资源描述
4801
电池 Pb(s)│H2SO4(m)│PbO2(s),作为原电池时,负极是 ,正极
是 ;作为电解池时,阳极是 ,阴极是 。
4802
当电池的电压小于它的开路电动势时,则表示电池在: ( )
(A) 放电
(B) 充电
(C) 没有工作
(D) 交替地充放电
4803
电解混合电解液时,有一个电解质能够首先析出,它的分解电压等于下列差值中
的哪一个?式中 f平 , f 阴 和f阳 分别代表电极的可逆电极电势和阴、阳极的实际析出电势。 ( )
(A) f平,阳- f平,阴
(B) f阳 + f阴
(C) f阳(最小) - f阴(最大)
(D) f阳(最大) - f阴(最小)
4804
计算 298 K 时,电解池 Pt│HBr (0.05mol·kg-1,g± = 0.860)│Pt 的可逆分解
电压。已知:f $(Br2/Br-) = 1.065 V .
4805
计算下列电解池在 298 K 时的可逆分解电压:
(甲) Pt│HBr ( 0.05 mol·kg-1, g± = 0.860)│Pt (乙) Ag(s)│AgNO3 (0.50 mol·kg-1,g± = 0.526)‖AgNO3(0.01mol·kg-1,g± = 0.902)│Ag(s)
已知:f$ (Br2/Br-)= 1.065 V 。
4806
在 298 K 时,使下述电解池发生电解作用,
Pt│CdCl2(1.0 mol·kg-1), NiSO4(1.0 mol·kg-1)│Pt
问当外加电压逐渐增加时,两电极上首先发生什么反应?这时外加电压最少为若干?
(设活度系数均为1)。已知:f $ (Cd2+/Cd) = -0.402 V , f $ (Ni2+/Ni) = -0.25 V ,
f $ (Cl2/Cl-) = 1.358 V , f $ (O2/OH-) = 0.401V .
4807
电极表面反应速率r与电流密度j之间应满足_______________关系。
4808
H2和O2在Ag电极上的超电势在电流密度为0.1A cm-2时分别为0.87和0.98 V。 试
问:将两个Ag电极,插入一稀NaOH溶液中电解时, 在此电流密度下的外加电压应为多少? (忽视电解池内部电压降)。 已知E$ (O2-H2)=1.229 V 。
4809
用电解法制备铜-镍-锌的合金, 今于含上述金属的氰化物溶液中电解, 阴极上析出
0.175 g合金, 其组成为: Zn 22.9%, Cu 72.8%, Ni 4.3% 。若无氢气析出, 试问应在
溶液中通过多少电量?
4810
将10 g硝基苯还原为苯胺, 理论上需要多少电量? 若电解槽电压为2 V, 需
消耗多少电能? 已知: M(C6H5NO2)=123.113 g·mol-1 .
4811
用电解食盐法制备氯和碱时, 在140 dm3电解液中,以1250 A电流通电10 h, 测得每dm3
溶液中含氢氧化钠116.5 g.,试计算电解槽的电解效率。
4812
解释理论分解电压和实际分解电压, 并简明阐明其不一致的原因。
4813
298 K时, 以Pt为阳极, Fe为阴极, 电解浓度为1 mol·kg-1的NaCl水溶液(活度系数为 0.66)。 设电极表面有H2(g)不停逸出时的电流密度为0.1A·cm-2, Pt上逸出Cl2(g)的超电势可近似看作零。 若Tafel公式为 h =a+blg(j/1A·cm-2), 且Tafel常数 a=0.73 V, b=0.11V, f $ (Cl2/Cl-)=1.36 V,请计算实际的分解电压。
4814
工业上,以隔膜法电解饱和食盐水的电解池为:铁网, H2|NaCl|Cl2, 涂钌的钛,
电解液为NaOH, 100 g·dm-3; NaCl, 190 g·dm-3(g± =0.72)。求此电解NaCl的理论分解
电压。p(H2)=p(Cl2)=101.325 kPa, f$ (Cl2/Cl-)=1.36V 。
4815
电解HNO3, H2SO4, NaOH, NH3·H2O, 其理论分解电压均为1.23 V。其原因是
_________________________________________________________。
4816
从理论上分析电解时的分解电压, E分解=__________________________, 并且随电流
强度I的增加而_____________。
