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I物理化学题库docx
4801
电池Pb（s）|H2SO4（/h）IPbO2⑸，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，有一种电解质可以首先析出，它的分解电压等于下列差值中的哪一个？
式中加，0阳和加分別代表电极的可逆电极电势和阴、阳极的实际析出电势。
（）
（A）
阳—如.阴
（B）
01+g
（C）
如（最小）—
亦（最大）
（D）
術（最大）一
如（最小）
4804
计算298K时，电解池Pt|HBr（0.05mol・kg1,冷=0.860）|Pt的可逆分解电压。
已知:
0”Br2/BF）=1.065V.
4805
计算卞列电解池在298K时的可逆分解电压：
（甲）Pt|HBr（0.05mol・kg'1,堆=0.860）|Pt
（乙）Ag（s）|AgNO3（0.50mol•kg1,=0.526）IIAgNO3（0.01mol・kg」,饪=0.902）|Ag（s）□，知：
/（Br2/Br）=1.065V。
4806
在298K时，使下述电解池发牛电解作用，
Pt|CdCl2（1.0mol・kg'1）,NiSO4（1.0mol・kg'1）|Pt
问当外加电压逐渐增加吋，两电极上首先发生什么反应？
这吋外加电压至少为若T?
（设活度系数均为1）0己知:
沪（Cd2+/Cd）=-0.402V,『（Ni2+/Ni）=-0.25V,
03（Cb/Cl）=1.358V,眉（O2/OH）=0.40IV.
4807
电极表面反应速率厂与电流密度丿•之问应满足关系。
4808
出和Ch在Ag电极上的超电势在电流密度为0.1Acm'2时分别为0.87和0.98V。
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?
（忽略电解池内部电压降）。
己知E3（O2-H2）=1.229V-
4809
用电解法制备铜■繚■锌的合金，今于含上述金属的氛化物溶液中电解，阴极上析出0.175g合金，其组成为：
Zn22.9%,Cu72.8%,Ni4.3%。
若无氢气析出，试问应在溶液中通过多少电量？
4810
将10g硝基苯还原为苯胺，理论上需要多少电量？
若电解槽电压为2V,需
消耗多少电能？
已知:
M（C6H5NO2）=123.113g・mol」.
4811
用电解食盐法制备氯和碱时,在140dm3电解液中，以1250A电流通电10h,测得每dn?
溶液屮含氢氧化钠116.5g.,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床，并简要说明其不一•致的原因。
4813
298K吋，以Pt为阳极，Fe为阴极，电解浓度为1mol・kg'的NaCl水溶液（活度系数为0.66）o设电极表面有出锂）不断逸出时的电流密度为0.1A-cm2,P（上逸；1!
Cl2（g）的超电势可近似看作零。
若Tafel公式为〃二a+blg（//lA・cm3,且Tafel常数a=0.73V,b=0.1IV,^3（Cl2/Cr）=1.36V,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，比INaClICb涂钉的钛，电解液为NaOH,100g・dm3;NaCl,190g・dm'3（n=0.72）□求此电解NaCl的理论分解电压。
p（H2）=p（C12）=101.325kPa,（C12/CD=1.36V。
4815
电解HNO3,H2SO4,NaOH,NH3・出0,其理论分解电压均为1.23V。
其原因是
4816
从理论上分析电解时的分解电压,E分解二,而且随电流
强度I的增加而0
4851
电化学中电极反应的速度以表示，极化是
的现象，极化主要有,-’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
f]=a+blg/\对丁这两个电极，其b值都为0.118V,但两电极的a值不同。
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上的交换电流jo分别是1X10%・nf2和6X10-9A・mS求在298K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
（A）
0S阳＞
如；
0宀阴＞
（B）
0巴阳V
01；
0•八阴＞
（C）
0卜阳V
如；
0F・阴V
（D）
阳＞
如；
g阴＜
0.
