电化学原理李狄著北航出版社课后1-7章习题参考答案.pdf

= y S K 2=3.03 8 10 2 )/(Lmol 7、解： HAco, = HClo, + NaAco, - NaClo, =390.7， 121 eqcm HAco, =9.02 121 eqcm 0 /=0.023，=1.69 K _ 2 )1/(V 5 10 8、解：由欧姆定律 IR=iS KS l = K il ,K= 1000 c ,IR= 1000il c =V79 . 0 5 . 0126 1010105 33 9、解：公式 log =-0.5115| + Z ZI（设 25） C 1 ,()bb= aa 21 2 2q C b 3 = . 解法二：取的平均电位 1 q () 1 1 22 aa a b b + =处的表面电荷密度； 取的平均电位 2 q () 2 1 22 aa a b b + =+处的表面电荷密度； 则 12 1 1 a q b = ， 2 2 2 a q b 3 = 。 则有， 2 131212 22 2 22 aa qqqqq C bbbb 2 + = = = = 。 8、 解法一： 0 0.11 ( 0.119)0.30V= = a ， 1 0，且由题给数据知q，较大。 c 10 1 212 ln2lnln r y RTRTRT RTc FCFF = + a ， 1 1 y a qq C = a ； 10 22 ln2lnln r RTRTRT RTc FqFF = + a a 12 3 0.32 8.85 1040 298 8.31 0.05912log2log0.3log(10 ) 0.1 c =+ 3 0.2220.0591log(10 )c= 当0.001cmo=l L时， 1 0.222V= 1 2 :0.222:0.3 3 = a ，双层结构较分散； 当0.1cmol=L时， 1 0.1038V=， 1 1 : 3 = a ，分散层较小。 解法二： 1 0 8 2 r F qcRTSh RT = ，令 1 2 F Z RT =，则 3 2.648 10qcShZ =； 当0.001cmo=l L时， 3 37.764 2.648 101 q ShZ = ， () () 12 37.764ln 37.76437.76412.3log75.54.325ZSh=+， 1 2 0.222 ZRT V F = 同理可求0.1cmol=L时， 1 0.1038V。 9、解：从Cd曲线可知0.37V= 0 ；未加时，NaCl0.25 0.27V= 0稳 ，电极（钢）表面 带正电荷，缓蚀剂为阳离子型，难吸附，不起缓蚀作用；加以后，ClNaCl 吸附，缓蚀剂离子在Cl层吸 附，故有缓蚀作用。 10 ©right&天下 11 电化学原理第四章习题答案电化学原理第四章习题答案 1、 解：，设， 2 2CueCu + +?25oTC= 2 07 2.32.3 log0.337100.13 22 Cu RTRT aV FF + =+=+ 2 1 2 HeH + +，设，查表25 o T =C0.130=， a = 平，c = 平 则： () 2.3 log0.0591log 2 0.1300.230.28 c H RT aV F + = 为使氢气不析出，阴极电位不可负于0.28V。 2、 解： 2 22HeH + +，已知，log6.5 H a + =() , 0.0591log1.230.846 c HH aV + = 平 3、 解：( ) 2 2ZneZn + + 2 2，( )ZnZne + + () 2 0 , 2.30.0591 log0.763log 0.1 0.150.817 22 Zna Zn RT aV F + =+= += 平 若阴极上析氢：22 2 HeH + + c ， () , 0.0591log0.0591log 0.2 0.2651.061.1354 cHH H aV + = = 平 不使氢析出，则需 c ，设1.135 c V= ，则：() , 0.8171.1350.318 ZncZn V= = 平 最高槽压：V()0.8171.1350.50.818 ac IRV=+= += 4、 解：因为在 B 液中极化度小于 A 液，所以铁在 B 溶液中易于腐蚀溶解 0.00.81.0 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 -/V A B jc/(A/cm2) -/V A B jc/(A/cm2) 5、 解：设初始速度为，改编后速度为； 1 j 2 j 1 11 exp w jnFvnfKc RT = ， 2 22 exp w jnFvnFKc RT = 3 2121 1 4 10 expexpexp0.193 8.31 293 jwww jRTRT = ， 2 21 0.19318.6jj， 比原来低 81% mA cm= ©right&天下 12 6、 解： 32 2 96500 1 10193jnFvA m = = 扩散扩散 ， 2 2 96500 0.2548250jnFvA m= 电子电子 与 2 193jA=m比较：该电极过程的控制步骤是扩散步骤。 2 193jjA m= 扩散 ， 2 48250 19348057jjA m= 电子 j jj 电子电子 ，电子转移步骤为非控制步骤，处于准平衡态。 7、 解：设原扩散速度为，活化能为；搅拌后速度为，活化能为。 1 v 1 W 2 v 2 W 1 1 exp W vKc RT = ， 2 2 exp W vKc RT = ， 12 21 exp1000 WW vv RT = ， () 3 1221 lnln108.31 29817106WWWRTvvJ mol= 扩散活化能应降低17106J mol。 8、 解： ()()2 0 2.30.0591 log0.763log 0.33 10.77 22 cZn Zn RT mV F + =+= += ， 0 0 aH =。 0.777 ac EV=V=1.24V，而，VE，是电解池。 作为电解池，负极为阴极，故Zn电极发生阴极极化 ，()V ac EIR=+()()V1.240.7770.1640.10.199 ca EIRV=+=+= 电化学原理第五章习题答案电化学原理第五章习题答案 1、 解：出现铜红色，表明锡离子扩散速度较小，在凹处离子浓度降低较多，采用间隙电流有助于消除凹处锡离 子浓度与体浓度之差，而避免镀层中 Cu 含量过高。 