水装置，需要在标准条件下进行水分解。为了使水分解反应顺利进行，你需要提供的最小电压就是1.23 V。如果提供的电压低于1.23 V，水分解反应将无法进行。