表面物理化學(xué)習(xí)題集和答案解析

1、-. z.一、選擇題1. 以下說法中不正確的選項是：( C ) (A) 生成的新鮮液面都有外表*力 (B) 平面液體沒有附加壓力 (C) 彎曲液面的外表*力的方向指向曲率中心 (D) 彎曲液面的附加壓力指向曲率中心2. 水在臨界溫度時的外表Gibbs自由能：C(A) 大于零 (B) 小于零(C) 等于零 (D) 無法確定3. 一個 U 型管的兩臂直徑不同，一端為 110-3 m，另一端為 310-3 m，水的表面*力為 0.072 Nm-1。如用這個 U 型管裝上水來測量壓力，將引入的誤差為： ( B ) (A) 72 Pa (B) 192 Pa (C) 96 Pa (D) 288 Pa 4.

2、 低壓下，氣體 A 在外表均勻的催化劑上進展催化轉(zhuǎn)化反響, 其機理為： A(g) KA K B(g) K 第一步是快平衡, 第二步是速控步, 則該反響表觀為幾級 ( B ) (A) 零級 (B) 一級 (C) 二級 (D) 無級數(shù)5 .外表過程中G外表= -W的充要條件除了等溫等壓外，還有：( D ) A，不做其它功； B，熱力學(xué)可逆； C，組成不變； D，是B和C。6. 物質(zhì)外表*力的值與：( C ) A，溫度無關(guān)； B，壓力無關(guān)； C，外表大小無關(guān)； D，另一相物質(zhì)無關(guān)。7. 以P平、P凸、P凹分別表示平面、凸面、凹面液體上的飽和蒸汽壓，三者關(guān)系為：( B ) A，P平P凹P凸； B，P凸

3、P平P凹；C，P凸P凹P平； D，三者一樣。8. 常見亞穩(wěn)態(tài)現(xiàn)象都與外表性質(zhì)有關(guān)，下面說法正確的選項是：( D ) A，過飽和蒸氣是由于小液滴的蒸氣壓小于大液滴的蒸氣壓所致；B，過熱液體形成原因是新相種子小氣泡的附加壓力太??；C，飽和溶液陳化、晶粒長大，因為小晶粒溶解度比大晶粒大；D，人工降雨時在大氣中撒入化學(xué)物質(zhì)主要的目的是促進凝結(jié)中心形成9. 對親水性固體外表，其相應(yīng)接觸角是：( B ) 90； B，90； C， =180； D，可為任意角1O. Langmuir吸附理論中說法符合根本假定得是：( A ) A，固體外表均勻、各處吸附能力一樣；B，吸附分子可以是單層或多層分子層；C，被吸附分

4、子間有作用、相互影響；D，吸附和解吸附之間很難建立動態(tài)平衡。11. Langmuir吸附形式之一：=bp/(1+bp),它不適用于：( C ) A，化學(xué)吸附；B，單分子層吸附；C，多種分子同時被強吸附；D，固體對稀溶液中溶質(zhì)的吸附。12. 外表活性物質(zhì)的實質(zhì)性作用是：( B ) 乳化作用；B，降低外表*力；C，加溶作用；D，降低物質(zhì)的溶解性13. 一定體積的水，當(dāng)聚成一個大水球或分散成許多水滴時，同溫度下，兩種狀態(tài)相比，：以下性質(zhì)保持不變的 ( B ) (A) 外表能 (B) 外表*力 (C) 比外表 (D) 液面下的附加壓力14. *物質(zhì)R 1kg，當(dāng)為一立方時，總面積0.24m2，外表能0

5、.3J，當(dāng)粉碎為邊長為10-9m的立方體時，其外表能為(kJ): A A,6*104； B，3.84*104； C，5.88*104； D，7.35*10415 . 有兩根半徑一樣的玻璃毛細管插入水中，水面上升高度為h，其中一根在0.5h處使其彎曲向下，試問水在此毛細管端出的行為是 A 凹形彎月面A毛細管端水面呈凹形彎月面 B水從毛細管端滴下 (c ) 毛細管端水面呈凸型彎月面 D 毛細管端水面呈水平16. 用同一只滴管滴下水的滴數(shù)和滴一樣體積苯的滴數(shù)哪個多 C A 水的多 B一樣多 C苯得多 D一樣多17 下面說飯不正確的選項是B A生成的新鮮液面都有外表*力 B彎曲液面的外表*力方向指向曲

