《应用电化学》考题

《应用电化学》期末考试题

（总分100分，考试时间100分钟）

一、填空题（每空一分，共20分）

1. 一般电化学体系为三电极体系，相应的三个电极为（ ）、（ ）和（ ）。化学电源一般分为（ ）极，电解池则分为（ ）极。对于化学电源和电解装置，（ ）电极和（ ）电极通常合二为一。

2. 影响电催化活性的主要因素有催化剂的（ ），（ ）以及（ ）。

3. 时空产率的单位为（ ），氯碱工业三种方法采用的电解槽式分别为（ ）、（ ）和（ ）。

4. 电化学传感器可分为（ ）、（ ）和（ ）型传感器。

5. 在ϕ-pH 图中，有H +或OH -参加的非氧化还原反应是（ ）纵坐标的直线；有H +或OH -参加的氧化还原反应是一条（ ）的线；没有H +或OH -参加的氧化还原反应是（ ）纵坐标的直线。

二、选择题（每题2分，共20分）

1. 电毛细现象是界面张力随（ ）变化的现象。

A 、溶液密度

B 、电极电位

C 、电极电流

D 、溶液正负离子数 2. 电解水溶液，镍电极上的K η=0.40 V ，当k i 增加到原来的10倍时，η的值为（ ） （提示：已知k i b a lg +=η中的b 为0.15V ）

A 、0.35V

B 、0.55V

C 、0.63V

D 、0.49V 3. 电池容量的大小与正负电极__________与电池大小__________。（ ） A 、有关、无关 B 、有关、有关 C 、无关、无关 D 、无关、有关 4. 具有记忆效应的电池是（ ）

A 、锌镍电池

B 、镉镍电池

C 、镍氢电池

D 、镉银电池 5. 影响电极金属结晶生长的主要因素要看（ ）

A 、电解液组成

B 、过电位

C 、电流密度

D 、金属本质及离子价态 6. 按阴离子使金属失去钝化能力的强弱，下列离子的排列顺序正确的是（ ）

A 、-

Br > -Cl > -OH > -24SO B 、 -

Br > -OH > -

24SO > -Cl C 、-Cl > -

Br > -OH > -24SO D 、-

24SO > -OH > -

Br > -Cl

7. 金属钝化分为化学钝化、阳极钝化和机械钝化，钢锯条烤蓝和铅在硫酸中表面覆盖盐层引起腐蚀速率降低分别属于（ ）

A 、化学钝化、机械钝化

B 、化学钝化、阳极钝化

C 、阳极钝化、化学钝化

D 、机械钝化、化学钝化 8. 下列哪一条不属于Futuron 工艺对传统工艺的改进（ ）

A 、Futuron 活化剂代替传统的活化剂

B 、Cu-link Futuron 代替传统的催化剂

C 、化学镀镍（铜）部分省去

D 、不再需要预镀镍 9. 形稳阳极的最大特点不包括下面哪一条（ ） A 、不受腐蚀 B 、尺寸稳定 C 、寿命长 D 、氧超电势低

10. 一个有机电合成产品要工业化必须达到以下指标中不包括哪一条（ ） A 、电流效率>50% B 、电解能耗> 8kW·h·kg -1最终产物

C 、在电解液中最终产物浓度>10%

D 、最终产物能简单分离

三、判断题（每题2分，共10分）

1. Tafel 公式中的常数a 与电极材料、电极表面状态、溶液组成以及实验温度有关，并且Tafel 方程使用于不存在物质传递对电流影响的情况。（ ）

2. 物质传递的形式有扩散、表面电化学反应、电迁移和对流。（ ）

3. Fe 3+/Fe 2+电对催化H 2O 2的还原反应属于“内壳层”催化。（ ）

4. 所有电池的能量转换效率都低于100%。（ ）

5. 铅酸电池中参与反应的电解液离子是SO 42-，而不是HSO 4-。（ ）

四、简答题（每题10分，共20分）

1. 简述工作电极的基本要求。

2. 请画出汞电极上的γ与q 随电极电势ϕ的变化曲线示意图，并分析最高点以及左右两支的电荷和表面张力变化。

0.5

0.0

-0.5

-1.0

300

350

400

450

-30

-20

-100

102030

γ/d y n *.c m

-1

E/V vs NHE

q *10-6/C .c m

-2

五、计算题（第1题20分，第2题10分，共30分）

1. 写出离子膜槽电解法生产氯碱的电解反应，试计算生产每吨NaOH 的理论能量消耗。若槽电压为4.0 V ，电流效率为70%， 试计算实际能耗和能量效率。近年来，经过改进，槽电压已降为

2.8 V ，相应的数值又如何？假设电解反应的理论分解电压为2 V ，96500C = 26.8 A·h

2. 对于燃料电池：（—）（Pt ），CH 3OH ︱1mo l ·L -1 H 2SO 4 ︱O 2 (Pt)，（＋），（1）请写

出电极反应和电池反应，并计算标准电池电动势。已知3()f m G CH OH θ

∆= -166.271kJ mol -⋅; 2(())f m G H O l θ∆= -237.1291kJ mol -⋅; 2()f m G CO θ∆= -394.3591kJ mol -⋅; 3()f m H CH OH θ∆=

-238.661kJ mol -⋅; 2(())f m H H O l θ∆=-285.831kJ mol -⋅; 2()f m H CO θ∆=-393.51kJ mol -⋅。