(整理)第十章电解与极化作用练习题与答案(2)
物化题练习题
物化练习题(供参考)
第二章热力学第一定律
一. 选择题
1. 下面陈述中，正确的是：( )
(A) 由于U和H是状态函数，又有Q V＝ΔU，Q p＝ΔH，所以，Q V和Q p是状态函数
(B) 热量总是倾向于从含热量较多的高温物体流向含热量较少的低温物体
(C) 封闭体系与环境之间交换能量的形式，非热即功
(D) 体系与环境间发生热量传递后，必然要引起体系温度的变化
2. 在SI中，压力的单位是：( )
(A) atm (B) kg/m2
(C) Pa (D) mmHg
3. 物质的量为n的理想气体的何组物理量确定后，其它状态函数方有定值：( )
(A) p (B) V (C) T，U (D) T，p
4. 恒容下，一定量的理想气体，当温度升高时内能将：( )
(A) 降低(B) 增加(C) 不变(D) 不能确定
5. 在一个密闭绝热的房间里放置一台电冰箱，将冰箱门打开并接通电源使其工作，过一段时间后，室内的平均气温将如何变化：( )
(A) 升高(B) 降低(C) 不变(D) 不一定
6. 理想气体在pө下，从10dm3膨胀到16dm3同时吸热126 J，此气体的ΔU为：( ）
(A) –284J (B) 842J
(C) – 482J (D) 482J
7. 在体系温度恒定的变化中，体系与环境之间：( )
(A) 一定产生热交换(B) 一定不产生热交换
(C) 不一定产生热交换(D) 温度恒定与热交换无关
8. 某绝热封闭体系在接受了环境所作的功之后，其温度：( )
(A) 一定升高(B) 一定降低
(C) 一定不变(D) 不一定改变
物理化学全程导学及习题全解207-223 第十章电解与极化作用
第十章 电解与极化作用
本章知识要点与公式
1.电解过程常是在不可逆的情况下进行。实际分解电压表示为： E 分解=E 可逆+△E 不可逆+IR
△E 不可逆 由于电极反应上的不可逆（极化效应）所致 △E 不可逆=η阴+η阳
2.根据极化产生的不同原因，极化可以简单分为两类:电化学极化、浓差极化。由于极化的存在，每个电极在一定电流密度下，实际析出电势浓度极化。由于极化的存在，每个电极在一定电流密度下，实际析出电势为：
φ阳，析出=φ阳，可逆+η阳 φ阴，析出=φ阴，可逆-η阴
3.总体上讲，无论原电池或者是电解池，极化作用都是不利的，但其也可以利用，如极谱分析，就是利用浓差极化来分析的一种方法。
在外加电压不大的条件下，把溶液剧烈搅动可以降低浓差极化，但不可能把浓差极化完全消除。加入去极化剂和减小体系阻值也可以降低超电势的值。
氢超电势是各种电极过程中研究得最早也是最多的。氢超电势与电极材料、溶液组成、电极表面状态及试验温度有关。
1905年，Tafel 提出经验公式： η=a+b ln(j/[j])
同样，氢超电势的存在正在实际电解过程中有里也有弊。
在电解过程中，阳离子在阴极上的析出顺序为：还原电势愈正者、其氧化态愈先还原；同理，在阳极上起氧化反应，还原电势愈负者其还原态愈先氧化而析出。这里要考虑到氢超电势，当两种离子的析出电势相差0.2V 以上时，有可能用电解的方法将两种离子分离。
电解在金属的电化学腐蚀与防腐以及化学腐蚀等有很大的作用。其中，燃料电池及电有机合成是电化学中研究的前沿。
典型例题讲解
例1 某溶液中含有0.01mol·kg -1CdSO 4，0.04mol·kg -1ZnSO 4和0.5mol·kg -1H 2SO 4，把该
傅献彩《物理化学》第五版课件及习题答案_10电解与极化作用