6、率中心 (C) 平面液面沒有附加壓力 D彎曲液面的附加壓力指向曲率中心18 天空中的水滴大小不同，在其運動過程中，其變化趨勢如何？ B(A)大水滴分散成小水滴，半徑趨于相等 B 大水滴變大，小水滴變小C大小水滴的變化沒有規(guī)律 D 小水滴凝聚成大水滴19 同一固體，大塊顆粒和粉狀顆粒，其溶解度哪個大 B A大顆粒大 B粉狀顆粒大 C一樣大 D 無法比擬20 假設(shè)*液體可以在*固體上自動鋪展，則鋪展系數(shù)S必須C A小于零 B 等于零 C大于等于零 D小于等于零21 水平儀中有一個橢球形的液泡，長短半軸分別為 0.8 和 0.3cm，水的外表*力為0.07197Nm-1液泡的附加壓力為： ( B )

7、 A18Pa B33Pa C48Pa D66Pa22 兩液體A和B外表*力A=B，密度rA=2rB，一毛細管插入A中液面上升 2.0cm，插入B中液面上升多少？假定兩液體皆完全潤濕管壁( C )A 1.0cm； B 2.0cm； C 4.0cm ； D 5.0cm。23 一個U型管的兩臂直徑不同，一端為 110-3m，另一端為 310-3m，水的外表*力為0.072Nm-1。如用這個U型管裝上水來測量壓力，將引入的誤差為( B )A72Pa B92Pa C96Pa D288Pa24. 對理想水平液面，其值為零的外表物理量是：( C ) A，正壓力； B，外表*力； C，附加壓力； D，外表能。

8、25 一根毛細管插入水中，液面上升的高度為 h，當(dāng)在水中參加少量的 NaCl,這時毛細管中液面的高度為( B )A等于 h； B 大于 h； C 小于h； D無法確定。26 BET公式最主要用途之一是 D A 獲得高溫下的吸附機理 B 獲得吸附等量線 C 獲得吸附等壓線 D 測定固體的比外表27 當(dāng)外表活性物質(zhì)參加溶劑后，產(chǎn)生的結(jié)果A A dr/dao,正吸附 B dr/dao , 正吸附 D dr/dao, 負吸附28 多孔固體外表易吸附水蒸氣，而不易吸附 O2、N2 主要原因是：( C ) A. 水蒸氣分子量比 O2、N2 小 B. 水蒸氣分子的極性比 O2、N2 要大 C. 水蒸氣的凝聚

9、溫度比 O2、N2 高 D. 水蒸氣在空氣中含量比 O2、N2 要少29 用同一支滴管分別滴取純水與以下水的稀溶液，都是取得1 cm3，哪一種液體所需液滴數(shù)最少？( B ) A. 純水 B. NaOH水溶液 C. 正丁醇水溶液 D. 苯磺酸鈉水溶液30 同一液體其彎曲液面的蒸汽壓為p1， 水平面的蒸汽壓為p2, 在一樣溫度和外壓下： DA p1 p2 C p1 = p2, D p1 p2二、填空題1. 植物的葉子一般是憎水性的, 所以在配制農(nóng)藥時常常要加_ ，以增加藥液對植物外表的潤濕程度, 使藥液能在植物葉子上鋪展。2. 液態(tài)汞的外表*力= 0.4636 Nm-1 + 8.3210-3 Nm

10、-1K-1T - 3.1310-7 Nm-1K-2T2在 400 K 時，汞的U/AT, V = 。3. 室溫時，水在一根粗細均勻的玻璃毛細管中，將上升到高度h，如將毛細管折斷至h/2處，水將沿壁升至 _ 處，此時管中水面的曲率半徑將 _ 。4. 溶液中溶質(zhì)活度增加外表*力下降則_ 0，溶液中溶質(zhì)活度增加外表*力增加則_ 0。 5. 小晶粒的熔點_大塊固體熔點，小晶粒的溶解度_大塊固體溶解度。 6. 固體能為液體完全潤濕時_，固體不為液體所潤濕時_ 。 7 形成膠束的最低濃度稱為_，外表活性物質(zhì)的 HLB 值表示外表活性物質(zhì)的_ 。 8. 當(dāng)水中參加外表活性劑后，將發(fā)生 dr/dc_ 0, _

