一、判断氧化还原反应自发进行的方向
电池反应都是自发进行的氧化还原反应。因此电池反应的方向即氧化还原反应自发进行的方向。判断氧化还原反应进行的方向时，可将反应拆为两个半反应，求出电极电位。然后根据电位高的为正极起还原反应，电位低的为负极起氧化反应的原则，就可以确定反应自发进行的方向。如果两个电对的[img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yiyonghuaxue/yiyonghuaxue171.jpg[alt][/alt][/img]值相差较大（即E[SB]φ[/SB]），浓度的变化对电位的影响不大，不致于使反应改变方向。因此，当E[SB]φ[/SB]<0.2V 时，即使不处于标准状态，也可直接用[img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yiyonghuaxue/yiyonghuaxue171.jpg[alt][/alt][/img]值的大小确定反应方向。否则，必须考虑浓度和酸度的影响，用能斯特方程式计算出电对的[img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yiyonghuaxue/yiyonghuaxue171.jpg[alt][/alt][/img]值，用E＞0作为判断确定反应进行的方向，若E＞0，正向反应能自发进行；E＜0，正向反应不能自发进行，其逆向反应能自发进行。
例9 判断298K时下列反应进行的方向：
[img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yiyonghuaxue/yiyonghuaxue195.jpg[alt][/alt][/img]
解：将上述反应写成两个半反应，并查出它们的标准电极是位：
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标准电动势为：E[SB]φ[/SB][SB]＝[/SB][img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yiyonghuaxue/yiyonghuaxue171.jpg[alt][/alt][/img]
[XB]２[/XB]－[img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yiyonghuaxue/yiyonghuaxue171.jpg[alt][/alt][/img]
[XB]１[/XB]＝0.4402-(-0.4402)
=0.7804(V)。
因为E[SB]φ[/SB]<0.2V，可直接用[img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yiyonghuaxue/yiyonghuaxue171.jpg[alt][/alt][/img]
值判断反应进行的方向。[img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yiyonghuaxue/yiyonghuaxue171.jpg[alt][/alt][/img]
[XB]2[/XB]>[img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yiyonghuaxue/yiyonghuaxue171.jpg[alt][/alt][/img]
[XB]1[/XB]，表明Ｃu2+是比Fe2+更强的氧化剂，Fe是比Ｃu更强的还原剂所以上述反应可自发地向右进行。
为了证明这个结论的正确性，我们可以按非标准态的电池反应计算电动势。
[img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yiyonghuaxue/yiyonghuaxue197.jpg[alt][/alt][/img]
电池电动势为：E=[img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yiyonghuaxue/yiyonghuaxue171.jpg[alt][/alt][/img]
[XB]２[/XB]－[img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yiyonghuaxue/yiyonghuaxue171.jpg[alt][/alt][/img]
[XB]１[/XB]＝0.1923-(-0.4402)
=0.6325(V)
因为E<0，上述反应可自发地向右进行。
例10 判断298K时反应
[img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yiyonghuaxue/yiyonghuaxue198.jpg[alt][/alt][/img]
当[HAsO[XB]2[/XB]]=[H[XB]3[/XB]AsO[XB]4[/XB]]=1mol.L[SB]-1[/SB],[I[SB]-[/SB]]=1mol.L[SB]-1[/SB],在中性和酸性（[H[SB]+[/SB]]=1mol.L[SB]-1[/SB]）溶液中反应进行的方向。
解：将上述反应写成两个半反应，并查出它们的标准电极电位：
[img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yiyonghuaxue/yiyonghuaxue199.jpg[alt][/alt][/img]
在中性溶液中，[H[SB]+[/SB]]=1.0*10[SB]-7[/SB]1mol.L[SB]-1[/SB]。
[img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yiyonghuaxue/yiyonghuaxue200.jpg[alt][/alt][/img]
1＝[img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yiyonghuaxue/yiyonghuaxue171.jpg[alt][/alt][/img]
1＝＋0.535V
[img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yiyonghuaxue/yiyonghuaxue201.jpg[alt][/alt][/img]
=0.559+0.059161g[H[SB]+[/SB]]
=0.559+0.059161g10[SB]-7[/SB]
[SB]=0.559+0.414[/SB]
[SB]=0.145(V)[/SB]
因为 [img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yiyonghuaxue/yiyonghuaxue200.jpg[alt][/alt][/img]
[XB]1[/XB][img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yiyonghuaxue/yiyonghuaxue200.jpg[alt][/alt][/img]
[XB]2[/XB],所以Ｉ[XB]2[/XB]是比H[XB]3[/XB]AsO[XB]4[/XB]更强的氧化剂，而HAsO[XB]2[/XB]是比I[SB]-[/SB]更强的还原
剂。因而上述反应能自发地向右进行。即
HAsO[XB]2[/XB]＋I[XB]2[/XB]＋2H[XB]2[/XB]O→H[XB]3[/XB]AsO[XB]4[/XB]＋2I[SB]-[/SB]＋2H[SB]+[/SB]
当溶液中氢离子浓度为1mol.L[SB]-1[/SB]时，
[img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yiyonghuaxue/yiyonghuaxue200.jpg[alt][/alt][/img]
[XB]1[/XB][XB]＝[/XB][img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yiyonghuaxue/yiyonghuaxue171.jpg[alt][/alt][/img]
[XB]１[/XB]=＋0.535V
[img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yiyonghuaxue/yiyonghuaxue200.jpg[alt][/alt][/img]
[XB]2[/XB][XB]＝[/XB][img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yiyonghuaxue/yiyonghuaxue171.jpg[alt][/alt][/img]
[XB]２[/XB]=＋0.559V
因为[img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yiyonghuaxue/yiyonghuaxue200.jpg[alt][/alt][/img]
[XB]1[/XB]<[img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yiyonghuaxue/yiyonghuaxue200.jpg[alt][/alt][/img]
[XB]2[/XB],所以H[XB]3[/XB]AsO[XB]4[/XB]是比Ｉ[XB]2[/XB]更强的氧化剂，而I[SB]-[/SB]更强的还原剂。因而上
述反应能自发地向右进行。即
H[XB]３[/XB]AsO[XB]４[/XB]＋2I[SB]-[/SB]＋2H[SB]+[/SB]→HAsO[XB]2[/XB]＋I[XB]2[/XB]＋2H[XB]2[/XB]O