§10.2 极化作用
例如电解一定浓度的硝酸银溶液 阴极反应
Ag + (mAg+ ) e Ag(s)
可逆
电解时
RT 1 Ag |Ag ln F aAg+
阴
可逆 > 不可逆 阳极上有类似的情况，但 可逆 < 不可逆
动势达极大值 Eb,max。
电 流 I
3
再增加电压，使I 迅速增 加。将直线外延至I = 0 处， 得E(分解)值，这是使电解
2 1
池不断工作所必需外加的 最小电压，称为分解电压。
E分解
电压E
测定分解电压时的电流-电压曲线
实际分解电压
要使电解池顺利地进行连续反应，除了克服作
为原电池时的可逆电动势外，还要克服由于极化在
2．阴极电保护 外加电源组成一个电解池，将被 保护金属作阴极，废金属作阳极。 3．阳极电保护 用外电源，将被保护金属接阳极， 在一定的介质和外电压作用下，使阳极钝化。
金属的防腐
（4）加缓蚀剂 在可能组成原电池的系统中加缓 蚀剂，改变介质的性质，降低腐蚀速度。 （5）制成耐蚀合金 在炼制金属时加入其它组分， 提高耐蚀能力。如在炼钢时加入Mn，Cr等元素制成不 锈钢。
超电势的测定
+
电解与极化试题
电解与极化试题
电解与极化试题
⼀、选择题
1. 25℃时, H 2在锌上的超电势为 0.7 V ，θ?(Zn 2+/Zn) = -0.763 V ，电解⼀含有
Zn 2+(a =0.01) 的溶液，为了不使 H 2析出，溶液的 pH 值⾄少应控制在
(A) pH > 2.06 (B) pH > 2.72
(C) pH > 7.10 (D) pH > 8.02
2. ⼀贮⽔铁箱上被腐蚀了⼀个洞，今⽤⼀⾦属⽚焊接在洞外⾯以堵漏，为了延长铁
箱的寿命，选⽤哪种⾦属⽚为好？
(A) 铜⽚ (B) 铁⽚ (C) 镀锡铁⽚ (D) 锌⽚
3. ⾦属活性排在H 2之前的⾦属离⼦, 如Na + 能优先于H +在汞阴极上析出, 这是由于：
(A) θ?(Na +/ Na) < θ?(H +/ H 2)
(B) η (Na) < η (H 2)
(C) ?(Na +/ Na) < ?(H +/ H 2)
(D) H 2在汞上析出有很⼤的超电势, 以⾄于?(Na +/ Na) >?(H +/ H 2)
4. 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
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2H ?为：
(A) ⼤于 -0.06 V (B) 等于 -0.06 V
(C) ⼩于 -0.06 V (D) 不能判定
南京大学物理化学下册(第五版)复习题解答最新整理
物理化学下册课后复习题答案第八章电解质溶液
第九章可逆电池电动势及其应用
第十章电解与极化作用
第十一章化学动力学（一）
第十二章化学动力学基础（二）
第十三章
1.比表面有哪能几种表示方法？表面张力与表面Gibbs自由能有哪些异同点？
答：A0= As/m或A0= As/V；
表面张力又可称为表面Gibbs自由能，二者数值一样。
但一个是从能量角度研究表面现象，另一个是从力的角度研究表面现象；故二者物理意义不同；单位不同。
2.为什么气泡、小液滴、肥皂泡等都呈圆形？玻璃管口加热后会变得光滑并缩小（俗称圆口），这些现象的本是什么？用同一滴管滴出相同体积的苯。水和NaCl 溶液，所得的液滴数是否相同弯曲液面有附加压力，其最终会将不规则的液面变为圆形或球形；
球形表面积最小，表面自由能最低，最稳定；
不相同。
