湘潭大學(xué)應(yīng)用電化學(xué)習(xí)題解答-1

1、應(yīng)用電化學(xué)習(xí)題解答應(yīng)用電化學(xué)習(xí)題解答5 已知反應(yīng)電極O+4e=R在靜止溶液中恒電流極化時(shí)，陰極過程為擴(kuò)散步驟控制，反應(yīng)物O的擴(kuò)散系數(shù)為1.5105cm2/s，初始濃度為0.1mol/L。當(dāng)陰極極化電流密度為0.5A/cm2。求陰極過程的過渡時(shí)間。若按上述過程恒電流極化110-3s時(shí)，電極表面液層反應(yīng)物O的濃度是多少？解：當(dāng)t=110-3s時(shí)，轉(zhuǎn)換上面公式得 056. 05 . 04)101 . 0(102 . 1965004422352220222iiiciDFns087. 0056. 010111 . 01t , 030tCC）（mol/L第三章（第三章（3） 液相傳質(zhì)步驟動(dòng)力學(xué)液相傳質(zhì)步驟

2、動(dòng)力學(xué)6 某有機(jī)物在25下靜止的溶液中電解氧化，若擴(kuò)散步驟是速度控制步驟，試計(jì)算該電極過程的極限擴(kuò)散電流密度。已知每一個(gè)有機(jī)物分子結(jié)合的電子數(shù)是4，有機(jī)物在溶液中的擴(kuò)散系數(shù)是610-5cm2/s，濃度為0.1mol/L。擴(kuò)散層有效厚度為510-2cm。解：046. 0105101 . 01069650042350cnFDidA/cm27 已知25時(shí)，陰極反應(yīng)O+2e=R受擴(kuò)散步驟控制，O和R均為可溶，co0=0.1mol/L，cR0=0。擴(kuò)散層厚度為0.01cm，O的擴(kuò)散系數(shù)為1.510-4cm2/s，求（1）測得jc=0.08A/cm2時(shí)陰極電位 =-0.12V，該陰極過程中的半波電位是多少

3、？（2）jc=0.2A/cm2時(shí)，陰極電位是多少？解：（1）ViiinFRTAcnFDiiiinFRTdOdd13. 0-08. 008. 029. 0ln965002298314. 812. 0lncm/29. 001. 0101 . 0105 . 1965002ln21234021（2）ViiinFRTd14. 0-2 . 02 . 029. 0ln965002298314. 8132. 0-ln213.電極反應(yīng)電極反應(yīng)O十十eR在在20時(shí)的交換電流密度是時(shí)的交換電流密度是110-9A/cm2。當(dāng)陰極過電位為。當(dāng)陰極過電位為0.556 V時(shí)，陰極時(shí)，陰極電流密度為電流密度為1 A/cm2時(shí)

4、。假設(shè)陰極過程為電子轉(zhuǎn)移步時(shí)。假設(shè)陰極過程為電子轉(zhuǎn)移步驟控制，試求驟控制，試求: (1)傳遞系數(shù)傳遞系數(shù)。 (2)陰極過電位增大一倍時(shí)，陰極反應(yīng)速度改變多少陰極過電位增大一倍時(shí)，陰極反應(yīng)速度改變多少?ccinFRTinFRTlog303. 2log303. 20解：陰極過電位為陰極過電位為0.556 V，屬于高極化區(qū)，塔菲爾方程，屬于高極化區(qū)，塔菲爾方程:已知i0= 110-9A/cm2; c= 0.556 V; ic= 1 A/cm2；n=1解得= 0.94第三章（第三章（4） 電子轉(zhuǎn)移步驟動(dòng)力學(xué)電子轉(zhuǎn)移步驟動(dòng)力學(xué)1212log303. 2iinFRT101log303. 2log303.

5、2inFRTinFRT(2)(1)(2)202log303. 2log303. 2inFRTinFRT(2)-(1)得：i1= 1 A/cm2; 1= 0.556 V; 2= 20.556 V= 0.94； R=8.314； T=293K解方程得 i2=9.8108 A/cm24 鍍鎳時(shí)，通過2.5A電流1h，電極增重2.55g，計(jì)算電流效率。解：%07.93%10074. 255. 2%10074. 279.58965002360015 . 2tt理論增重實(shí)際增重電流效率鎳的理論曾重gMzFImnMmInzFQ5 在含有NiSO4的溶液中進(jìn)行電鍍，被鍍物件總表面積為100cm2通過電流為3A

6、，試問，鍍上0.3mm的鍍層需要多少時(shí)間？已知電流效率為90%，Ni的密度為8.9g/cm3.解：hIMmzFInzFIQtgVm03. 97 .583%909650027 .26%90%907 .26103 . 01009 . 81-實(shí)實(shí)際增重 1 重量為123g的堿性鋅錳電池在2.25 負(fù)載下連續(xù)放電，知道電池的終止電壓為0.9V，持續(xù)放電時(shí)間為735min，放電量為6.21Ah，試求該電池放電時(shí)的平均比能量和比功率。已知人體重55kg的平均輸出功率為100W，體重為450kg的馬輸出功率為1馬力，試把他們與上述電池的比功率做比較。解：kgWmPkgWmPkgWhtmPkgWmPWRtQR

7、IP/7 . 1450750/8 . 155100/58.57607357 . 4/7 . 41012358. 058. 025. 27356021. 63222馬的比功率人的比功率平均比能量比功率比功率：電池人馬第六章 化學(xué)電源2 某儀器使用的電源體積已限130mm60mm8mm，平均工作電壓為13V，最大工作電流為250mA，并要求工作4小時(shí)，問何種電池能滿足這個(gè)指標(biāo)。解：W=IEt=0.25134=13 Wh 所需體積比能量為 W/V=13/（130608）106 =208 Wh/L 能滿足該指標(biāo)的電池：鋅銀電池，鋅汞電池3 某設(shè)備使用的電源要求平均電壓為27V，工作電流為20A，工作時(shí)間15天。已知鋅銀電池組的比能量可達(dá)80Wh/kg，如果使用鋅銀電池組，其質(zhì)量為多少？解：kg24308024152720比能量比能量IEtWm4 燒結(jié)式鎘鎳電池的正、負(fù)活性物質(zhì)為NiOOH.Cd，實(shí)際在化成前鎘電極上存在Cd(OH)2,試問容量為3Ah的鎘鎳電池所需正常正、負(fù)極活性物質(zhì)的質(zhì)量。解：正極 NiOOH + H2O +e Ni(