发布时间 : 星期一 文章第八章-表面现象与胶体化学更新完毕开始阅读
淮阴师范学院《物理化学》试题
表面化学
一、选择题
1. 在下图的毛细管内装入普通不润湿性液体，当将毛细管右端用冰块冷却时，管内液体将： ( )
(A) 向左移动 (B) 向右移动 (C) 不移动 (D) 左右来回移动
2. 如图在毛细管内装入润湿性液体, 当在毛细管内左端加热时,则管内液体将： ( )
(A) 向左移动 (B) 向右移动 (C) 不移动 (D) 因失去平衡而左右来回移动
3. 对大多数纯液体其表面张力随温度的变化率是： ( )
(A) (??/?T)p> 0 (B) (??/?T)p< 0 (C) (??/?T)p= 0 (D) 无一定变化规律
4. 在相同温度下，固体冰和液体水的表面张力哪个大? ( )
(A) 冰的大 (B) 水的大 (C) 一样大 (D) 无法比较
5. 弯曲表面上附加压力的计算公式： ?p = p' - p0= 2? /R' 中，R' 的符号： ( )
(A) 液面为凸面时为正，凹面为负 (B) 液面为凸面时为负，凹面为正 (C) 总为正 (D) 总为负
6. 微小晶体与普通晶体相比较，哪一种性质不正确？ ( )
(A) 微小晶体的饱和蒸气压大 (B) 微小晶体的溶解度大 (C) 微小晶体的熔点较低 (D) 微小晶体的溶解度较小
7. 在相同温度下，同一液体被分散成具有不同曲率半径的物系时，将具有不同饱和蒸气压。以p平、p凹、p
凸
分别表示平面、凹面和凸面液体上的饱和蒸气压，则三者之间的关系是： ( ) (A) p平 > p凹 > p凸 (B) p凹 > p平 > p (C) p凸 > p平 > p凹 (D) p凸 > p凹 > p平
8. 在空间轨道上运行的宇宙飞船中，漂浮着一个足够大的水滴，当用一根内壁干净、外壁油污的玻璃毛细管接触水滴时，将会出现： ( )
(A) 水并不进入毛细管 (B) 水进入毛细管并达到管内一定高度
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(C) 水进入毛细管并达到管的另一端 (D) 水进入毛细管并从另一端滴出
9. 往液体 (1) 的表面滴加一滴与其不互溶的液体 (2)，两种液体对空气的表面张力分别为 ?1, 3 和 ?2, 3，两种液体间的界面张力为 ?1, 2。则液体 (2)能在液体 (1) 上铺展的条件为： ( ) (A) ?1, 2 > ?1, 3 + ?2, 3 (B) ?1, 3 > ?2, 3 + ?1, 2 (C) ?1, 3 < ?2, 3 + ?1, 2 (D) ?1, 2 < ?1, 3 + ?2, 3
10. 把细长不渗水的两张白纸互相靠近(距离为 d )，平行地浮在水面上, 用玻璃棒轻轻地在两纸中间滴一滴肥皂液, 两纸间的距离将： ( )
(A) 增大 (B) 减小 (C) 不变 (D) (A).(B).(C)都有可能
11. 体温计打碎后，落在水泥地面上的水银基本呈球形，这说明： ( ) (A) ?汞 ＋ ?汞-水泥地面 ＜ ?水泥地面 (B) ?汞 ＞ ?水泥地面
(C) ?汞 ＜ ?水泥地面 (D) ?汞 ＋ ?汞-水泥地面 ＞ ?水泥地面
12. 水银完全不润湿玻璃表面，若将半径为 5×10-5 m 的玻璃毛细管插入水银中后（水银的密度 ? = 13.6×103 kg·m-3，其表面张力 ? = 0.520 N·m-1），管内水银面将： ( ) (A) 上升 0.15 m (B) 下降 0.15 m (C) 上升 0.015 m (D) 下降 0.015 m
13. 水／油 乳化剂的 HLB 值的范围是 ： ( )
(A) 2-6 (B) 8-12 (C) 14-18 (D) 20-24
14. 表面活性剂具有增溶作用,对增溶作用说法不正确的是： ( )
(A) 增溶作用可以使被溶物的化学势大大降低 (B) 增溶作用是一个可逆的平衡过程
(C) 增溶作用也就是溶解作用 (D) 增溶作用与乳化作用不同
15. BET公式的最主要用途之一在于： ( ) (A) 获得高压下的吸附机理 (B) 获得吸附等量线 (C) 获得吸附等压线 (D) 测定固体的比表面