3.用学到的关于界面现角的知识解释以下几种做法或现象的基体原理：①人工降雨；②有机蒸馏中加沸石；③多孔固体吸附蒸气时的毛细凝聚；④过饱和溶液，过饱和蒸气，过冷液体等过饱和现象；⑤重量分析中的“陈化” 过程；⑥喷洒农药时，为何常常在农药中加入少量表面活性剂这些现象都可以用开尔文公式说明，①、②、④、⑤是新相刚形面时的体积小，曲率半径小，对与之平衡的旧相有更加苛刻的条件要求。③多孔固体吸附蒸气时，被吸附的气体的液相对毛细管是润湿的，其曲率半径小零，当气体的分压小于其饱和蒸气压时，就可以发生凝聚。⑥喷洒农药时，在农药中加入少量表面活性剂，可以降低药液的表面张力，使药液在叶面上铺展。
4.在三通活塞的两端涂上肥皂液，关断右端通路，在左端吹一个大泡，然后关闭左端，在右端吹一个小泡，最后让左右两端相通。试问当将两管接通后，两泡的大小有何变化？到何时达到平衡？讲出变化的原因及平衡时两泡的曲率半径的比值。
第十章电解与极化作用
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注意:
如果外电压再增大，则此 电压只增加溶液中的电位降， 从而使电流急剧增加。如图中 的 2 ~ 3 段。
此时
( E外 - E分解 ) = I R
3
1.229 V 1
1.70 V 2
E分解
2～3 直线外延至 I＝0 处所得的电压，即 E 分解. ——— 使电解质溶 液能连续不断发生电解时所必须的最小外加电压，称为该电解质溶液的
压，向溶液本体扩散，不可逆；
反向电压：超过 1. 70 V 时：
电极上产生的气体压力等于大气 压，气体逸出，电解反应开始发生。
4
分析：
造成上述结果的原因是在电解时，电极上有极化作用， 而使电解过程要以明显的程度进行时，外电压必须超过 E可 逆，此超过的值———超电势。
结论：
实际分解电压( E 分解)=理论分解电压 ( E 可逆) + 超电势 ( △E )
此时 η＝ω j， ω 值与金属电极的性质有关。
19
电极极化的结果：
有利也有害！
害处：电解时要消耗电功，化学电源少得电功。
如：电解 NaCl(aq)，超电势高就要增加槽电压，增大电能消耗。若升高 0. 3 V，每生产一吨 H2 就多消耗 800 度电。
益处：由于H2有较高的过电位，就使得许多较氢电极电势低的金属能从水 溶液中析出。如汞阴极电解 NaCl(aq)，Na＋放电后形成钠汞齐，再 与水作用生成烧碱和 H2，以得到纯度高的 NaOH，而 H+不放电。
207-223 第十章电解与极化作用
上 析 出 O2 ， 已 知 aSn2+ = 0.10 ， aH+ = 0.01 ， 氧 在 阳 极 上 析 出 的 电 势 为 0.5V ， 已 知
ESn2+ Sn = −0.14 V ， EO2 H2O H+ = 1.23 V
不同？
答：在镀层完整时，两种镀层并无原则上的差别，一旦镀层有所损坏镀锡铁的防腐效 果比好于镀锡铁，一旦镀层损坏锡保护层作为阳极与 Fe 构成原电池，从而加速 Fe 放入腐蚀， 但锌保护层会作为阴极先被腐蚀，从而保护 Fe 不受腐蚀，直到保护层全被腐蚀。
10．金属仿佛主要有哪些方法？这些防腐方法的原理有何不同？ 答：金属防腐有以下方法：
为了不使 H2 析出，问溶液的 pH 值应控制在多少为好？
解：若 E（Zn2+|Zn）>E(H+|H2),则 Zn(S)析出而 H2 不能析出.
即: -0.763V+ 0.5916V lg10−5 >-0.05916V pH-0.75V 2
pH>2.72.