4851
电化学中电极反应的速度以 ______ 表示,极化是 _________________________
的现象,极化重要有 _________, _________。超电势是 。
4853
若氢在 Cd、Hg 电极上的超电势,在所讨论电流密度范围内服从塔菲尔公式
h = a + blgj. 对于这两个电极, 其 b 值都为 0.118 V,但两电极的 a 值不一样。氢
在这些电极上析出时的传递系数 a 均为 0.5。电极反应得失电子数均为 1。氢在 Cd
和 Hg 上的互换电流 j。分别是 1×10-7A·m-2 和 6×10-9 A·m-2。求在 298 K时,两
电极通过相同的电流密度情况下,氢在 Hg、Cd 两电极上的超电势的差值。
4855
当发生极化现象时,两电极的电极电势将发生如下变化: ( )
(A) f平,阳> f阳 ; f平,阴> f阴
(B) f平,阳< f阳 ; f平,阴> f阴
(C) f平,阳< f阳 ; j平,阴< f阴
(D) f平,阳> f阳 ; f平,阴< f阴
4856
298 K 时,用铂电极电解 1 mol·dm-3 的 H2SO4(不考虑活度系数):
(1) 计算理论分解电压
(2) 若两电极面积均为 1cm2,电解液电阻为 100 W,H2和O2的超电势h (V)
与电流密度 j (A·cm-2) 的关系分别为
h = 0.472 + 0.118 lgj
h = 1.062 + 0.118 lgj
问当通过的电流为 1 mA 时,外加电压为若干? 已知:f $ (O2,H2O,H+) = 1.229 V 。
4857
298 K、0.1 mol·dm-3的 HCl 溶液中,氢电极的热力学电势为 -0.06 V,电解此溶液
时,氢在铜电极上的析出电势 f为: ( )
(A) 不小于 -0.06 V
(B) 等于 -0.06 V
(C) 小于 -0.06 V
(D) 不能判定
4858
电池放电时,随电流密度增加阳极电位变 ________,阴极电位变 ________,正
极变 ________ ,负极变_____。
4859
电解过程中,极化作用使消耗的电能 ________;在金属的电化学腐蚀过程中,极
化作用使腐蚀速度 ________ 。
4860
(1) 设阳极和阴极的超电势均为 0.7 V,还原电位均为 1.20 V,则阳极电位等
于__________ ,阴极电位等于__________ 。
(2) 电池充电时,充电电压比平衡电动势高、低还是相等 _________ 。
4861
极谱分析仪所用的测量阴极属于下列哪一个? ( )
(A) 浓差极化电极
(B) 电化学极化电极
(C) 难极化电极
(D) 理想可逆电极
4863
j 代表电池的电流密度,j0代表电极的互换电流密度,如下关系式中哪个反应了
常用参比电极的工作特性? ( )
(A) │j│>> j0
(B) │j│<< j0
(C) │j│= j0≠0
(D) │j│= j0= 0
4864
298 K 时, 用 Pb 为电极来电解 H2SO4溶液 (0.10 mol·kg-1,g± =0.265),若在
电解过程中,把 Pb 阴极与另一摩尔甘汞电极相连组成原电池,测得其电动势
E = 1.0685 V。试求 H2在 Pb 阴极上的超电势。(H2SO4只考虑一级电离)
已知 f甘汞 = 0.2802 V 。
4865
在锌电极上析出氢气的塔菲尔公式为 h = 0.72+0.116lgj, 在 298 K 下, 用 Zn 作
阴极,惰性物质作阳极,电解浓度为 0.1 mol·kg-1的 ZnSO4溶液,设溶液 pH = 7,
要使 H2不和锌同时析出,应控制什么条件? 已知:f $ (Zn2+/Zn) = -0.7628 V 。
4866
氢气在金属电极上析出时, 依照条件不一样, 超电势随电流密度变化关系分别可用
h =Rej 或 h =a + b lgj 表示, 前者适合用于 情况, 而后者适合用于
____________情况。
4867
已知电极(1)Pt│H2, H+, (2) Pt│Fe3+, Fe2+, 和(3)Pb│H2, H+ 的互换电流密度je分别为: (1) 0.79 mA·cm-2; (2) 2.5 mA·cm-2; (3) 5.0×10-12 A·cm-2。当它们在298 K处在平衡态时, 每秒有多少电子或质子通过双电层被输送?
