内容发布更新时间 : 2024/11/15 15:27:51星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
电化学原理 试题A(答案)
考试形式:闭卷 答题时间: 120 分钟 本卷面成绩占课程成绩 100%
(所有答案必须写在答题纸上、标清题号) 一、名词解释(每题3分,共15分)
1. 极化:有电流通过电化学装置时,电极电势偏离平衡电势的现象。
2. 交换电流密度:在平衡电势下,外电流密度为0,此时电极上正逆反应的绝对电流密度相等,都等于交换电流密度。
3.
4. 稳态扩散:电极反应有溶液中粒子参与时,该粒子会沿着某一方向产生一定的净流量,当此过程中溶液内各点浓度均保持恒定,不随时间而变化时,称为稳态扩散。
5. 零电荷电势:电极表面剩余电荷浓度为零时所对应的电极电势。
二、比较下列各组概念,说明其区别与联系。(每题5分,共15分)
1.阴极 阳极
答:电化学装置中有电流通过时,得到电子,发生还原反应的电极是阴极;失去电子,发生氧化反应的电极是阳极。一个电极电势负移就是阴极,电势正移就是阳极。
2.双电层 扩散层
答:电极表面存在电势梯度的液层是双电层;双电层外存在浓度梯度的液层是扩散层。二者都是电极表面附近的液层,但双电层内是反应区,扩散层内是液相传质区。
3.理想极化电极 理想不极化电极
答:电极电势可以极化到任意值的电极是理想极化电极;电极电势只能维持平衡电势的电极是理想不极化电极。二者都是一种理论近似,实际中都会有偏差,但有近似符合的实际电极。
三、回答下列问题。(每题8分,共40分)
1.“当电极处于零电荷电位时,表明电极的电极电位为零。” 这种说法对吗?为什么? 答:不对。电极表面剩余电荷浓度为零并不是电势为零。
2.“恒电流极化时,反应物粒子在电极表面的浓度随时间不断下降,当其降到零时,因无反应粒子,
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则反应将被迫停止。”这种说法对吗?为什么?
答:不对。反应粒子消耗量达到极值,且会发生电位阶跃有新的粒子参与反应。 3. 当电极表面有特性吸附时,是否一定会形成三电层?为什么?
答:不一定。如果电极表面带负电,特性吸附粒子为负离子,则不会形成。
4.当电极极化增大时,电极反应速度是否一定增大?为什么? 答:不一定。如钝化会降低。
5.画出三电极测量体系示意图。 答:
四、计算题(10分)
已知下列反应在25℃下的标准电极电位
① O2+4H++4e=== 2H2O 标准电极电位=1.229V ② H2O2+2H++2e === 2H2O 标准电极电位=1.77V 求反应③ O2+2H++2e === H2O2的标准电极电位。 解:①-②=③,
ΔG1-ΔG2=ΔG3, -4FE1+2FE2=-2FE3, E3=2E1-E2=0.69V
五、画出GCS双电层模型电荷分布和电位分布示意图。(设电极表面带正电荷)(10分)
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答:
六、在下图中画出电解池和原电池的阴阳两极极化曲线,并对端电压与阴、阳极过电位的关系进行分析。(10分)
答:
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