例 3 25°时，用 Zn 电极作为阴极，电解 a±=1 的 ZnSO4 水溶液。
典型例题讲解 例 1 某溶液中含有 0.01mol·kg-1CdSO4，0.04mol·kg-1ZnSO4 和 0.5mol·kg-1H2SO4，把该
第十章 电解与极化现象自测题
第十章 电解与极化作用自测题
I ，选择题
1. 当发生极化作用时，两电极的电极电势的变化为(a )。 (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
2，用铜电极电解2CuCl 的水溶液，不考虑超电势，在阳极上将会发生的反 应为(已知2+Cu |Cu
0337V ϕ
=.，22O |H O 123V ϕ=.，-
Cl |Cl 21360V ϕ
=.) （d ）
。 (a)析出氧气 (b) 析出氯气
(c)析出铜 (d)铜电极氧化 3.已知2+Fe |Fe
0440V ϕ
=-.，2+Cd |Cd
0402V ϕ
=-.，将Fe(s)和Cd(s)的粉末投入含Fe 2+(0.10
mol ⋅kg -1)和含Cd 2+(0.10 mol·kg -1)的溶液中，Fe(s)和Cd(s)将 （b ） (a) 都溶解 (b) Fe(s)不溶，Cd(s)溶解 (c)都不溶解 (d)Fe(s)溶解，Cd(s)不溶
4 . 298K 时，在0.1 0 mol ⋅kg -1的 HCl 溶液中，氢电极的可逆电势约为-0.06 V ，当用Cu 电极点解此溶液，氢在Cu 电极上的析出电势应（c ）。 (a) 大于 -0.06 V (b) 等于-0.06 V (b) 小于 -0.06 V (d) 无法判定 5．极谱分析仪所用的测量阴极为(b )。 (a)电化学极化电极 (b)浓差极化电极 (c)理想可逆电极 (d)难极化电极
6，以石墨为阴极。电解0.10 mol ⋅kg -1 NaCl 溶液，已知-
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第 10 章电解与极化作用练习题
二、单选题：
1．298K， p HCl 溶液 (a=1) 制备 H2和 Cl2 ，若以 Pt 作电极，当电极上有气泡产生时，外加电压与电极电位关系：
(A)V( 外 )= φ (Cl - /Cl2)-φ (H+/H2)；(B)V(外)>φ (Cl-/Cl2)-φ(H+/H2) ；
(C)V( 外 ) ≥φ (Cl2, 析 )- φ (H2, 析) ；(D)V( 外 ) ≥φ (Cl - /Cl2)-φ(H+/H2)。
2．25℃时，用 Pt 作电极电解a(H +)=1 的 H2SO4溶液，当 i=52 ×10-4 A· cm-2
φ 2 2
H2O2
时，=0，=0.487V.已知(O/HO)=1.229V ，那么分解电压是：
(A) 0.742V；(B)1.315V；
(C)1.216V；(D)1.716V。
3．下列两图的四条极化曲线中分别代表原电池的阴
极极化曲线和电解池的阳极极化曲线的是：
(A)1 、 4；(B)1 、 3；
(C)2 、 3；(D)2 、 4。
8．在极化曲线的测定中，参比电极的作用是：
(A)与待测电极构成闭合回路，使电流通过电解池；
(B)作为理想的极化电极；
(C)具有较小的交换电流密度和良好的电势稳定性；
(D)近似为理想不极化电极，与被测电极构成可逆原电池.
10．分别用 (1) 铂黑电极， (2) 光亮铂电极， (3) 铁电极， (4) 汞电极，电解硫酸溶精品文档
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液，若电极极片的大小和外加电压相同，则反应速度次序是：
第十章 电解与极化作用
电解与极化作用
一、简答题
1.什么叫极化作用？什么叫超电势？极化作用主要有几种？阴、阳极上由于超电势的存在其不可逆电极电势的变化有何规律？
2.在电解过程中，阴、阳离子分别在阴、阳极析出的先后次序有何规律？
3.电化腐蚀主要有哪些类型？在盛水的铁锅中，为什么在水周围比在水下的部分先生锈？
