表面物理化學(xué)習(xí)題和答案

表面物理化學(xué)習(xí)題和答案一、選擇題1.下列說法中不正確的是：(C)(A)生成的新鮮液面都有表面張力(B)平面液體沒有附加壓力(C)彎曲液面的表面張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(shí)的表面Gibbs自由能：（C）(A)

大于零(B)小于零(C)等于零(D)無(wú)法確定

3.一個(gè)U型管的兩臂直徑不同，一端為1×10-3m，另一端為3×10-3m面張力為0.072N·m-1。如用這個(gè)U型管裝上水來(lái)測(cè)量壓力，將引入的誤差為：(B)(A)72Pa(B)192Pa(C)96Pa(D)288Pa

4.低壓下，氣體A在表面均勻的催化劑上進(jìn)行催化轉(zhuǎn)化反應(yīng),其機(jī)理為：A(g)＋KAK─→B(g)＋K第一步是快平衡,第二步是速控步,則該反應(yīng)表觀為幾級(jí)?(B)(A)零級(jí) (B)一級(jí) (C)二級(jí) (D)無(wú)級(jí)數(shù)5.

表面過程中ΔG（表面）=-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)表面張力的值與：(C)A，溫度無(wú)關(guān)；B，壓力無(wú)關(guān)；C，表面大小無(wú)關(guān)；D，另一相物質(zhì)無(wú)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>P平>P凹；

C，P凸>P凹>P平；D，三者相同。8.常見亞穩(wěn)態(tài)現(xiàn)象都與表面性質(zhì)有關(guān)，下面說法正確的是：(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(zhǎng)大，因?yàn)樾【ЯＨ芙舛缺却缶Я４?；D，人工降雨時(shí)在大氣中撒入化學(xué)物質(zhì)主要的目的是促進(jìn)凝結(jié)中心形成9.對(duì)親水性固體表面，其相應(yīng)接觸角θ是：(B)θ>90°；B，θ<90°；C，θ=180°；D，θ可為任意角1O.Langmuir吸附理論中說法符合基本假定得是：(A)A，固體表面均勻、各處吸附能力相同；B，吸附分子可以是單層或多層分子層；C，被吸附分子間有作用、相互影響；D，吸附和解吸附之間很難建立動(dòng)態(tài)平衡。凹形彎月面（A）毛細(xì)管端水面呈凹形彎月面（B）水從毛細(xì)管端滴下(c)毛細(xì)管端水面呈凸型彎月面（D）毛細(xì)管端水面呈水平16.用同一只滴管滴下水的滴數(shù)和滴相同體積苯的滴數(shù)哪個(gè)多（C）（A）水的多（B）一樣多（C）苯得多（D）一樣多17下面說飯不正確的是（B）（A）生成的新鮮液面都有表面張力（B）彎曲液面的表面張力方向指向曲率中心(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(yùn)動(dòng)過程中，其變化趨勢(shì)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?。–）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(gè)大（B）（A）大顆粒大（B）粉狀顆粒大（C）一樣大（D）無(wú)法比較20若某液體可以在某固體上自動(dòng)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(gè)橢球形的液泡，長(zhǎng)短半軸分別為0.8和0.3cm，已知水的表面張力為0.07197N·m-1液泡的附加壓力為：(B)A18PaB33PaC48PaD66Pa22兩液體A和B表面張力γA=γB，密度rA=2rB，一毛細(xì)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(rùn)濕管壁）(C)A1.0cm；B2.0cm；C4.0cm；D5.0cm。23一個(gè)U型管的兩臂直徑不同，一端為1×10-3m，另一端為3×10-3m，水的表面張力為0.072N·m-1。如用這個(gè)U型管裝上水來(lái)測(cè)量壓力，將引入的誤差為(B)A72PaB92PaC96PaD288Pa24.對(duì)理想水平液面，其值為零的表面物理量是：(C)A，正壓力；B，表面張力；C，附加壓力；D，表面能。25一根毛細(xì)管插入水中，液面上升的高度為h，當(dāng)在水中加入少量的NaCl,這時(shí)毛細(xì)管中液面的高度為(B)A等于h；B大于h；C小于h；D無(wú)法確定。26BET公式最主要用途之一是（D）A獲得高溫下的吸附機(jī)理B獲得吸附等量線C獲得吸附等壓線D測(cè)定固體的比表面27當(dāng)表面活性物質(zhì)加入溶劑后，產(chǎn)生的結(jié)果（A）Adr/da<o,正吸附Bdr/da<o,負(fù)吸附Cdr/da>o,正吸附Ddr/da>o,負(fù)吸附28多孔固體表面易吸附水蒸氣，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下列水的稀溶液，都是取得1cm3，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,在相同溫度和外壓下：（D）Ap1<p2,Bp1>p2Cp1=p2,Dp1<p2,或者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(shí)常常要加______________________，以增加藥液對(duì)植物表面的潤(rùn)濕程度,使藥液能在植物葉子上鋪展。