(1) _____________cm-2·s-1 ;(2) _____________cm-2·s-1 ;(3) _____________cm-2·s-1 。
4868
25℃时, 若H+ 离子在Pt极上放电的互换电流密度为0.79 mA·cm-2, 问超电势为
(1) 10 mV , (2) 100 mV , (3) -5.0 V时,电极电流密度分别为 (1) ______________;
(2) _____________; (3) _____________mA·cm-2? 令a =。
4869
极谱分析中加入大量惰性电解质的目标是: ( )
(A) 增加溶液电导
(B) 固定离子强度
(C) 消除迁移电流
(D) 上述几个都是
4870
Tafel公式 h =a+blgj 的合用范围是 : ( )
(A) 仅限于氢超电势
(B) 仅限于j @ 0, 电极电势稍有偏差的情况
(C) 仅限于阴极超电势, 能够是析出氢, 也能够是其他
(D) 能够是阴极超电势, 也能够是阳极超电势
4871
极谱分析的基本原理是依照滴汞电极的 ( )
(A) 电阻
(B) 浓差极化的形成
(C) 汞齐的形成
(D) 活化超电势
4872
298 K时, 用Pb为电极来电解0.100 mol·dm-3 H2SO4(g± =0.265)。 在电解过程中,
把Pb阴极与另一摩尔甘汞电极相联接, 当Pb阴极上氢开始析出时, 测得E分解=1.0685 V,
试求H2在Pb电极上的超电势(H2SO4只考虑一级电离), 已知摩尔甘汞电极的氢标电势
f甘汞=0.2800 V 。
4873
(1) 试导出同一电极反应在不一样的超电势时, 反应速率(即电流密度j)之比的体现式 ;
(2) 25℃时,1 mol·dm-3的KOH溶液用镀铂黑的铂电极电解,使它在阳极上产生O2, 当
超电势为0.4V时, 电流密度j=10-3 A·cm-2, 若超电势为0.6 V, j为多少? (设对称
因子或传递系数b =0.5)
4874
Pt│H2(p$), H+(aq)电极的j0为0.79 mA·cm-2, 当穿过电极界面的电势差为5 mV,
温度为25℃, 以及质子的活度为1时, 问通过总面积为5 cm2的标准电极的电流是多少?
4875
25℃时, 以汞阴极电解稀硫酸溶液, 测得不一样阴极超电势时的电流密度如下:
h /V
0.60
0.65
0.73
0.79
j×107/A·cm-2
2.9
6.3
28
100
求Tafel公式 h =a+bln(j/A·cm-2) 中之a, b,传递系数a 及互换电流密度j0 。
4876
由Buttler-Volumer方程:j=j0[exp(aFh/RT)-exp(-b Fh/RT)] 导出电极稍有
极化时,超电势与电流密度的关系 h =w j 。
4877
在电池 X, H2(p$) | H+|| KCl(饱和) | Hg2Cl2-Hg 中测定氢在阴极X析出的超
电势。当pH=7.00, 25℃下,测得电池E=1.325 V, 试求H2在X上析出的超电势是多少?
已知饱和甘汞的电极电势在25℃时为0.2415 V 。
4878
电极Pt | Ce4+, Ce3+的互换电流密度为3.98×10-5 A·cm-2 , E$=1.61V, Ce4+,Ce3+的
浓度均为0.05 mol·dm-3,且活度系数分别为g±=0.90和0.97。试推导电流密度j与外加电压V的函数关系,假定只存在活化超电势(a=0.5)。
4879
电极Pt | Ce4+, Ce3+的互换电流密度为3.98×10-5 A·cm-2, E$=1.61V, 推导电流密
度j与外加电压V的函数关系。假定只存在活化超电势, 设离子的活度为1(a=0.5).
4880
25℃时,在Ni电极上反应H++e-──→H2的互换电流密度为1.00×10-5,A·cm-2。
试求欲达成0.100 V的超电势时, 需要多少电流密度(a=0.5)?
(a) 从Butler-Volmer 方程计算; (b) 从Tafel方程近似计算。
4881
甲醇在373 K, 1mol·dm-3 H2SO4中,以200 A·m-2的电流密度发生电化学氧化时, 在铂黑电极上需要0.44 V的超电势, 在Pt-Ru-Mo合金催化剂上为0.23 V, 当超电势均为0.30 V时, 在这两种催化剂上的相对反应速率是多少?
4882
在1 mol·kg-1的HCl中, 有两种不一样的金属Pt和Hg, 今维持二者的电势相等(-0.40 V),
求298 K时,1 h 内不一样金属上H2的析出量。已知在Pt, Hg上, 析出H2的互换电流密度j0 分别是7.9×10-4和0.79×10-12 A·cm-2 (设传递系数a=0.5)。
4883
试述电极过程产生超电势的原因。
4884
从能量的利用上看,超电势的存在有其不利的方面。但在工业及分析等方面,超电势
的现象也被广泛的应用, 试举出二个利用超电势的例子_________________________,
_______________________________________。
4885
用Pt做电极电解SnCl2水溶液, 在阴极上因H2有超电势故只析出Sn(s), 在阳极
上析出O2, 已知a=0.10, a =0.010, 氧在阳极上析出的超电势为0.500 V,
已知: f$ (Sn2+/Sn) =-0.140 V, f $ (O2/H2O) =1.23 V。
(1) 写出电极反应, 计算实际分解电压
(2) 若氢在阴极上析出时的超电势为0.500 V, 试问要使a降至何值时, 才开始析
出氢气?
