例子问题
例子问题1:电化学
在电解槽中,氧化发生在__________.
盐桥
氧化不会在电解槽中发生。
阳极
阴极
阳极
电解槽具有负电动势,需要外部能源来驱动非自发反应。相反,原电池具有正电位,不需要电源就能促进自发反应。
然而,不管哪种细胞类型,氧化总是发生在阳极和还原总是发生在阴极。电子流是总是从阳极到阴极。
例子问题1:生物化学,有机化学和其他概念
一个学生在为一堂化学课做实验。学生希望探索从不同类型的伏打电池发电。他设置了三个不同的电池,然后比较每个电池产生的能量。
下图是他的一个细胞。其余两个单元格遵循相同的布局。
上面描述的伏打电池和电解电池有什么不同?
电解槽需要能量输入
电解槽产生更多的能量,但只有在输入能量后才能开始这一过程
电解槽产生更多的能量
伏打电池需要能量输入来开始还原过程
电解槽根据两个电解槽之间的浓度差异产生能量
电解槽需要能量输入
电解电池需要输入能量,并通过反向运行伏打电池的功能来电镀金属。
例子问题3:物理化学
关于电解槽,下列哪项是不正确的?
电是由离子的运动来传导的
电子向阴极运动
氧化发生在阳极
电解过程不需要电池
细胞电位是负的
电解过程不需要电池
对于电解细胞,细胞电位为负;相反,原电/伏打电池具有正的细胞电位。电解反应只有在总电位为正时才会发生。需要一个额外的电压输入,如电池,以使电解槽中的电位之和大于零。
无论哪种电池类型,氧化总是发生在阳极,电子总是向还原位置(阴极)移动。在原电池中,阴极带正电荷,自然地吸引电子流。在电解槽中,阴极带负电荷,但仍然需要电子流来允许还原发生。来自电池的感应电流被用来推动这些电子对抗它们的自然流动。
问题4:物理化学
关于电解,下列哪项是正确的?
I.它只涉及反应
2它需要一个电压源
3这是一个放热过程
I和II
II及III
我只
二只
二只
电解是发生在电解槽中的一种特殊类型的反应。一种电化学电池包含促进氧化还原反应的阳极和阴极。在电解槽(一种电化学电池)中,进行的氧化还原反应是非自发反应。回想一下,对于非自发反应,或者不利反应,吉布斯自由能的变化总是正的;因此,对于电解槽内的电解,氧化还原反应有一个.表述一是假的。
非自发反应是不利的反应。这意味着进行反应需要能量。在电解槽中,能量以电压输入的形式提供。所提供的电压将反应推向不利的方向;因此,电解反应需要电压源。表述二是正确的。
因为它需要能量,所以电解反应被认为是一个吸热过程。回想一下,吸热过程是吸收(或需要)能量的反应,而放热过程是释放能量的反应;因此,电解是一个吸热过程。表述三是假的。
例5:物理化学
考虑一下下面的反应:
要进行这个反应需要施加多大的电压?
不需要施加电压,因为这个反应代表一个电解槽
大于
不需要施加电压,因为这个反应代表一个原电池
不到
大于
这个问题说的是反应是否定的;因此,反应是非自发的。非自发反应在电解槽中进行(与原电池相反)。反应通常朝着自发的方向进行;因此,要进行非自发反应你必须向系统注入能量。如果没有能量,所示的反应将以相反的方向发生。
在电解槽中,能量是由外部电压源提供的。没有能量,电解槽的电压将为自发(反)反应就会发生。为了使非自发反应发生,必须以这样的方式附加电压源,使所施加的电压大于并且应用于相反的方向(非自发反应方向)。这会迫使反应向相反的方向进行非自发反应就会发生;因此,外部电压源必须提供大于.
例子问题6:物理化学
立方体的质量为密度是.下面哪个值最接近方块的高度?
