第十三章 表面物理化學(xué)自測(cè)題

第十三章表面物理化學(xué)自測(cè)題I.選擇題在相同的溫度及壓力下，把一定體積的水分散成許多小水滴，經(jīng)這一變化過(guò)程，以下性質(zhì)保持不變的是(d)。(a)總表面能(b)比表面(c)液面下的附加壓力(d)表面張力2。直徑為1x10-2m的球形肥皂泡所受的附加壓力為(已知表面張力為0.025N?m-2)(d)。(a)5Pa(b)10Pa(c)5Pa(d)24Pa已知水溶解某物質(zhì)以后，其表面張力丫與溶質(zhì)的活度a呈如下關(guān)系：Y=0-Aln(l+Ba)式中Y為純水的表面張力，A，B為常數(shù)，則溶液表面過(guò)剩r為(c)。02(a)r=2(a)r=2Aa~RT^X+Ba)(b)r=2ABa~RT^X+Ba)(c)r2=RTC^Ba)(d)r2=4.298K時(shí)，苯蒸氣在石墨上的吸附符合Langmuir吸附等溫式，在苯蒸氣壓力為40Pa時(shí)，覆蓋率0=0.05，當(dāng)0=0.5時(shí)，苯蒸氣的平衡壓力為(b)。(a)400Pa(b)760Pa(c)1000Pa(d)200Pa5甲在298K時(shí)，已知A液的表面張力是B液的一半，其密度是B液的兩倍。如果A、B液分別用相同的毛細(xì)管產(chǎn)生大小相同的氣泡時(shí)，A液的最大氣泡壓力差等于B液的(a)。(a)-倍(b)1倍(c)2倍(d)4倍2將一毛細(xì)管插人水中，毛細(xì)管中水面上升5cm,在3cm處將毛細(xì)管折斷，這時(shí)毛細(xì)管上端(c)。的水從上端溢出(b)水面呈凸面(c)水面呈凹形彎月面(d)水面呈水平面用同一滴管分別滴下1cm3的NaOH水溶液、水、乙醇水溶液，各自的滴數(shù)多少的次序?yàn)?c)。三者一樣多水〉乙醇水溶液〉NaOH水溶液乙醇水溶液>水>NaOH水溶液NaOH水溶液>水>乙醇水溶液當(dāng)水中加入表面活性劑后，將發(fā)生(a)。(a)dy/da<0正吸附(b)dy/da<0負(fù)吸附(c)dy/da>0正吸附(d)dy/da>0負(fù)吸附把細(xì)長(zhǎng)不滲水的兩張紙條平行地放在純水面上，中間留少許距離，小心地在中間滴一滴肥皂水，則兩紙條間距離將(a)。(a)增大(b)縮小(c)不變(d)以上三種都有可能水不能潤(rùn)濕荷葉表面，接觸角大于90。，當(dāng)水中加人皂素以后，接觸角將(b)。(a)變大(b)變小(c)不變(d)無(wú)法判斷多孔性硅膠有強(qiáng)烈的吸水性能，硅膠吸水后其表面的Gibbs自由能將(b(a)升高(b)降低(c)不變(d)無(wú)法比較12?某氣體A2在表面均勻的催化劑(K)表面發(fā)生解離反應(yīng)，生成產(chǎn)物B+C。其反應(yīng)機(jī)理為A(g)+2K垐*2AK>B+C+2K已知第二步為決速步，當(dāng)A2(g)壓力較高時(shí)反應(yīng)表現(xiàn)的級(jí)數(shù)為(d)。(a)一級(jí)(b)二級(jí)(c)1級(jí)(d)零級(jí)2恒溫恒壓下，將一液體分散成小顆粒液滴，該過(guò)程液體的熵值將(a)。(a)增大(b)減小(c)不變(d)無(wú)法判定微小晶體與普通晶體相比較，性質(zhì)不正確的是(d)。微小晶體的飽和蒸氣壓大(b)微小晶體的溶解度大(c)微小晶體的熔點(diǎn)較低(d)微小晶體的溶解度較小氣相中的大小相鄰液泡相碰，兩泡將發(fā)生的變化是(a)。(a)大泡變大，小泡變小(b)大泡變小，小泡變大(c)大泡、小泡均不變(d)兩泡將分離開(kāi)表面活性劑具有增溶作用，對(duì)增溶作用說(shuō)法不正確的是(c)。增溶作用可以使被溶物的化學(xué)勢(shì)大大降低增溶作用是一個(gè)可逆的平衡過(guò)程增溶作用也就是溶解作用增溶作用與乳化作用不同Langmuir吸附等溫式滿足的條件下，下列不恰當(dāng)?shù)氖?c)。(a)固體表面是均勻的(b)吸附質(zhì)分子之間相互作用可忽略不計(jì)(c)吸附是多分子層的(d)吸附熱不隨吸附量改變對(duì)于物理吸附的描述中，不正確的是(d)。吸附力來(lái)源于vanderWaals力，其吸附一般不具有選擇性吸附層可以是單分子層或多分子層吸附熱較小吸附速率較小已知H2的解離能為436kJ?mol-1，用氣態(tài)H原子在清潔的W表面上進(jìn)行化學(xué)吸附時(shí)放熱293kJ?mol-1o若用1molH2在W表面上全部進(jìn)行解離吸附，估計(jì)其吸附熱約為(c)。(a)-150kJ?mol-1(b)586kJ?mol-1(c)150kJ?mol-1(d)-143kJ?mol-1稱為催化劑毒物的主要行為是(d)o(a)和反應(yīng)物之一發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(b)增加逆反應(yīng)的速率使產(chǎn)物變得不活潑(d)占據(jù)催化劑的活性中心II.填空題1.20^,101.325kPa，把一半徑R1=5mm的水珠分散成R2=10-3mm的小水滴，則小水滴的數(shù)目為1.25x1011個(gè)，此過(guò)程系統(tǒng)AG=0.114J。已知20°C時(shí)，水的表面張力Y=7.275x10-2N?m-1。2.20C.101.325kPa的標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力下，在液體水中距液面0.01m處形成半徑為1mm