4886
298 K时, 测得下列电池的电动势为0.187 V,
Pt | PbSO4 | H2SO4(0.01mol·kg-1) | H2(p$), Pt, 若0.01 mol·kg-1 H2SO4的电导
率为8.6×10-3 W-1·cm-1, 电池的电极面积为1cm2, 极间距为2 cm, 求有200 mA电流通
过电池时的端电压。设右电极为理想的不极化电极, 左电极的超电势为+250 mV。
4887
电流密度为0.1 A·cm-2时, H2和O2在Ag电极上的超电势分别为0.90 V和0.98 V。 今
将两个Ag电极插入0.01 mol·kg-1的NaOH溶液中, 通电(0.1A·cm-2)发生电解反应, 电
极上首先发生什么反应? 此时外加电压为多少?
已知:f $ (OH-/O2) =0.401V, f$ (OH-/H2) = -0.828 V。
4888
超电势测量采取的是三电极体系, 即研究电极、辅助电极和参比电极, 其中辅助
电极的作用是____________________, 参比电极的作用是____________________。
4889
下列示意图描述了原电池和电解池中电极的极化规律, 其中表示原电池阳极的是:
( )
(A) 曲线1 (B) 曲线2
(C) 曲线3 (D) 曲线4
4890
采取三电极装置研究超电势时, 一般采取鲁金毛细管, 其作用为________________,
采取搅拌其作用为_______________________________。
4891
氢析出的迟缓放电理论所述的机理,可简单地写成如下的形式:
Hs++e- ─→ Hs (决速步)
Hs+Hs++e-H2
假设 [Hs+]≈[H+], 试导出Tafel公式 h = a + b lnj 。
4892
求在Fe电极上,自1 mol·kg-1 KOH水溶液中,每小时电解出氢100 mg·cm-2时应维持的电势(氢标). 已知:a = -0.76 V, b = -0.11 V (电流密度的单位为A/cm2) 。
4893
Bowden和Rideal在25℃时,用汞阴极在稀H2SO4中测得了下列析氢超电势。
107j/A·cm-2
6.3
28
100
h/V
0.65
0.73
0.79
计算该反应的j0和a。
4894
在0.1 mol·dm-3 H2SO4溶液(g± =0.265)中,插入Pt电极作为阴极电解, H2在其
上析出, 阴极与1mol甘汞电极相连接时,测得电池电动势为1.0685 V。试计算25℃
时,H2在Pt电极上的超电势。
4901
求在 Fe 电极上, 自 1mol·kg-1 KOH 水溶液中,每小时电解出氢 100 mg·cm-2 时应维持的电势(氢标)。 (已知: a = -0.76 V,b = -0.11V)
4902
氯碱工业用铁网为阴极,石墨棒为阳极,电解 w(NaCl) = 0.25 的 NaCl 溶液来
取得 Cl2(g) 和 NaOH 溶液。NaCl 溶液不停地加到阳极区,然后通过隔膜进入阴极
区。若某电解槽内阻为 8×10-4 W,外加电压为 4.5 V,电流强度为 A,每小时从
阴极区流出溶液为 27.46 kg,其中 w(NaOH) = 0.10,w(NaCl) = 0.13,已知下述电池
的电动势为2.3 V,H2(p$)│NaOH(w=0.10),NaCl(w=0.13)‖NaCl(w=0.25)│Cl2(p$)
试问:(甲)该生产过程的电流效率为多少?
(乙)该生产过程的能量效率(即生产一定量产品时,理论上所需的电能与实
际消耗的电能之比)为多少?
(丙)该电解池中用于克服内阻及用于克服极化的电势降各为多少?
4903
某一溶液中含 KCl,KBr 和 KI 浓度均为 0.1 mol·kg-1。今将该溶液放于带有
Pt 电极的多孔瓷杯内,将杯再放在一带有 Zn(s) 电极和大量 0.1 mol·kg-1的
ZnCl2溶液的较大器皿中,若略去液接电势和极化影响,试求 298K 时下列各情况所
须施加的外加电压最少为若干?
(甲)析出 99% 的碘
(乙)析出 Br2至 Br-浓度为 1×10-4 mol·kg-1
(丙)析出 Cl2至 Cl-浓度为 1×10-4 mol·kg-1
设活度系数均为1。
已知:f $ (I2/I-)=0.535 V, f$ (Br2/Br-)=1.056 V, f$ (Cl2/Cl-)=1.360 V 。
4904
在 298 K时 , 标准压力 p$下,某混合溶液中,CuSO4浓度为 0.50 mol·kg-1,
H2SO4浓度为 0.01mol·kg-1,用铂电极进行电解,首先铜沉积到 Pt 上,若
H2(g) 在 Cu(s)上的超电势为 0.23 V,问当外加电压增加到有 H2(g) 在电极上析
出时,溶液中所余Cu2+的
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