0;;
4856
298K时，用钳电极电解1mol•dm3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lcm2,电解液电阻为100Q,出和02的超电势“（V）
与电流密度j（A-cm2）的关系分别为
g=0.472+0.118lg/'g=1.062+0.118lg/
问当通过的电流为1mA时，外加电压为若干？
（O2,H2O,H+）=1.229V。
4857
2980.1mol-dm'3的HC1溶液屮，氢电极的热力学电势为-0.06V，电解此溶液
时，氢在铜电极上的析出电势0弘为:
（A）大于-0.06V
（B）等于-0.06V
（C）小于-0.06V
（D）不能判定
4858
电池放电吋，随电流密度增加阳极电位变，阴极电位变,正
极变，负极变o
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0.7V,还原电位均为1.20V,贝IJ阳极电位等
于，阴极电位等于O
（2）电池充电时，充电电压比平衡电动势高、低还是相等o4861
极谱分析仪所用的测量阴极属于下列哪一种？
（）
（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
丿代表电池的电流密度，丿。
代表电极的交换电流密度，以下关系式中哪个反映了常用参比电极的工作特性？
（）
（A）|j|»./o
（B）|j\«jo
（C）IJI=jo^O
（D）IjI=Jo=O
4864
298K吋，用Pb为电极来电解H2SO4溶液（0.10mol・kf仇=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=1.0685V。
试求出在Pb阴极上的超电势。
（H2SO4只考虑一级电离）
已知如汞=0.2802Vo4865
在锌电极上析出氧气的塔菲尔公式为“=0.72+0.11610,亦298K下，川Zn作阴极，惰性物质作阳极，电解浓度为0.1mol・kf的ZnSO4溶液，设溶液pH=7,
要使出不和锌同时析出，应控制什么条件？
已知:
0m（Zn*/Zn）=-0.7628V。
4866
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
或/7=a+blg/-表示，前者适用于情况，而后者适用于
情况。
4867
已知电极
（1）Pl|出,比
（2）Pl|Fc3+,Fc2+,和（3）PbIH2,PT的交换电流密度
人分别为：
（1）0.79mA・cm'；
（2）2.5mA・cmp（3）5.0X10l2A・cm3当它们在298K处于平衡态时，每秒有多少电子或质子通过双电层被输送？
（1）cm'2•s1:
（2）cm'2・s“；（3）cm'2-s'1。
4868
25°C时，若FT离子在Pt极上放电的交换电流密度为0.79mA・5严，问超电势为
（1）10mV,
（2）100mV,（3）-5.0V时，电极电流密度分别为
（1）
2z1
（2）;（3）mA•cm~?
令&=_。
2
4869
极谱分析中加入大量惰性电解质的目的是：
（A）增加溶液电导
（B）固定离子强度
（C）消除迁移电流
（D）上述几种都是
4870
Tafel公式rf=a+blg/的适用范围是：
（A）仅限于氢超电势
（B）仅限于j仝0,电极电势稍有偏差的情况
（C）仅限于阴极超电势，可以是析出氢，也可以是其他
（D）可以是阴极超电势，也可以是阳极超电势
4871
极谱分析的基本原理是根据滴汞电极的
（A）电阻
（B）浓差极化的形成
（C）汞齐的形成
（D）活化超电势
4872
298K时，用Pb为电极來电W0.100mol・dm"H2SO4（n=0.265）o在电解过程中，把Pb阴极与另一摩尔廿汞电极相联接，当Pb阴极上氢开始析出时，测得E分弊=1.0685V,试求比在Pb电极上的超电势（H2SO4只考虑一级电离），已知摩尔廿汞电极的氢标电势術汞二0.2800Vo
4873
（1）试导出同一电极反应在不同的超电势时，反应速率（即电流密度比的表达式；
（2）25°C时，1mol・dm"的KOH溶液用镀釦黑的釦电极电解，使它在阳极上产牛O?
当
超电势为0.4V时，电流密度j=10-3A-cm2,若超电势为0.6V,j为多少？
（设对称凶子或传递系数P=0.5）
4874
PtIH2（/AFr（aq）ill极的丿。
为0.79mA・cm2,当穿过电极界血的电势差为5mV,温度为25°C,以及质子的活度为1时，问通过总而积为5cn?