的小氣泡時(shí)，氣泡內(nèi)氣體的壓力p=01568.5Pa3?同種液體，在一定溫度下形成液滴、氣泡和平面液體，對(duì)應(yīng)的飽和蒸氣壓分別鄭滴,p和p,若將三者按大小順序排列應(yīng)為p>p>p。泡平滴平泡液態(tài)汞的表面張力下丫=0.4636+8?32x10-3T/K-3.13x10-7(T/K匕］N-m-i，在400K(KU時(shí)，汞的竺=0.514J?m-2。丿sT,V5.T=298K時(shí)，水-空氣表面張力Y=7.17x10-2N-m-1,=-1.57x10-4N-=-1.57x10-4N-m-i-K-i。在T，p時(shí)，可逆地增加2x10-4m2表面，對(duì)系統(tǒng)所做的p,As功W=14.34X10-6J，熵變AS=3.14x10-3j?K-16.300K時(shí)，水的表面張力丫=0.0728N-m-1，密度p=0.996x103kg?m-3。在該溫度下，一個(gè)球形水滴的飽和蒸氣壓是相同溫度平面水飽和蒸氣壓的2倍，這個(gè)小水滴的半徑是52x10-9m。從吸附的角度考慮，催化劑的活性取決于化學(xué)吸附的強(qiáng)度，一個(gè)良好的催化劑應(yīng)是中等強(qiáng)度的化學(xué)吸附?！銇?lái)說(shuō)，物理吸附的吸附量隨溫度增高而降低，化學(xué)吸附的吸附量隨溫度增高而先增加，后降低。III.計(jì)算題在意封閉容器底部鉆一小孔，將容器浸入水中至深度0.4m處，恰可使水不浸入孔中。已知298K時(shí)水的表面張力為7.2x10-2N?m-1,密度為1.0x103kg?m-3,求孔的半徑。室溫時(shí)，將半徑為1x10-4m的毛細(xì)管插入水與苯的兩層液體之間，水在毛細(xì)管內(nèi)上升的高度為0.04m，玻璃-水-苯的接觸角為40°C,已知水和苯的密度分別為1.0x103kg?m-3和8x102kg.m-3,求水與苯間的界面張力。3.已知水在293K的表面張力為0.072N?m-1,摩爾質(zhì)量為0.018kg?mol-1,密度為1.0x103kg.m-3,273K時(shí)水的飽和蒸汽壓為610.5Pa,在273?293K的溫度范圍內(nèi)水的摩爾汽化熱為40.67kJ?mol-1，求在293K時(shí)，半徑為10-9m水滴的飽和蒸汽壓。4.291K時(shí)，各種飽和脂肪酸水溶液的表面張力y與其活度a的關(guān)系式可表示為Y/y=1-blg(a/A+1)y是純水的表面張力,該溫度下為0.07286N?m-1,常數(shù)A因酸不同而異，b=0.411。試求:0(1)該脂肪酸的Gibbs吸附等溫式。(2)當(dāng)a>>A時(shí)，在表面的緊密層中，每個(gè)脂肪酸分子的截面積。用活性炭吸附CHC13,符合Langmuir吸附等溫式，在273K時(shí)飽和吸附量為0.0938m3?kg-1。已知CHCl3的分壓為13.4kPa時(shí)的平衡吸附量為0.825m3?kg-1。試求：Langmuir吸附等溫式中的常數(shù)a。當(dāng)CHCl3的分壓為6.67kPa時(shí)的平衡吸附量。在正常沸點(diǎn)時(shí)，如果水中僅含有直徑為10-6m的空氣泡，問(wèn)這樣的水開(kāi)始沸騰，需過(guò)熱多少度？已知水在373K時(shí)的表面張力y=0.05890N?m-1,摩爾蒸發(fā)焓△H=40656J?mol-1。vapm自測(cè)題答案I.1—；2_；3_；4；5_a；6_；7_；8_a；9_a；10_；11—；12_；13-a；

14—d；15—a；16—c；17—c；18—d；19—c；20^d1.25x1011,0.11401568.5Pap>p>p滴平泡.514J?m-214.34x10-6j,3.14x10-3j?K-11.52x10-9m化學(xué)吸附的強(qiáng)度,中等強(qiáng)度的化學(xué)吸附降低；先增加,后降低R'=3.67x10-5m2—y=ApghR'/(2cos6)=5.16x10-3N-m-1水?苯3—先用Clausiu