4.以Pt 为电极电解Na 2SO 4水溶液，在两级的溶液中各加数滴石蕊试液，在电解的过程中两极区溶液的颜色有何变化？
5.当电流通过下列电解池时，判断有哪些物质生成或消失，并写出反应式。
（1）碳为阳极，铁为阴极，溶液为氯化钠；
（2）银为阳极，镀有氯化银的银为阴极，溶液为氯化钠；
（3）两铂电极之间盛以硫酸钾溶液。
6.电解ZnCl 2水溶液，两极均用铂电极，电解反应如何？若均改用锌电极，结果又如何？两者的分解电压有何差异？
二、计算题
1.用金作阳极，镍作阴极，电解 1.0 mol·dm -3H 2SO 4溶液，求：分解电压为多少伏？(O 2在Ni 上的超电势η(H 2)=0.4V ，O 2在金上的超电势η(O 2)=0.53V ，在298K 时φø [O 2/H 2O ，H +]=1.229V)。 [答案：V (分解)=φ(阳)-φ(阴)=1.899 V ]
2.用Pt 电极电解CuCl 2溶液，通过的电流为20A ，经过20min 后，问：
(1).在阴极上能析出多少质量的Cu ？
(2).在阳极上能析出多少体积的298K ，100kPa 下的Cl 2(g)？
[答案：(1)m=0.2009kg ；(2).V(Cl 2)=0.0031m 3]
苏州大学物理化学考研、期末考试复习-第十章电解与极化作用习题及答案
+)
Hg2SO4(s) + 2e-
→
2Hg(l)
+
SO
2− 4
───────────────────────
Cd（汞齐） + Hg2SO4(s) → CdSO4(s) + 2Hg(l) 或 Cd(12.5%汞齐)│CdSO4.8/3H2O(s)│CdSO4(饱和溶液) │CdSO4·8/3 H2O(s)│Hg2SO4(s) + Hg(l)
为 0.66)。 设电极表面有H2(g)不断逸出时的电流密度为 0.1A·cm-2, Pt上逸出Cl2(g)的超电
势可近似看作零。 若Tafel公式为 η =a+blg(j/1A·cm-2), 且Tafel常数 a=0.73 V, b=0.11V, φ
(Cl2/Cl-)=1.36 V，请计算实际的分解电压。
三、计算题 19. [答]
φ析出(H2)= φ可逆(H2) - η (H2 )= -0.9977 V I = 1/2 ∑mizi2= 0.008 mol·kg-1
1
lgγ (Zn2+) = -Az2(Zn2+) I 2 , γ (Zn2+) = 0.658
∴φ析出(Zn) = φ可逆(Zn) - η = -0.8597 V
第十章电解与极化作用
第十章 电解与极化作用
【复习题】
【1】什么叫分解电压？它在数值上与理论分解电压（即原电池的可逆电动势）有何不 同？实际操作时用的分解电压要克服哪几种阻力？
【答】 分解电压就是能使某电解质溶液连续不断地发生发生明显电解时所必须的最小 外加电压。实际上，分解电压要大于原电池的可逆电动势
E 可逆 。E （实际分解） =E （理论分
解） +η（阳） +η（阴） +IR 。所以在实际操作时不仅要克服理论分解电压，还要克服极化 和电阻引起的电势降等阻力，其中主要是由于电极的极化作用所致。
【 2】产生极化作用的原因主要有哪几种？原电池和电解池的极化现象有何不同？ 答】极化作用的类型有很多，主要有浓差极化和化学极化等。 由于极化作用， 负极的电极电势比可逆电势越来越 两
条曲线有相互靠近的趋势， 原电池的电动势逐
由于极化作用， 阴极的电极电势比可逆电势越来越 两条曲线有相互远离的趋势， 电解池的外加电压 逐渐增大。
3】什么叫超电势？它是怎么产生的？如何降低超电势的数值？
【答】 在有电流通过电极时，电极电势偏离于平衡值的现象称为电极的极化，为了明 确地表示出电极极化的状况，常把某一电流密度下的电势ψ
不可逆
与ψ 平之间的差值称为超电
势，它的产生有浓差极化、 化学极化和电阻极化 （电解过程中在电极表面上生成一层氧化物 的薄膜或其他物质） 。
在外加电压不太大的情况下，将溶液剧烈搅动可以将低浓差极化，设法降低溶液内阻可 以将低电阻极化，还可以加入去极化剂可以将低化学极化。
【 4】析出电势与电极的平衡电势有何不同？由于超电势的存在，使电解池阴、阳极的 析出电势如何变化？使原电池正、 负极的电极电势如何变化？超电势的存在有何不利和有利 之处？