的标准电极的电流是多少？
4875
25°C时，以汞阴极电解稀硫酸溶液，测得不同阴极超电势时的电流密度如下：
~n~i\:
~（160（X650J3（X79
jX1（）7/A・cnf2；2.96.328100
求Tafel公式“二a+bln（//A•cm'2）中Za,b,传递系数a及交换电流密度joo
4876
由Buttler-Volumer方程：
j=j（）2xp（aFq/RT）~exp（-0F^/RT）、导出电极稍有极化时，超电势与电流密度的关系n=coj。
4877
在电池X,H2（/;3）|H+IIKC1（饱和）|Hg2Cl2-Hg中测定氢在阴极X析出的超电势。
当pH=7.00,25°C下,测得电池E=1.325V,试求圧在X上析出的超电势是多少?
已知饱和廿汞的电极电势在25°C时为0.2415Vo
4878
电极Pt|Ce4+,Ce餌的交换电流密度为3.98X10*A・cm'2,E3=1.61V,Ce4+,Ce3+的浓度均为0.05mol・dm'3,H活度系数分别为/±=0.90和0.97。
试推导电流密度与外加电压V的函数关系，假定只存在活化超电势（*0.5）。
4879
电极Pt|Ce4+,Ce*的交换电流密度为3.98X10*A・cnf2,E3=1.61V,推导电流密度丿•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（*0.5）.
4880
25°C时，在Ni电极上反应HJe-的交换电流密度为1.00X10'5,A・（:
胪。
试求欲达到0.100V的超电势时，需要多少电流密度（«=0.5）?
（a）从Butler-Volmer方程计算；（b）从Tafel方程近似计算。
4881
甲醇在373K,lmol•dm-3H2SO4中,以200A・nf?
的电流密度发生电化学氧化吋，在钳黑电极上需要0.44V的超电势，在Pt-Ru-Mo合金催化剂上为0.23V,当超电势均为0.30V时，在这两种催化剂上的相对反应速率是多少？
4882
在1mol-kg1的HC1中，有两种不同的金属Pt和Hg,今维持两者的电势相等（-0.40V）,求298K时，1h内不同金属上比的析出量。
已知在Pt,Hg±，析出比的交换电流密度./（）分别是7.9XIO41和0.79XIO"A・cm-2（设传递系数*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血。
但在工业及分析等方血，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Pf做电极电解SnCb水溶液，在阴极上因出有超电势故只析出Sn（s）,在阳极
上析出Ch,已知比2+=010,au+=0.010,氧在阳极上析出的超电势为0.500V,
bnH
□，知：
$（Sn2+/Sn）=-0.140V,^3（O2/H2O）=1.23V。
（1）写LLi电极反应，计算实际分解电压
（2）若氢在阴极上析岀时的超电势为0.500V,试问要使气店降至何值时，才开始析
出氢气?
4886
298K时，测得下列电池的电动势为0.187V,
Pt|PbSO4|H2S04（0.01mol・kg'1）|H2（p3）,Pt,若0.01mol・kg'1H2SO4的电导率为8.6X10%】・cm'1,电池的电极而积为lcn?
极间距为2cm,求有200mA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+250mVo
4887
电流密度为0.1A・car?
时，兄和Ch在Ag电极上的超电势分别为0.90V和0.98V。
今将两个Ag电极插入0.01mol・kf的NaOH溶液中，通电（0.1A・cm©发生电解反应，电极上首先发生什么反应？
此吋外加电压为多少？
已知：
眉（OH/O2）=0.40IV,『（OH7H2）=-0.828Vo
4888
超电势测量釆用的是三电极体系，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。
4889
下列示意图描述了原电池和电解池中电极的极化规律，其屮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
來川三电极装置研究超电势时，一般采川鲁金毛细管，其作川为
采用搅拌其作用为O
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弓』H?
