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物理化学练习（电化学动力学）2004级2007.1
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. 下列对铁表面防腐方法中属于"电化保护"的是： ( )
(A) 表面喷漆
(B) 电镀
(C) Fe表面上镶嵌Zn块
(D) 加缓蚀剂
3. 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
4. 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 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）
5. 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) 大于 -0.06 V
(B) 等于 -0.06 V
(C) 小于 -0.06 V
(D) 不能判定

6. 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 ： ( )
(A) 负极反应的恢复平衡的速率大, 容易出现极化
(B) 正极反应的恢复平衡的速率大, 容易出现极化
(C) 负极反应的恢复平衡的速率小, 容易出现极化
(D) 正极反应的恢复平衡的速率小, 容易出现极化
7. 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
8. j 代表电池的电流密度，j0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│>> j0
(B) │j│<< j0
(C) │j│= j0≠0
(D) │j│= j0= 0
9. Tafel公式 h =a+blgj 的适用范围是 ： ( )
(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, 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

二、填空题
10. 电极表面反应速率r与电流密度j之间应满足_______________关系。

11. 采用三电极装置研究超电势时, 一般采用鲁金毛细管, 其作用为________________,
采用搅拌其作用为_______________________________。

12. 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
h =Rej 或 h =a + b lgj 表示, 前者适用于 情况, 而后者适用于
____________情况。

13. 若铜和低碳钢相接触(例如在一个设计低劣的生活用水系统中), 受到腐蚀的金属
是____________________。

14. 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_____。

15. 从理论上分析电解时的分解电压, E分解=__________________________, 而且随电流
强度I的增加而_____________。
16.
电解HNO3, H2SO4, NaOH, NH3·H2O, 其理论分解电压均为1.23 V。其原因是
_________________________________________________________。
17. 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_________________________,
_______________________________________。
18. 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 ________ 。

19. (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 _________ 。

20. 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 。

三、问答题和作图题

21. 解释理论分解电压和实际分解电压, 并简要说明其不一致的原因。

22． 试述电极过程产生超电势的原因。

23. 画出不同 j0 大小的极化曲线 (略)

四、计算和推导题
24. 298 K，p$时，以 Pt 为阴极，C（石墨）为阳极，电解含CdCl2(0.01 mol·kg-1) 和
CuCl2(0.02 mol·kg-1)的水溶液，若电解过程中超电势可忽略不计，
（设活度系数均为 1，已知f$ (Cd2+/Cd) = -0.402 V， f$ (Cu2+/Cu) = 0.337 V，
f $ (Cl2/Cl-) = 1.36 V，f $ (O2/H2O,H+) = 1.229 V ) (不考虑水解) 试问：
（甲）何种金属先在阴极析出？
（乙）第二种金属析出时，至少须加多少电压？
（丙）当第二种金属析出时，第一种金属 离子在溶液中的浓度为若干？
（丁）事实上 O2(g) 在石墨上是有超电势的，若设超电势为 0.6 V，则阳极上
首先应发生什么反应？

25. 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 。

26. (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j)之比的表达式 ；
(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)

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