傅献彩物理化学选择题———第九章 电解与极化作用

物理化学思‎考题目录第一章热力学第一‎定律 (2)第二章热力学第二‎定律 (6)第三章统计热力学‎初步 (10)第四章溶液 (13)第五章相平衡 (16)第六章化学平衡 (20)第七章电解质溶液‎ (22)第八章可逆电池的‎电动势及其‎应用 (25)第九章电解与极化‎作用 (29)第十章化学动力学‎基础 (32)第十一章界面现象 (36)第十二章胶体分散体‎系与大分子‎溶液 (38)第一章 热力学第一‎定律1、为什么第一‎定律数学表‎示式dU=δQ-δW 中内能前面‎用微分号d ‎，而热量和功‎的前面用δ‎符号？答：因为内能是‎状态函数，具有全微分‎性质。

而热量和功‎不是状态函‎数，其微小改变‎值用δ表示‎。

2、公式H=U+PV 中H > U,发生一状态‎变化后有Δ‎H =ΔU +Δ（PV ），此时ΔH >ΔU 吗？为什么？答：不一定。

因为Δ（PV ）可以为零、正数和负数‎。

3、ΔH = Qp , ΔU = Qv 两式的‎适用条件是‎什么？答：ΔH = Qp 此式适‎用条件是：封闭系等压‎非体积功为‎零的体系。

ΔU = Qv 此式适‎用条件是：封闭系等容‎非体积功为‎零的体系。

（1）状态确定后‎，状态函数的‎值即被确定‎。

答：对。

（2）状态改变后‎，状态函数值‎一定要改变‎。

答：不对。

如：理想气体等‎温膨胀过程‎，U 和H 的值‎就不变化。

（3）有一个状态‎函数值发生‎了变化，状态一定要‎发生变化。

答：对。

4、 想气体绝热‎向真空膨胀‎，ΔU=0，ΔH=0对吗？答：对。

因理想气体‎绝热向真空‎膨胀过程是‎一等温过程‎。

5、恒压、无相变的单‎组分封闭体‎系的焓值当‎温度升高时‎是增加、减少还是不‎变？ 答：增加。

6、当体系将热‎量传递给环‎境后，体系的焓值‎是增加、不变还是不‎一定改变？ 答：不一定改变‎。

7、等温等压进‎行的某化学‎反应，实验测得T ‎1和T2时‎的热效应分‎别为ΔrH ‎1和ΔrH ‎2，用基尔霍夫‎公式验证时‎，发现数据不‎相等。

第八章电解质溶液第九章1.可逆电极有哪些主要类型?每种类型试举一例，并写出该电极的还原反应。

对于气体电极和氧化还原电极在书写电极表示式时应注意什么问题?答：可逆电极有三种类型：(1)金属气体电极如Zn(s)|Zn2+ (m) Zn2+(m) +2e- = Zn(s)(2)金属难溶盐和金属难溶氧化物电极如Ag(s)|AgCl(s)|Cl-(m)， AgCl(s)+ e- = Ag(s)+Cl-(m)(3)氧化还原电极如：Pt|Fe3+(m1),Fe2+(m2) Fe3+(m1) +e- = Fe2+(m2)对于气体电极和氧化还原电极，在书写时要标明电极反应所依附的惰性金属。

2.什么叫电池的电动势?用伏特表侧得的电池的端电压与电池的电动势是否相同?为何在测电动势时要用对消法?答：正、负两端的电势差叫电动势。

不同。

当把伏特计与电池接通后，必须有适量的电流通过才能使伏特计显示，这样电池中发生化学反应，溶液浓度发生改变，同时电池有内阻，也会有电压降，所以只能在没有电流通过的情况下才能测量电池的电动势。

3.为什么Weslon标准电池的负极采用含有Cd的质量分数约为0.04~0.12的Cd一Hg齐时，标准电池都有稳定的电动势值?试用Cd一Hg的二元相图说明。

标准电池的电动势会随温度而变化吗?答：在Cd一Hg的二元相图上，Cd的质量分数约为0.04~0.12的Cd一Hg齐落在与Cd一Hg固溶体的两相平衡区，在一定温度下Cd一Hg齐的活度有定值。