电解与极化试题
电解与极化试题
一、选择题
1. 25℃时, H 2在锌上的超电势为 V ，θϕ(Zn 2+/Zn) = V ，电解一含有
Zn 2+(a = 的溶液，为了不使 H 2析出，溶液的 pH 值至少应控制在
(A) pH > (B) pH >
(C) pH > (D) pH >
2. 一贮水铁箱上被腐蚀了一个洞，今用一金属片焊接在洞外面以堵漏，为了延长铁
箱的寿命，选用哪种金属片为好？
(A) 铜片 (B) 铁片 (C) 镀锡铁片 (D) 锌片
3. 金属活性排在H 2之前的金属离子, 如Na + 能优先于H +在汞阴极上析出, 这是由于：
(A) θϕ(Na +/ Na) < θ
ϕ(H +/ H 2) (B) (Na) < (H 2)
(C) ϕ(Na +/ Na) < ϕ(H +/ H 2)
(D) H 2在汞上析出有很大的超电势, 以至于ϕ(Na +/ Na) >ϕ(H +/ H 2)
4. 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
5. 298 K 、 mol ·dm -3的 HCl 溶液中，氢电极的热力学电势为 V ，电解此溶液
时，氢在铜电极上的析出电势2H ϕ为：
(A) 大于 V (B) 等于 V
(C) 小于 V (D) 不能判定
6. 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
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第10章电解与极化作用
1．要在一面积为100 cm2的薄铁片两面都镀上厚度为0.05 mm的均匀镍层，计算所需的时间。已知所用电流为 2.0 A，电流效率为：
解：根据题意得，在t时间内流过的总电量为，即
其中，所以
2．在298 K和标准压力下，试写出下列电解池在两电极上所发生的反应，并计算其理论分解电压：
解：（1）电解时，阴极反应为
阳极反应为
＝1.22V
（2）
＝1.227V
（3）
＝－0.0866V
3．在298 K和标准压力下，用镀铂黑的铂电极电解a H＋＝1.0的水溶液，当所用电流密度为时，计算使电解能顺利进行的最小分解电压。已知
忽略电阻引起的电位降，H2O（l）的标准摩尔Gibbs生成自由能为－237.129 kJ·mol－1。
解：分解电压可表示为
其中可逆电压为
则分解电压最小为。
4．在298 K时，使下述电解池发生电解作用：
问当外加电压逐渐增加时，两电极上首先分别发生什么反应？这时外加电压至少为若干？（设活度因子均为1，超电势可忽略。）
解：在阳极上可能发生反应的阴离子是Cl－、OH－和SO42－，相应的电势为
因电极电势最小的，先在阳极被氧化，所以阳极发生OH－被氧化的反应。
在阴极上，可能发生反应的离子有，各自的电极电势为
因Ni2＋的电极电势最大，所以阴极上发生的是Ni2＋被还原的反应，故分解电压为
5．298 K时，用Pb（s）电极来电解H2SO2溶液，已知其浓度为0.10 mol·kg－1，r士＝0.265，若在电解过程中，把Pb阴级与另一甘汞电极相连组成原电池，测得其电动势E ＝1.0685 V。试求H2（g）在Pb阴级上的超电势（只考虑H2SO4的一级电离）。已知所
(整理)第10章电解与极化作用
第十章电解与极化作用
一、本章主要内容
§10.1 分解电压
§10.2 极化作用
§10.3 电解时电极上的反应
§10.4 金属的电化学腐蚀与防腐
§10.5 化学电源
二、本章重点与难点
1、分解电压的概念。
2、极化作用。
3、电解时电极上的反应。
4、金属的电化学腐蚀与防腐。
5、化学电源。
三、教学目的
1、掌握电化动力学的一般原理；
2、掌握电化学的基本理论和技能，为后续专业课的学习奠定坚实的理论基础。
四、教学要求
1、了解分解电压的意义。
2、了解产生极化的原因，了解氢超电势在电解中的作用。
3、能计算一些简单的电解分离问题。
4、了解金属腐蚀的原因和各种防腐的方法。