2.液態(tài)汞的表面張力=0.4636N·m-1+8.32×10-3N·m-1·K-1·T-3.13×10-7N·m-1·K-2·T2在400K時(shí)，汞的（U/A）T,V=。

3.室溫時(shí)，水在一根粗細(xì)均勻的玻璃毛細(xì)管中，將上升到高度h，如將毛細(xì)管折斷至h/2處，水將沿壁升至_______處，此時(shí)管中水面的曲率半徑將_________。

4.溶液中溶質(zhì)活度增加表面張力下降則г_______0，溶液中溶質(zhì)活度增加表面張力增加則г_______0。5.小晶粒的熔點(diǎn)_______大塊固體熔點(diǎn)，小晶粒的溶解度_______大塊固體溶解度。6.固體能為液體完全潤(rùn)濕時(shí)_______，固體不為液體所潤(rùn)濕時(shí)_______。7形成膠束的最低濃度稱為_______，表面活性物質(zhì)的HLB值表示表面活性物質(zhì)的_______。8.當(dāng)水中加入表面活性劑后，將發(fā)生dr/dc_______0,_______吸附。9多孔硅膠有強(qiáng)的吸水性能，硅膠吸水后表面吉布斯自由能將_______化學(xué)吸附與物理吸附的本質(zhì)差別在于_______。10.礦石浮選法的原理是根據(jù)表面活性劑的_______。11液體與固體之間的接觸角是θ_______90°12某液體中加入表面活性物質(zhì)后，則該液體的表面張力將_______。（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）表面活性劑或稱為潤(rùn)濕劑（2）dU=TdS-pdV+dA(U/A)T,V=T(S/A)T,V+=-T(/T)A,V+=0.514J·m-2（（3）管端，變大。(4)>;<(5)<;>(6)（rs-g－rl-s）=rl-g;rs-g<rl-s(7)臨界膠束濃度;親水性(8)<;正降低;前者為化學(xué)鍵力，后者為分子間力潤(rùn)濕作用<降低對(duì)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（）溶液表面發(fā)生吸附后表面自由能增加（）定溫下表面張力不隨濃度變化時(shí)，濃度增大，吸附量不變（）飽和溶液的表面不會(huì)發(fā)生吸附現(xiàn)象()在液面上某一小面積S周圍表面對(duì)S有表面張力,則表面張力與液面垂直（）微小晶體與普通晶體相比，其飽和蒸汽壓要大（）氣體在固體表面發(fā)生吸附吉布斯自由能小于零（）多孔硅膠的強(qiáng)烈吸水性能說明硅膠吸水后表面函數(shù)較高（）對(duì)于物理吸附，其吸附速度較大，吸附熱較?。ǎ┐鸢福簩?duì)，錯(cuò)，錯(cuò)，對(duì)，錯(cuò)，錯(cuò)，對(duì)，對(duì)，錯(cuò)，對(duì)四、計(jì)算題1.有一毛細(xì)管，其半徑為0.60mm，當(dāng)它垂直插入水中，水面上升2.19cm，設(shè)該毛細(xì)管的接觸角為30°，水的密度是0.98g·cm-3，求該溫度下水的表面張力。解：液面是凹面，r<0，Δp<0，p'<p0p'+h(水)=p0，Δp=h(水)2σ/r(毛)=hρg(g為重力加速度)曲率半徑與毛細(xì)管半徑關(guān)系：rcosθ=r(毛)，2σcosθ/r(毛)=hρg，σ=hρgr(毛)/2cosθr(毛)=0.60mm=6.0×10-4m，ρ=0.98g/cm3=980kg·m-3，g=9.8m·scosθ=cos30°=0.866，h=2.19cm=2.19×10-∴σ=2.19×10-2×980×9.8×6.0×10-4/(2×0.866)=7.286×10-3N·m-12.水的比表面自由能與攝氏溫度t℃的關(guān)系式為：σ(×10-3N·m-1)=75.64-0.14t，若水的表面改變時(shí)，總體積不變，試求10℃、p下，可逆地使水表面積增加5cm2做多少功？從外界吸收多少熱？解：t=10℃，σ=(75.64-0.14×10)×10-3=74.24×10-3N·m-1W'=ΔG=σΔA=74.24×10-3×5×10-4=3.71×10-5J(環(huán)境做功為正)∵(?σ/?T)A,p=-0.14×10-3N·m-1·K-1∴Qr=TΔS=T[-ΔA(?σ/?T)A,p]=283×5×10-4×