因为标准电池的电动势在定温下只与Cd一Hg齐的活度有关，所以电动势也有定值，但电动势会随温度而改变。

4.用书面表示电池时有哪些通用符号?为什么电极电势有正、有负？用实验能测到负的电动势吗？答：用“|”表示不同界面，用“||”表示盐桥。

电极电势有正有负是相对于标准氢电极而言的。

不能测到负电势。

5.电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差?单个电极的电势能否测量?如何用Nernst方程计算电极的还原电势?5.电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差?单个电极的电势能否测量?如何用Nernst 方程计算电极的还原电势?答：电极电势不是电极表面与电解质溶液之间的电势差。

第九章电解与极化作用一、选择题1. 电解金属盐的水溶液时, 在阴极上： ( )(A) 还原电势愈正的粒子愈容易析出(B) 还原电势与其超电势之代数和愈正的粒子愈容易析出(C) 还原电势愈负的粒子愈容易析出(D) 还原电势与其超电势之和愈负的粒子愈容易析出2. 电解时, 在阳极上首先发生氧化作用而放电的是：( )(A) 标准还原电势最大者 (B) 标准还原电势最小者(C) 考虑极化后，实际上的不可逆还原电势最大者(D) 考虑极化后，实际上的不可逆还原电势最小者3.下列关于燃料电池效率η的说法错误的是：（）（A）η小于1 （B）η可以大于1 （C）η等于1 （D）η不可能大于1二、填空题1.酸性介质的氢-氧燃料电池, 其正极反应为_________, 负极反应为_________。

2.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 ________ 。

3.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________,________。

4. 超电势测量采用的是三电极体系, 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_________。

5. 氢气在金属电极上析出时, 根据条件不同, 超电势随电流密度变化关系分别可用η=ωj或η=a + b lg j表示, 前者适用于情况, 而后者适用于________情况。

6.为了防止金属的腐蚀，在溶液中加入阳极缓蚀剂，其作用是极极化程度。

（填①增加②降低③阳④阴）三、计算题1.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αSn2+=0.10, αH+=0.010, 氧在阳极上析出的超电势为0.500 V,已知：φθ(Sn 2+/Sn) =-0.140 V, φ θ(O 2/H 2O) =1.23 V 。

九、电解与极化作用答案九、电解与极化作用答案一、选择题( 共26 题)1. 1 分(4802) (A)2. 2 分(4803) (C)3. 1 分(4855) (B)4. 2 分(4857) (C)5. 2 分(4861) (A)6. 2 分(4863) (B)7. 2 分(4869) (C) 8. 1 分(4870) (D) 9. 1 分(4871) (B) 10. 2 分(4889) (B) 11. 2 分(4910) (A) 12. 2 分(4946) (D) 13. 2 分(4921) (B) 14. 2 分(4924) (B) 15. 1 分(4931) (D) 16. 2 分(4932) (B) 17. 2 分(4940) (A) 18. 2 分(4946) (D) 19. 2 分(4947) (A) 20. 2 分(4948) (D)21. 2 分(5102) (D) 22. 2 分(5105) (D) 23. 1 分(5106) (C)24. 2 分(5154) (B) 25. 2 分(5165) (B) 26. 2 分(5166) (C)二、填空题( 共27题)1. 2 分(4801)[答] Pb│H2SO4(m) ；PbO2│H2SO4(m) ；Pb│H2SO4(m) ；PbO2│H2SO4(m)2. 2 分(4807)[答] j = nFr3. 2 分(4815)[答] 电解质虽然不同, 但电极上发生的反应一致, 都是电解水。

4. 2 分(4816)[答] E分解=E可逆+η阴+η阳+IR；增加5. 5 分(4851)[答] 电流密度；电极电位偏离平衡电位或静止电位；浓差极化，电化学极化，有电流通过时，电极电位对平衡电位的偏离。

