第六章电化学极化
1. 简述三种极化的概念，哪一种极化严格来讲不能称为极化。
电化学极化：当电极过程为电化学步骤控制时，由于电极反应本身的“迟缓性”而引起的极化。
浓度极化：当电极过程由液相传质步骤控制时，电极所产生的极化。
电阻极化：由电极的欧姆电阻引起的电位差。
电阻极化严格来讲不能称为极化
2. 简述电化学极化最基本的三个动力学参数的物理意义。
1) 对称系数：电位偏离形式电位时，还原反应过渡态活化能改变值占F 的分数。
物理意义：反应改变电极电位对还原反应活化能的影响程度；（1—）反应改变电极电位对氧化反应活化能的影响程度。
对称系数是能垒的对称性的变量，是由两条吉布斯自由能曲线的斜率决定的，而且曲线的形状和斜率是取决于物质的化学键特性。在CTP动力学中，可以用来推测过渡态的构型，研究电极反应的放电机理。
2）电极反应标准速率常数K：当电极电位等于形式电位时，正逆反应速率常数相等，称为标准速率常数。
物理意义：在形式电位下，反应物与产物浓度都为1时，K在数值上等于电极反应的绝对反应速度。 a.度量氧化还原电对的动力学难易程度；b体现电极反应的反应能力与反应活性；c.反应电极反应的可逆性。
3)交换电流密度J。：在平衡电位下，氧化反应和还原反应的绝对电流密度相等，称为交换电流密度。
物理意义：a.度量氧化还原电对的动力学难易程度；b体现电极反应的反应能力与反应活性；c.反应电极反应的可逆性；d.表示平衡电位下正逆反应的交换速度。
3.为什么电极电位的改变会影响电极反应的速度和方向？
4.写出Butler-Volmer公式在不同过电位范围下的近似公式。
5.简述J0对电极性质的影响。
6. J0描述平衡状态下的特征，为何它却能说明电化学动力学中的一些问题？
7. 如何用稳态法测量三个动力学参数。
8. 在谈到一个CTP的不可逆性时，我们有时说它是过电位较大，而有时又说它是电流密度较小，这两种说法有何区别和联系？
9.电解H2SO4水溶液，Ni阴极的过电位为0.35 V。当J增加到原来的8倍时，阴极过电位是多少？假设为电化学极化，Tafel公式中b为0.12V。
10. 在20℃下于某一电流密度下H+在Hg上还原的过电位为1.00V，Tafel公式中b为0.113V。温度升高到40℃时，该电流密度下过电位为0.95V。如果温度升高后，仍然维持原来的过电位不变，H+还原反应速度将有何变化（以百分数表示）？假定β与温度无关。
11. 25℃下，于强烈搅拌的某电解液中，将阴极极化到远离其平衡电位，若此时将电极表面剩余电荷密度值变化－0.045C/m2，则电极反应速度可能变化多少倍？(设Cd恒定为0.15F/m2, β=0.5，单电子反应)
12 25℃下某电极反应的J0为5×10－3安培/米2。在恒电位极化下的过电位为－0.199V时，稳态电流密度为多少？应用快速开关切断恒电位仪，然后对电极施加恒定的阴极电流密度0.205安培/米2，问达新稳态下的过电位是多少？假定β=0.5 。
13. 当HCl在50%甲醇水溶液中的浓度为0.1M时，在20℃下实验中测得H+在Hg阴极上还原的过电位数据如下：
如果CTP是阴极过程的RDS，求
（1）塔菲尔公式中的常数a和b；（2）J0；（3）在低电流密度区域电流密度与过电位的比例常数；（4）在电流密度为10安培/米2时的绝对电流密度J正和J逆值。
14.与单电子电极反应相比，多电子电极反应的动力学公式有何变化？近似公式适用范围有何变化？Tafel公式在什么条件下就不再适用了？为什么？
15.测量电化学反应动力学参数有哪些方法？
1）经典法：利用旋转电极测Ｔａｆｅｌ曲线，得稳态极化曲线。（ＲＤＥ法，Ｔａｆｅｌ曲线法）
2）暂态法：利用短暂电脉冲或交流电（如 单位阶跃法，电流阶跃法，循环伏安法，交流阻抗谱法）
16.推导多电子电极反应的近似公式适用范围。
17. 298K 下，Fe2+阴极还原反应机理为：
Fe2+ ＋H2O==FeOH+＋H+
FeOH+＋e- → FeOH
FeOH ＋H+ ＋e- == Fe ＋H2O
求该反应的Tafel 斜率b ，及Fe2+和OH-的阴极电化学反应级数。（β=0.5）
18.设有一电极反应1,,O e R O R -+⇔均可溶，某浓度311.010.mol L --⨯，已知电极反应速率常数71110.K cm s --=⨯，0.5β=，求
（1）交换电流密度0i
（2）若忽略传质影响，当阳极电流密度为20.0965.mAcm
-时，其过电势为多少？
19.写出考虑了Ψ1效应的Tafel公式。
20.根据课本图6-7的实验分析Ψ1效应的影响
第七章浓度极化
1. 写出液相传质总流量的表达式及其所传导的电流的表达式。
2.分析稳态过程和暂态过程的区别和联系。
3.指出液相中各部分液层厚度的数量级。
4.分别写出用反应物粒子和可溶产物粒子表示的稳态扩散电流密度公式，其中的z是粒子的荷电荷数吗？为什么？
5.什么是极限扩散电流密度？
6.说明双电层、扩散层、边界层的区别。
7.如何研究浓度极化的动力学特征？
8.画出产物可溶和产物不溶时典型浓度极化曲线。
9.推导O与R均可溶且初始浓度均不为零的浓度极化公式。
10.简述平衡电位与稳定电位的区别和联系。
11.平板电极恒电位极化时，暂态过程扩散层真实厚度大约是有效厚度的多少倍？
12.以浓度分布曲线说明，恒电位和恒电流条件下的非稳态扩散中浓度极化是如何发展的。
13.进行电位阶跃实验，计算电流强度如何确定电极面积？
14.微电极研究电极过程有何优点？
15. 对于一个可用半无限边界条件的方程来描述的电化学体系，电池壁必须离开电极五倍“扩散层厚度”以上。某物质的扩散系数D＝10-5cm2/s，求对于100s的电位阶跃实验时间，工作电极和电池壁之间的距离要求多大?
16.如何根据J、J0、Jd的相对大小判断R.D.S?
17.RED有何特点？
18.如何用RED判断电极过程的R.D.S.
19.RRED有何作用？