11、吸附。 9 多孔硅膠有強的吸水性能，硅膠吸水后外表吉布斯自由能將 _ 化學(xué)吸附與物理吸附的本質(zhì)差異在于_。10. 礦石浮選法的原理是根據(jù)外表活性劑的_。11 液體與固體之間的接觸角是 _9012 *液體中參加外表活性物質(zhì)后，則該液體的外表*力將_。變大，變小，不變13 蘭繆爾適用與14 吸附理論主要用于描述答案；1外表活性劑或稱為潤濕劑2dU = TdS - pdV + dA (U/A)T, V = T (S/A)T, V + = -T( /T)A, V + = 0.514 Jm-23管端，變大。(4) ; (5) (6)rs-grl-s=rl-g; rs-grl-s(7) 臨界膠束濃度;親水

12、性 (8) ; 正 降低; 前者為化學(xué)鍵力，后者為分子間力潤濕作用降低對單分子層的物理吸附還有化學(xué)吸附多相催化判斷題 增溶系統(tǒng)是熱力學(xué)穩(wěn)定系統(tǒng)，而乳狀液或溶膠是熱力學(xué)不穩(wěn)定系統(tǒng) 增溶作用與真正的溶解作用一樣，均使溶劑依數(shù)性有很大變化 溶液外表發(fā)生吸附后外表自由能增加 定溫下外表*力不隨濃度變化時，濃度增大，吸附量不變 飽和溶液的外表不會發(fā)生吸附現(xiàn)象 ( )在液面上*一小面積S周圍外表對S有外表*力,則外表*力與液面垂直 微小晶體與普通晶體相比，其飽和蒸汽壓要大 氣體在固體外表發(fā)生吸附吉布斯自由能小于零 多孔硅膠的強烈吸水性能說明硅膠吸水后外表函數(shù)較高 對于物理吸附，其吸附速度較大，吸附熱較小

13、答案： 對，錯，錯，對，錯，錯，對，對，錯，對四、計算題1.有一毛細管，其半徑為0.60 mm，當(dāng)它垂直插入水中，水面上升2.19 cm，設(shè)該毛細管的接觸角為30，水的密度是0.98 gcm-3，求該溫度下水的外表*力。解：液面是凹面，r 0，p 0，p p0p + h(水) = p0，p = h(水) 2/r(毛) = hg (g 為重力加速度) 曲率半徑與毛細管半徑關(guān)系：rcos = r(毛) ，2cos/r(毛) = hg ， = hgr(毛)/2cosr(毛) = 0.60 mm = 6.0 10-4 m， = 0.98 g/cm3 = 980 kgm-3， g = 9.8 ms-2c

14、os = cos30= 0.866，h = 2.19cm = 2.19 10-2 m = 2.19 10-2 980 9.8 6.0 10-4/(2 0.866) = 7.286 10-3 Nm-12.水的比外表自由能與攝氏溫度t的關(guān)系式為：( 10-3Nm-1)= 75.64 - 0.14t，假設(shè)水的外表改變時，總體積不變，試求10、p下，可逆地使水外表積增加5 cm2，必需做多少功？從外界吸收多少熱？解：t = 10， = (75.64 - 0.14 10) 10-3 = 74.24 10-3 Nm-1W = G = A = 74.24 10-3 5 10-4 = 3.71 10-5 J

15、(環(huán)境做功為正) (/T)A,p = -0.14 10-3 Nm-1K-1Qr = TS = T-A(/T)A,p = 283 5 10-4 0.14 10-3 = 1.981 10-5 J3.乙醇的外表*力符合以下公式：( 10-3Nm-1) = 72 - 0.5c + 0.2c2 ，c(moldm-3)為乙醇的濃度。試計算溫度25時：(1) 醇濃度為0.3、0.5 moldm-3外表超量；(2) 求出飽和吸附量；(3) 算乙醇分子的截面積。解： = 72-0.5c +0.2 c2，(/c)A,p = ( -0.5 + 0.4 c) 10-3(1) c = 0.3 M，1 = -c/RT(/c)T,p = -0.3/(8.314 298) (-0.5 + 0.4 0.3) 10-3= 4.6012 10-8 mol/m2c = 0.5 M，2 = -0.5/(8.314 298) (-0.