假设[HsgIH*],试导出Tafel公式^=a+bln/。
4892
求在Fc电极上，Q1mol-kg1KOH水溶液中，每小吋电解出氢100mg-cm'2吋应维持的电势（氢标）.已知：
a=-0.76V,b=-0.11V（41流密度的单位为A/cm2）04893
Bowden和Rideal在25°C时，川汞阴极在稀H2SO4屮测得TK列析氮超电势。
~10j/A•cm'2；~~6328100
“/V丨0.650.730.79
计算该反应的丿°和仏
4894
在0.1mol・dm"H2SO4溶液（堆=0.265）中，插入Pt电极作为阴极电解,比在其上析出，阴极与1mol#汞电极相连接时,测得电池电动势为1.0685Vo试计算25°C时,H2在Pt电极上的超电势。
4901
求在Fe电极上自lmol・kg】KOH水溶液中，每小时电解出氢100mg・cm^时应维持的电势（氢标）。
（己知：
a=・0.76V,b=-0.11V）
4902
氯碱工业用铁网为阴极，石墨棒为阳极，电解w（NaCI）=0.25的NaCl溶液来获得Cl2（g）和NaOH溶液。
NaCl溶液不断地加到阳极区，然后经过隔膜进入阴极区。
若某电解槽内阻为8X104Q,外加电压为4.5V,电流强度为2000A,每小吋从阴极区流出溶液为27.46kg,其中w（NaOH）=0.10,w（NaCl）=0.13,已知下述电池的电动势为2.3V,H2（/?
3）|NaOH（vv=0.10）,NaCl（yv=0.13）IINaCl（vv=0.25）|Cl2（p3）试问：
（甲）该主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）该电解池屮川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KC1,KBr和KI浓度均为0」mol・kg」。
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ZMs）电极和大量0.1mol-kg1的ZnCb溶液的较人器皿中，若略去液接电势和极化影响，试求298K时卜•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B"至BF浓度为lX104mol•kg1
（丙）析出Cl?
至C1•浓度为IX10“mol・kg'
设活度系数均为lo
已知:
從（12/0=0.535V,^（Br2/Br'）=1.056V,（Cl2/CD=1.360V。
4904
在298K时，标准压力長下，某混合溶液中，CuSO4浓度为0.50mol・kg",
H2SO4浓度为0.01mol-kg1,用钳电极进行电解，首先铜沉积到Pt上，若
H2（g）在Cu（s）上的超电势为0.23V,问当夕卜加电压增加至U有H2（g）在电极上析出时，溶液中所余c『+的浓度为多少？
（设活度系数均为1,H2SO4作一级电离处理）已知:
沪（Cu"/Cu）=0.337V。
4906
某仪器所需载气为岂气，拟川电解水法制备，2H2O=2H2+02当所需氢气（处在标准状态下）流量为2XI04m3-min1W，问仪器工作10h,电解槽需耗电量
（Q）为若干？
电解槽电极（血积A为0.1m2）上的电流密度（/）为多少？
4907
氯酸盐市电解高氯酸盐制备，在阳极形成CIO；的高电位下，同时有氧气发生，
已知当电流密度为j时，测得产牛V体积的氧气需时间/s,求此时形成
CIO；的阳极电流密度J2o设电极面积为A,VhT,分別为O2气的压力、
体积及温度；/；（）,V（）,To为标准态下的压力、体积及温度；办是产生02气的电流密度。
4908
某含有Ag+,Ni2+,Cd2+（活度均为1）离子的pH=2的溶液，电解时，出与各金属在阴极析出的先后顺序为、、、o
（已知孑（Ag+/Ag）=0.799V,$（Ni2+/Ni）=-0.23V,孑（Cd2+/Cd）=-0.402V。
H2
在Ag上超电势7；=0.20V,在Ni上，〃二0.24V,在Cd上，〃二0.30V）
4909
以Cu为电极，电解1mol・dn^CuSCU溶液（pH=3）,则在阴极上的电极反应，阳极上的电极反应0己知：
H?