6. 2 分(4858)[答] 正，负，负，正7. 2 分(4859)[答] 增加；减少8. 5 分(4860)[答] (1) 1.9 V ；0.5 V (3分)(2) 高(2分) 9. 2 分(4866)[答] 低超压；高超压(各1分) 10. 2 分(4867)[答] 电子的电流密度是j e/e, 因每个电子携带电量大小为e, 则：（1）4.94×1015 cm-2·s-1 (1分)(2) 1.56×1016 cm-2·s-1 (0.5分)(3) 3.12×107 cm-2·s-1(0.5分) 11. 5 分(4868)[答] j = j e{exp(-αη F/RT)-exp([1-α ]η F/RT)}.(1)0.31mA·cm-2(2分)(2) 5.41mA·cm-2(2分)(3) 1.39×1042mA·cm-2(1分)- 902 -九、电解与极化作用 答案- 903 -12. 2 分 (4884)[答] 极谱分析的滴汞电极, 铅蓄电池的充电, 氯碱工业, 电镀杂质的分离等. 13. 2 分 (4888)[答] 提供电流, 使研究电极极化; 测量研究电极的超电势值。

第10章电解与极化作用一、填空题1．溶液中含有活度均为1.00的H+、2Zn+、2Pb+。

已知在H2在阴极上析出的超电势为0.4 V，则正确的析出顺序是（）。

已知：2+(Zn/Zn)0.7630VEθ=−；2+(Pb/Pb)0.1265VEθ=−。

[南京航空航天大学2012研]【答案】Pb2＋；H＋；Zn2＋【解析】在阴极上可能析出的阳离子的电极电势分别为：222Zn ZnPb PbH H0.763ln1.000.763V20.1265ln1.000.1265V2ln1.000.40.4VRTFRTFRTFϕϕϕ+++=−+=−=−+=−=−=−根据在阴极上电势愈正者，其氧化态愈先还原而析出的原则，析出顺序为：Pb2＋、H＋、Zn2＋。

二、选择题1．随下列哪个条件的变化氢过电位会由大变小？（）[中国科学院大学2012研] A．电流密度逐渐增大B．电极表面由光滑变粗糙C．电极材料由Fe换成PbD．温度不断降低【答案】C【解析】一般说来，对氢超电势比较高的金属有Hg，Zn，Pb，Cd等金属；对氢超电势低的金属有Pt，Pd等；对氢超电势居中的金属有Fe，Co，Cu等。

故当电极材料由Fe 换成Pb时，氢过电位会由大变小。

2．当发生极化现象时，两电极的电极电势将发生如下变化（）。

[北京航空航天大学2010研]A．φ（阳）变大，φ（阴）变小B．φ（阳）变小，φ（阴）变大C．两者都变大D．两者都变小【答案】A【解析】根据极化产生的原因可分为两类，即浓差极化和电化学极化。

对于阴极而言，浓差极化是因为阴极附近的离子沉积到阴极表面，使其浓度小于本体浓度，从而导致其电极电势低于可逆时的电极电势；电化学极化是由于本身反应的迟缓性而使阴极表面积累了过多的电子，从而使电极电势向负方向移动。

所以，阴极极化的结果使电极电势变得更负，同理，阳极极化使电极电势变得更正。

3．铅蓄电池负极反应的交换电流密度，比正极反应的交换电流密度约小两个数量级，这表明（）。

第九章电解与极化作用练习题一. 是非题(2×10=20分)1. 电解，电镀，化学电源和电化腐蚀等都是热力学不可逆过程。

（）2. 测分解电压时，要使用伏特计，目的在于测电解池两极的端电压—槽电压。

（）3. 用Pt电极电解NaOH稀水溶液时，产物构成的电池是Pt ︳H2(P1)︳NaOH(m)︳O2(P2)︳Pt4. 浓差极化是由于电池或电解池中阴极与阳极电解质溶液浓度不同所引起的。

