水电解制氢的热力学限制

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《氢眼所见》：有缘可添加微信“13480834343” 所有物理化学和电化学教科书都按照惯例讨论了电化学电池的热力学过程，本文也不例外。 如下图 将左侧电极的平衡电位减去右侧电极的平衡电位，即可得到平衡或可逆电池电位（ 见下面 方程式（1） ）。 图示：水电解系统基本方案 （1） 与整个电解池反应的吉布斯自由能变化 ∆G cell 有关，见如下 等式（2） 关系： （2） 其中 n 是转移电子的摩尔数。对于电化学电解池反应，ΔG cell 可计算为生成物自由能总和和反应物自由能值总和之差，见如下 表达式（3） ： （3 ） 对于自发进行电解池反应的驱动力是 ∆G cell 的负值，可写成，见下式 （4） ： （4） 其中∆H cell 和∆S cell 分别为电解池反应的焓变和熵变，T为温度。 对于自发电解池反应，T∆S cell > ∆H cell ，这意味着 ∆Gcell < 0（负值）。水电解 ………………………………