要解决这个问题,你需要知道密度的定义:
题目给出了物体的质量和密度。我们可以用这些值来求出块的体积。
密度必须从来(国际标准单位)。回想一下,;因此,.
求块的体积得到:
一升被定义为;因此,.
记住,立方体的体积是这样计算的:
由于立方体具有相同的长、宽、高,因此上面的方程可以用高重写为:
这意味着立方体的高度可以通过取体积的立方根来计算:
这个立方体的长,宽,高是.
示例问题7:物理化学
关于固体的密度,下列哪项是正确的?
固体通常比液体的密度大,因为它们的体积更大
固体的密度可以用固体的重量除以固体的体积来计算
一种物质的固相样品与液相样品的质量相同
固体水的密度比液态水高
一种物质的固相样品与液相样品的质量相同
密度的定义是质量除以体积。回想一下,固相通常以紧密排列的分子为特征。因此,固体通常比液体所占的体积小,因而密度比液体大。
最常见的例外就是水。液态水的密度是,而固体水(冰)的密度为.
任何物质(固体或液体)的密度计算方法如下:
是物质的密度,是质量,并且是体积。物质的密度不取决于物体的重量。
将物质从固相变为液相只是改变体积;它不会改变质量。记住,物质的质量取决于分子的数量。从固体变成液体会增加分子之间的间距(体积),但不会改变分子的数量(质量);因此,物质样品的固相和液相的质量是相同的。
例8:物理化学
如果你把温度提高到铁的熔点,铁的密度会发生什么变化?
密度会减小,因为质量会减小
密度会减小,因为体积会增加
密度会增加,因为质量会增加
密度会增加,因为体积会减小
密度会减小,因为体积会增加
把一种物质的温度提高到熔点,它就会从固体变成液体。这将增加物质的体积,因为物质内部的分子彼此之间的距离会更远;然而,分子的数量(物质的质量)将保持不变。
回想一下密度的定义:
由于体积增加而质量保持不变,当你把温度改变到铁的熔点时,铁的密度就会降低。
问题9:物理化学
考虑以下因素:
即温度
2压力
这两个因素中哪一个会改变物质的密度?
只有II,因为它改变了物质的质量
只有I,因为它改变了物质的体积
包括I和II因为I改变了体积而II改变了物质的质量
包括I和II,因为它们都改变了物质的体积
包括I和II,因为它们都改变了物质的体积
密度定义如下:
为了改变密度,我们需要改变质量和/或体积。记住,质量只能通过从样品中去除或增加来改变。温度和压力不改变物质的量;因此,它们不会改变物质的质量。
改变温度会改变物质内部分子之间的距离。升高温度会增加分子之间的距离,这将增加物质所占的体积。同样,降低温度会减少分子之间的距离,这将减少物质所占的体积。这意味着改变温度会改变物质的体积,进而改变物质的密度。
施加压力也会改变分子之间的距离。增加压力会迫使分子靠得更近,而降低压力会使分子分散并彼此分离;因此,压力也通过改变物质的体积来改变密度。
例子问题10:物理化学
考虑长度为的水平管直径为.你通过用力拉伸这根管子管子两端的力。当你施加这个力时管子会发生什么?
管子的压力是正处于紧张状态
管子的压力是正在被压缩
管子的压力是正在被压缩
管子的压力是正处于紧张状态
管子的压力是正处于紧张状态
要回答这个问题,你需要解出管子所承受的压力。压力的定义为:
因为这是一个管,我们所关心的面积是管的圆形截面积。题目说直径是.这意味着半径(是直径长度的一半)为.米是距离的国际单位制单位;因此,我们需要将半径换算为米:
这意味着管子的半径,单位是米.圆的面积为:
利用这个公式和我们的半径,我们可以得到横截面积:
管子所经受的应力为:
最接近的答案是.
题目说管子被力拉伸了。这意味着管子受到张力,因为你在拉管子并向外施力。如果力的方向相反(向内),那么管子就会受到压缩(管子会变短)。