在Cu电极上〃=0・5V,^3（Cu2+/Cu）=0.337V,
O2在Cu电极上，〃=0V,^3（O2/H+,H2O）=1.229V。
4910
以石墨为阳极，电解0.01mol・kg，NaCl溶液，在阳极上首先析出：
（）
（A）Cl2
（B）O2
（C）6与02混合气体
（D）无气体析出
已知：
（I）3（ci2/cr）=1.36V,7；（C12）=OV,
沪（O2/OH）=0.401V,77（O2）=0.8Vo
4911
用Pt做电极电解SnCb水溶液，在阴极上沉积Sn,在阳极上产牛02（g）,
已知&Z+=0.10,«u+=0.010,氧在阳极上析出的超电势77（O2）=0.50V,已知bnH
03（Sn2+/Sn）=・0.140V,眉（H+,H2O/O2）=1.23V.
（1）试写出电极反应，计算实际分解电压
（2）若氢在阴极上析岀时的超电势为0.50V,试问要使t?
Sn2+降至何值时，才
开始析出氢?
4912
有电池Pt|Cl2（p3）IHC1（0.1mol・kg1）|AgCl（s）|Ag,
已知AgCI在25°C时的标准生成焙为-127.03kJ-mol'1,Ag,AgCl和Cl2（g）在
25°C时的标准炳依次为：
41.95,96.10和243.86J•K1•rnol^o试计算25°C
时:
（A）
电池电动势
（B）
电池可逆操作时的热效丿M
（C）
电池的温度系数
（D）
AgCl的分解压力
4913
用银作电极，镀银溶液中NiSCU・5H2O含量为270g-dm'3（溶液中还有Na2SO4,MgSO4,NaC1等物质），已知氢在鎳上的超电势为0.42V,氧在鎳上的超电势为0.1V,问在阴极和阳极上首先析出（或溶解）的可能是哪种物质？
（已知298K吋，^3（Ni2+/Ni）=-0.25V,（Na+/Na）=-2.714V,肩（Mg2+/Mg）=2363V,$（O2/H2OTt）=1.23V,Mr（NiSO4・5H2O）=245）。
4914
氢在铁电极上超电势为0.35V,阴极区电解液屮二价铁离子活度d=0.8,电解时不希望出在电极上析出，问溶液中pH最低需要保持多少？
（设温度为298K,0弓（Fe2+/Fe）=-0.440V）4916
某溶液中含有1.00mol•kg1Zn（NO3）2和1.00mol•kg1Cu（NO3）2,
pH=4.0,该溶液在25°C用光滑的Pt片作为电极。
试问当阴极电势达-0.30V时,阴极上发生什么反应？
这时溶液中残余Cu"的浓度为多少？
已知比在光滑Pt片和Cu片上的超电势分别为0」V和0.2V,0m（Zi?
7Zn）=・O.7628V,（Cu2+/Cu）=0.337Vo假设不考虑其活度系数的影响。
4917
在298K,長压力下，以惰性电极电解含有H2SCMO.O5molkg"）和CuSO4（0.05molkf）的水溶液，若电解过程不断搅拌，并且超电势可以忽略不计，离子活度可近似用浓度代替，已知『（Ci?
7Cu）=：
0.337V,0弓（用,出0/02）=1.229V.
（1）计算使铜析岀时所需最小外加电压
（2）当电解进行到C『+浓度降为原來浓度的1%时，外加电压是多少？
4918
以Pt为电极,电解液组成为0.01mol•dm-3的H2SO4和0.05mol•dm3的
CuSO4溶液，使Cu镀在Pt上，若氢在铜上的超电势为0.23V,并设H2SO4在此浓度下完全离解，而Cu析出吋所产生的疋忽略不计，问当电极上有氢气泡出现吋铜离子浓度为若干？
（^3（Cu2+/Cu）=0.337V）
4919
在25°C时,用铜电极电解0.00
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