【物理化学Ⅱ】(12)- 电化学

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1、物理化学(Ⅱ)PHYSICALCHEMISTRY(12)2.三级反应2NO+O2→N2O4的速率为：在25oC时，k=7.1×10-3m6mol-2s-1。今以空气通过一热室再立即冷却到25oC,101.325kPa,则其中含有1%（体积百分数）的NO和20%的O2。如果使此NO的90%变成N2O4，需要多长时间？三、例题1.习题53.平行反应Ak1,E1K2,E2BC反应的总的活化能为E，试证明：4.反应A(g)+2B(g)=1/2C(g)+D(g)在一密闭容器中进行,假设速率方程式的形式为r=kpAap

2、Bb,实验发现(1)当反应物的起始分压分别为pA0=26.664kPa,pB0=106.66kPa时,反应中lnpA随时间变化率与pA无关,(2)当反应物的起始分压分别为pA0=53.328kPa,pB0=106.66kPa时,反应r/pA2为常数,并测的该常数在500K和510K时分别为1.974×10-3和3.948×10-3(kPa.min)-1,试确定:(a)速率方程式中的a、b和500K的k；(b)反应的活化能5.习题45电化学一、什麽是电化学电化学是研究化学能和电能之间相互转化规律的科学。主要研

3、究电子导体-离子导体、离子导体-离子导体的界面现象(带电界面现象）、结构和化学过程以及与此相关现象的科学。电化学是多学科交叉、具有重要应用背景和前景的科学，在支撑文明社会的自然科学以及能源、材料、生命、环境和信息等科学中都占有重要的地位。二、电化学的研究内容1、电解质溶液理论2、电化学平衡3、电极动力学4、应用电化学二、电化学的发展史1600Gilbert（英）发现摩擦生电1791Galvani（意大利）发现生物电现象1799Volta（意大利）发明电池1800Nicholson-Carlisle（英）电解

4、水1807Davy（英）电解制碱金属1833Faraday(英）电解定律1839Grove氢氧燃料电池1900Nernst（德）Nernst方程1884Arrhenius(瑞典）电离学说1923Debey(荷兰）-Huckel(德）离子互吸理论1879Helmholtz(德)双电层理论1905Tafel(德）Tafel方程二、当前电化学研究的前沿领域1、界面电化学（电化学界面微观结构、电化学界面吸附、电化学界面动力学）2、电催化与电合成3、光电化学4、生物电化学（生物膜的界面结构和界面电位、生物分子电化学、

5、生物电催化、生物技术中的电化学技术）5、新型化学电源第九章电解质溶液Chapter9ElectrolyteSolution7.1电化学的基本概念和Faraday定律1、基本概念(BasicConcepts)(1)电池和电解池(Primarycellandelectrolytecell)(2)Conductingmechanismofelectrolytes离子的定向迁移和电极反应同时进行(3)Namesofelectrodes正极(positiveelectrode)负极(negativeelectrode

6、)阳极(anode)阴极（cathode)2、Faraday’sLawofelectrolysis电解是将电能转化为化学能的过程NaCl+2H2ONaOH+1/2H2+1/2Cl2ΔGmθ（298K）=422.18kJ.mol-1-we＞ΔGmθ电解反应才能进行We=QUQ:电量U:电压Q=?Faraday(1833)发现Q=Knn:电解产物的物质的量Ag++e-→AgZn2++2e-→ZnAl3++3e-→AlK=zeLe:Elementarycharge（e=1.0622×10-19C)L:Avogar

7、droconstantz:Chargenumberofelectrode(cell)reactionFaradayconstantF=eL=9.64868×104C.mol-1≈96500C.mol-1Q=zFn9.2离子的电迁移率和迁移数（Electricmobilityandtransportnumberofanion)1、离子的电迁移(Electricmigrationofions)+++++++++++++++---------------（+）（-）+++++++++++-----------++

8、+++++++++-----------电解HClQ=4Fv+=v-v+=3v-(+)Cl-→1/2Cl2+e-(-)H++e-→1/2H2电解后，两个电极区的浓度可能发生变化，但仍保持电中性。结论2、离子的电迁移率(Electricmobilityofions)影响离子迁移速率的因素离子本身的性质（大小、电荷数、水合程度）环境因素溶剂性质（粘度、介电常数）电场强度浓度温度Define：vB:Thevelocit