5、了解化学电源的类型及应用。
五、授课时数
8学时
用Nernst 方程式处理电化学体系时，都有一个前提，即该体系需处于热力学平衡态。所以用Nernst方程研究的问题具有很大的局限性。一切实际的电化学过程都是不可逆过程。对不可逆电极过程进行的研究，无论是在理论上或实际应用中，都有非常重要的意义。因为要使电化学反应以一定的速度进行，无论是原电池的放电或是电解过程，在体系中总是有显著的电流通过。因此，这些过程总是在远离平衡的状态下进行的。研究不可逆电极反应及其规律对电化学工业有着十分重要的意义。因为它直接涉及工艺流程、能量消耗、原料消耗等因素。本章我们将讨论电解过程中在电极上进行的不可逆反应，从中得出不可逆电极过程的一些规律，将它们应用于电镀、电化学腐蚀、化学电源等方面。
§10.1 分解电压
一、理论分解电压
使某电解质溶液能连续不断发生电解反应时所必须外加的最小电压称为理论分解电压。理论分解电压在数值上等于该电解池作为可逆电池时的可逆电动势：E （理论分解电压）＝E （可逆）
物化题练习题
物化练习题(供参考)
第二章热力学第一定律
一. 选择题
1. 下面陈述中，正确的是：( )
(A) 由于U和H是状态函数，又有Q V＝ΔU，Q p＝ΔH，所以，Q V和Q p是状态函数
(B) 热量总是倾向于从含热量较多的高温物体流向含热量较少的低温物体
(C) 封闭体系与环境之间交换能量的形式，非热即功
(D) 体系与环境间发生热量传递后，必然要引起体系温度的变化
2. 在SI中，压力的单位是：( )
(A) atm (B) kg/m2
(C) Pa (D) mmHg
3. 物质的量为n的理想气体的何组物理量确定后，其它状态函数方有定值：( )
(A) p (B) V (C) T，U (D) T，p
4. 恒容下，一定量的理想气体，当温度升高时内能将：( )
(A) 降低(B) 增加(C) 不变(D) 不能确定
5. 在一个密闭绝热的房间里放置一台电冰箱，将冰箱门打开并接通电源使其工作，过一段时间后，室内的平均气温将如何变化：( )
(A) 升高(B) 降低(C) 不变(D) 不一定
6. 理想气体在pө下，从10dm3膨胀到16dm3同时吸热126 J，此气体的ΔU为：( ）
(A) –284J (B) 842J
(C) – 482J (D) 482J
7. 在体系温度恒定的变化中，体系与环境之间：( )
(A) 一定产生热交换(B) 一定不产生热交换
(C) 不一定产生热交换(D) 温度恒定与热交换无关
8. 某绝热封闭体系在接受了环境所作的功之后，其温度：( )
(A) 一定升高(B) 一定降低
(C) 一定不变(D) 不一定改变
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第10章电解与极化作用练习题
二、单选题：
1．298K，p下，试图电解HCl溶液(a = 1)制备H2和Cl2，若以Pt作电极，当电极上有气泡产生时，外加电压与电极电位关系：
(A)V(外) = φ(Cl-/Cl2) -φ(H+/H2) ；(B)V(外)>φ(Cl-/Cl2)-φ(H+/H2) ；
(C) V(外)≥φ(Cl2,析) -φ(H2,析) ；(D)V(外)≥φ(Cl-/Cl2) -φ(H+/H2) 。2．25℃时，用Pt作电极电解a(H+) = 1的H2SO4溶液，当i = 52 ×10-4A·cm-2时，2Hη= 0，2Oη= 0.487V. 已知φ(O2/H2O) = 1.229V，那么分解电压是：
(A) 0.742 V ；(B) 1.315 V ；
(C) 1.216 V ；(D) 1.716 V 。
3．下列两图的四条极化曲线中分别代表原电池的阴
极极化曲线和电解池的阳极极化曲线的是：
(A) 1、4；(B) 1、3；
(C) 2、3；(D) 2、4。
8．在极化曲线的测定中，参比电极的作用是：
(A) 与待测电极构成闭合回路，使电流通过电解池；
(B) 作为理想的极化电极；
(C) 具有较小的交换电流密度和良好的电势稳定性；
(D) 近似为理想不极化电极，与被测电极构成可逆原电池 .