（）5. 超电势的大小是电极极化程度的量度。

（）6. 凡能通过氧化—还原反应生产的产物都可用电化学方法生产。

（）7. 金属氧化与介质还原在不同地点进行，金属都不会被腐蚀。

（）8. 无论金属多么活泼，只要有去极剂存在，金属都不会被腐蚀。

（）9. 金属的电势越负，越易被腐蚀。

（）10. 外加电流阳极保护或外加电流阴极保护，目的（作用）都是降低腐蚀电流。

（）yes no.二填空题（2×10=20）1. 对电池，正极极化时φIR（不可逆）_______φR(可逆)2. 以Pt电极电解不挥发性酸的水溶液时，实际分解电压一般都为_______ V（取两位有效数字）3. 以Ag电极电解AgNO3溶液时，阴极浓差超电势η阴= RT/F ln(c/c1), c为本体溶液Ag+浓度，c1为电极附近Ag+浓度，则两个浓度的关系是c ______c14.阴极极化时φIR（不可逆）______φR（可逆）5.一极化曲线的图如下此曲线应是极极化曲线（填阴或阳）。

6. 电解池正极上发生反应（填还原或氧化）。

7. 电解槽阴极的析出电势与其可逆电势的关系是φ析，阴φR，阴。

8. 电解处于平衡态时，氧化电流密度与还原电流密度之差i______0.9. 一般情况下，金属离子在金属固体上析出的超电势η 0。

10.一电解池中，Ag的可逆电势为0.681V，Cu的可逆电势为0.327V，首先在阴极上析出的是（填Ag或Cu）。

三．单选题（2×10=20分）1．测定分解电压的装置中要使用伏特计，其作用是（A）测量电路中某一段的电压降（B）测量工作电池的端电压（C）测量槽电压（D）测量理论分解电压2．惰性金属为电极电解H2SO4，下述反应中正确的是(A)正极(B)负极(C)正极(D)负极3．对电化学极化的下列说法中不正确的是(A)电化学极化起因于电荷在相界面上转移的迟缓性(B)电化学极化是因电极反应需要活化能所致(C)在极化电流很大时，活化过电势增长加快(D)电化学极化在电极过程中的任一电极上都存在4．有关浓差极化的下列说法中不正确的是(A)浓差极化是产生浓差极化的根本原因(B)浓差超电势决定于本体溶液中离子浓度与电极附近同种离子浓度之比值(C)浓差超电势可通过搅拌完全消除(D)阴极和阳极浓差超电势不会相等5．在相同条件下，氢析出时超电势最小的是(A)镀铂黑的铂电极(B)光亮铂电极(C)金电极(D)银电极6．在金属的裂缝处常易腐蚀，其原因是(A) 裂缝处易积存水，水电离出H+(B)裂缝处易积集CO2和水(C)裂缝处氧浓度小，易成为腐蚀电池的阴极(D)裂缝处氮浓度小，易成为腐蚀电极的阴极7．两种金属离子共同析出的条件是(A)两种金属离子浓度相同(B)两种金属离子的平衡电势与析出的超电势之差相等(C)两种金属离子的价型相同(D)两种金属离子析出时的超电势与衡电平势均相等8．铁Fe在潮湿空气中（含大量CO2）被电化腐蚀的电池未反应是(A) Fe ＋1/2O2(g)＋2H+ Fe2+ + H2O(B) Fe2++2OH- Fe(OH)2(C) 2Fe(OH)2+H2O+1/2 O2 2Fe(OH)3(D) Fe+3/4 O2(g)+3H++3e- Fe3++3/2 H2O9．对氧浓差微电池——差异充气电池的下列说法不正确的是(A)充O2的电极为阴极(B)充N2的电极为负极(C)O2为去极剂(D)充O2电极的反应Fe＋1/2O2＋H2O ＝Fe(OH)210.为保护铁不受腐蚀，有时在其表面镀一层锌或镀一层锡，常称镀锌铁和镀锡铁。