2、 解：设的极限扩散电流为为为； 1d j 2d j 3d j 0 d c jnFD =， 32 2 dd jj 又由于正离子在阴极还原时，反应粒子的电迁移将使稳态电流密度增大，所以中有大量高外电解质，可忽略电 迁移影响，其反应不同于故 1dd jj： d Gc Ga X d X aa cc d X d Gc Ga XX 00 a=0a=0 0 =： G 平 d Gc Ga X 2、 ()0.7 j () 09 5810.0581 logloglog 2 10log0.040.424 11 c RTRT jj FF = += +=? ? ?V 5、 牺牲阳极反应： 2 2ZnZn + + e 0.05 a V=，估计在弱极化区，且1.1 n = ? ? ? ， 042 0.9 96500 0.051.1 96500 0.05 expexp1.13 10 8.31 2988.31 298 a jjA cm= ， 2 4 0.05 442.5 1.13 10 p Rcm j = （本题可用 TAFEL 公式近似计算( ) 0 :50: a jj1，不可以用线性极化公式计算。 ） 6、 2 2CueCu + +? 2 0 2 log 2.3 Cu F a RT + =+ 平 ， () () 2 0 20.31 0.3372 log0.94 2.30.0577 Cu F a RT + = 平 ， 2 0.116 Cu am += ol L， （若查得，则 0 0.3448V= 2 0.06 Cu am + ol L=） 0 2.32.3 loglog cc RTRT jj FF = +? ? ? 平 ， () () () 09 10.310.23 logloglog 1.3 100.473 2.30.0577 c F jj RT + =+=+= ? ? 平 ， 2 2.97 c jA c=m 7、 0 2.3 log c RTj jF =? ?， () 9 0 0.0581log1 log10 2.3 log0.94 0.556 c RTj Fj = ? ? = 09 0.94 2 0.556 logloglog108.99 2.30.0581 cc F jj RT =+=+= ? ? ， 82 9.8 10 c jA = cm ©right&天下 16 比原来速度（ c j）增加了近九个数量级，可见对j影响之大，但实际中将受 d j所限，不会达到 d j值 8、 由于对阴极反应：，故可用 TAFEL 关系计算 0 c j j c ： () 9 0 2.3 log0.0591 log1 log 1 100.532 c RTj V jF = ? ?， 0 V0.832 j EV = =， ()()V1.7650.8320.5320.40.001 ac EIRV=+=+= 由于 a 很小，故应按线性极化或弱极化区进行计算 02 8.31 298 1 12.83 2 96500 0.001 a a RTj jA nF cm = 上述计算结果表明：阳极反应过程的可逆性很好（ 0 j很大） ；且阳极过程之 0 j比阴极反应过程的 0 j大得 多。所以在题给条件下，槽电压的变化主要取决于阴极极化的大小；阳极极化很小，呈线性极化规律。 9、 电极反应：2 22 44H OOeOH + 用作图法求解：lo时g0j =0.36 c V=，0.36aV =。设 TAFEL 区斜率为tg， 0.093 log btg j = ， 0 0.36 log3.87 0.093 a j b = = = ， 04 1.35 10 2 jA cm = 10、 由作图法求解：lo时g0j =1.185 c V=，1.185aV=。设 TAFEL 区斜率为tg， 0.289 log btg j = ， 2.30.0591 0.20 0.289 RT bF = 0 1.185 log4.10 0.289 a j b = = = ， 05 7.94 10 2 jA cm = 电化学原理第七章习题答案电化学原理第七章习题答案 1、 () () 2.3 log0.0581log 0.5 2 0.1540.4790.432 H H RT aV F + = = 平 ，() 0.154= 1.001.251.301.35 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 jc/(A/cm 2) -/V jc/(A/cm 2) -/V 20 OC 0.0000.0050.0100.0150.0200.0250.030 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 90 950. 0. c/V jc/(A/cm 2) c/V jc/(A/cm 2) 25 OC 25 OC ©right&天下 17 0.4320.63 log1.8 0.11 H a j b = ， 2 0.016jA cm= 2、 1 1 ln H RT j F =+常数， () () () 1 0.480.05911 lnln530.128 0.48 HH HH RT cc F + V= = += 在的溶液中的5pH = H 值比时高0.128， 当保持不变时， 可通过增加溶液总浓度 （加入中性盐） 使 3pH =VpH 1 11 ln RT c F =+ 总 常数增大而使3pH =溶液中的析氢过电位增加至与时一样。 5pH = 3、 2 1 2 HeH + +，设温度为25 OC 当 32 1 5 10jA =cm时，()() 34 1 0 2.30.0591 loglog 5 10log 1 100.201 0.5 RTj V Fj = 当 22 2 3.2 10jA c = 2 0.296Vm时，= 4、 检测出少量OH，说明步骤( )A比快 ( )B 假设(为控制步骤， 则()B)A为准平衡态， 故对反应( )A有： 2 00 0 0 ln OH H H O aa RT Fa + =+ 平 ， 2 0 ln ss OH H s H O aa RT Fa + =+ 设 22 0s H OH aa O， 0s HH aa + ()pH未变， 0 ln s OH OH RTa Fa = = 平 用浓度代替活度： 0 exp s OHOH F cc RT = 对(步骤有：)B 0 expexpexp s BOHOH FF jFKcFKc RTRTRT F = ? ? i 设0.5=， 0 3