题目
从理论上分析电解时的分解电压 , E 分解 = ( )。 而且随电流强度 I 的增加而( )。
从理论上分析电解时的分解电压 , E 分解 = ( )。 而且随电流强度 I 的增加而( )。
题目解答
答案
E 分解 = E 可逆 + h 阴 + h 阳 + IR,增加
解析
考查要点:本题主要考查电解过程中分解电压的组成及其随电流强度变化的规律。
解题核心:
- 分解电压的组成:分解电压由可逆电位、阴阳极超电势以及欧姆降三部分构成。
- 电流强度的影响:欧姆降($IR$)与电流强度$I$成正比,因此分解电压随$I$增加而增大。
关键概念:
- 可逆电位($E_{\text{可逆}}$):理想情况下无过电位时的电位差。
- 超电势($h_{\text{阴}}, h_{\text{阳}}$):实际电极反应中因动力学或浓度因素产生的额外电位。
- 欧姆降($IR$):电流通过电路或电解质产生的电压降。
分解电压的理论表达式为:
$E_{\text{分解}} = E_{\text{可逆}} + h_{\text{阴}} + h_{\text{阳}} + IR$
其中:
- $E_{\text{可逆}}$:可逆条件下的电位差,反映化学反应的热力学性质。
- $h_{\text{阴}}, h_{\text{阳}}$:阴极和阳极的超电势,与电极反应的动力学条件有关。
- $IR$:欧姆降,由电流$I$和总电阻$R$决定。
随电流强度$I$增加的变化:
- 欧姆降$IR$:$I$增大时,$IR$线性增加,导致分解电压整体上升。
- 超电势:通常随$I$增大而增加(如活化过电位、浓差过电位),但题目未明确要求分析其具体影响,因此主要关注$IR$项。
综上,分解电压随$I$增加而增加。