10．分别用(1)铂黑电极，(2)光亮铂电极，(3)铁电极，(4)汞电极，电解硫酸
溶液，若电极极片的大小和外加电压相同，则反应速度次序是：
(A) (4) > (3) > (2) > (1) ；(B) (2) > (1) > (3) > (4) ；
(C) (1) > (2) > (3) > (4) ；(D) (4) > (2) > (3) > (1) 。12．当原电池放电，在外电路中有电流通过时，其电极电势的变化规律是：
(A) 负极电势高于正极电势；(B) 阳极电势高于阴极电势；(C) 正极可逆电势比不可逆电势更正；(D) 阴极不可逆电势比可逆电势更正。
13．电极电势φ的改变可以改变电极反应的速度，其直接的原因是改变了：
(A) 反应的活化能；(B) 电极过程的超电势；
(C) 电极与溶液界面双电层的厚度；(D) 溶液的电阻。
15．阴极电流密度与浓差超电势η的关系是：
16．对于活化过电势，下列叙述不正确的是：
(A) 活化过电势的产生是当有电流通过时，由电化学反应进行的迟缓性所引起的；
(B) 活化过电势随温度的升高而增大；
(C) 活化过电势随电流密度的增大而增大；
(D) 电解时阴极析出金属时(Fe、CO、Ni除外)活化过电势很小，若电极上有气体析出时则活化过电势很大。
18．氢在金属Pb上析出反应的机理是：
(A) 复合脱附机理；(B) 电化脱附机理；
(C) 迟缓放电机理；(D) 以上三种机理都可能。
20．极谱分析的基本原理是利用在滴汞电极上：
(A) 电阻小，电流密度大；(B) 形成浓差极化；
(C) 氢超电势大；(D) 易生成汞齐。
21．用Pt电极电解CdSO4溶液时，决定在阴极上是否发生浓差极化的是：
(A) 在电极上的反应速率(如果不存在浓差极化现象) ；
(B) Cd2+ 从溶液本体迁移到电极附近的速率；
(C) 氧气从SO42- 溶液本体到电极附近的速率；
(D) OH- 从电极附近扩散到本体溶液中的速率 .
22．分别测量两节用过一些时候的干电池的电压，其起始电压都在1.1伏以上。将此两节电池放入一支完好的手电筒，灯泡却不发亮，究其最可能的原因是：
(A) 电池电压降低；(B) 电筒电阻太大；
(C) 电池阻太大；(D) 电池发生了严重的电化学反应。24．为了防止金属的腐蚀，在溶液中加入阳极缓蚀剂，其作用是：
(A) 降低阳极极化程度；(B) 增加阳极极化程度；
(C) 降低阴极极化程度；(D) 增加阴极极化程度。
25．碳钢（为阳极）在碳铵溶液中的腐蚀属于：
[已知：φ(OH－,H2) = -0.828 V，φ(OH,O2) = 0.401 V]
(A) 析氢腐蚀；(B) 化学腐蚀；(C) 吸氧腐蚀； (D) 浓差腐蚀。27．已知：φ(O2/OH-) = 0.401 V，φ(Cl2/Cl-) = 1.358 V，φ(Pb2+/Pb) = -0.126 V，φ(PbCl2/Pb,Cl-) = -0.262 V。当用两个Pb电极电解0.1 mol·dm-3 NaCl水溶液时，若不考虑超电势的影响，则阳极反应为：
(A) Pb Pb2+ + 2e ；(B) Pb + 2Cl -PbCl2 + 2e ；
(C) 2Cl-Cl2(g) + 2e ；(D) 4OH -O2 + 2H2O(l) + 4e 。28．Na + 、H + 的还原电势分别为-2.71V 和-0.83V，但用Hg作阴极电解NaCl溶液时，阴极产物是Na－Hg齐，这个现象的解释是：
(A) Na和Hg形成液体合金；(B) 还原电势预示Na更易析出；
(C) 氢在汞电极上的超电势可能超过1.9V ；(D) 上述原因都不是。29．已知氢在铜上的析出超电势为0.23V，φ(Cu2+,Cu) = 0.34V，电解0.1mol·dm-3的CuSO4溶液，电极电势只有控制在大于下列哪个电势下，氢就不会析出：
(A) +0.13V ； (B) -0.23V ；(C) +0.23V ； (D) -0.27V 。
30．已知φ(Ag + ,Ag) = 0.799V，φ(Pb2+,Pb) = -0.126V，在298K、p 下，电解含Ag+ 、Pb2+ 活度各为1的溶液，当Pb2+ 离子开始析出时，Ag+ 的浓度是：
(A) 10-7 mol·dm-3 ；(B) 1mol·dm-3 ；
(C) 10-16 mol·dm-3 ；(D) 无法计算。
31．已知25℃时φ(Zn2+/Zn) = -0.763V，H2在Zn和光亮Pt上的超电压分别约为0.7V和0.3V，若分别以Zn和光亮Pt为阴极电解1mol·kg-1 ZnSO4溶液(设为中性)，在阴极上首先析出的物质将分别为：
(A) 均为H2； (B) 均为Zn ； (C) Zn和H2；(D) H2和Zn 。
三、多选题：