16. 在气-固相催化反应中常用载体，载体所起的主要作用，下列哪一条是不存在的？ ( ) (A) 提高催化剂的机械强度 (B) 增大催化剂的活性表面以节约用量 (C) 改善催化剂的热稳定性 (D) 防止催化剂中毒
17.在催化剂 M0表面上吸附 NH3分子进行分解反应（对产物不吸附），并且表面反应为速控步，当 NH3压力很大时，该反应的半衰期公式为： ( ) (A) t1 = (ln2)/k (B) t1 = 1/(kp0) (C) t1 = k(p0)1/2 (D) t1 = p0/2k
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二、填空题
1.界面吉布斯自由能和界面张力的相同点是 ; 不同点是 。
2.从表面热力学的角度看，比表面吉布斯自由能表达式是 ，其单位为 ，从力学平衡角度看，表面张力是 ；，其单位为 。
3.液态汞的表面张力 ? = 0.4636 N·m-1 + 8.32×10-3 N·m-1·K-1·T - 3.13×10-7 N·m-1·K-2·T2 在 400 K 时，汞的 （?U/?A）T, V = 。
4.液滴越小，饱和蒸气压越 ；而液体中的气泡越小，气泡内液体的饱和蒸气压越 。
5. 300 K 时，水的表面张力?= 0.0728 N·m-1，密度? 为 0.9965×103 kg·m-3。在该温度下，一个球形水
滴的饱和蒸气压是相同温度平面水饱和蒸气压的 2 倍，这个小水滴的半径是 m。
6.室温时，水在一根粗细均匀的玻璃毛细管中，将上升到高度 h，如将毛细管折断至 h/2处，水将沿壁升至_ 处，此时管中水面的曲率半径将 。
7.在 298 K时，正丁醇水溶液表面张力对正丁醇浓度作图，其斜率为-0.103 N·m-1·mol-1·kg，正丁醇在浓度为 0.1 mol·kg-1 时的表面超额 ? 为： 。
8.苯不溶于水而能较好地溶于肥皂水是由于肥皂的 作用。
9.氧气在某固体表面上的吸附，温度 400 K 时进行得较慢，但在 350 K 时进行得更慢，这个吸附过程主要是化学吸附还是物理吸附？ 。
10.一般说来，物理吸附的吸附量随温度增高而 ，化学吸附的吸附量随温度增高而先增加，后降低。
11.从吸附的角度考虑催化剂的活性取决于 ；一个良好的催化剂应是 。
12.气－固表面反应有两种反应历程，其中 Langmuir - Hinshelwood 历程是研究 ；反应， Langmuir - Rideal 历程是研究 。反应。
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13. 就吸附的本质来说，物理吸附的作用力是 ； 化学吸附的作用力是 。
14. 接触角θ 90o，固体能被液体所润湿，θ 90o，固体不能被液体所润湿（填大于或小于）。
三、计算题
1. 298 K时，水-空气的表面张力 ? = 0.07197 N·m-1，(??/?T)p, A= -1.57×10-4 N·m-1·K-1，试计算 298 K，标准压力 p?下，可逆地增大 2×10-4 m2的表面积时，体系所做的功（假设只做表面功），体系的 ?G，?H 和 ?S 及体系所吸收的热量 Qr。
2. 已知水在 293 K 时的表面张力? = 0.07275 N·m-1, 摩尔质量 M = 0.018 kg·mol-1 ,密度 ? = 103
kg·m-3。273 K 时水的饱和蒸气压为 610.5 Pa，在 273 – 293 K 温度区间内水的摩尔气化热 ?VapHm= 40.67
kJ·mol-1，求 293 K 水滴半径 R′= 10-9 m时，水的饱和蒸气压。
3. 在正常沸点时，如果水中仅含有直径为 10-6 m 的空气泡，问这样的水开始沸腾，需过热多少度？
水在 373 K 时的表面张力 ? = 0.05890 N·m-1，气化热 ?VapHm = 40656 J·mol-1。
4. 已知 293 K 时，乙醚在水上其间的界面张力为 1.070×10-2 N·m-1, 它们的表面张力分别为 ? (乙醚)= 1.710×10-2 N·m-1, ? (H2O)= 7.275×10-2 N·m-1, 用计算方法说明：一滴乙醚在水面上及一滴水在乙醚面上的铺展情况。
5. 将内径为 1× 10 -4m 的毛细管插入水银中，问管内将下降多少? 已知在该温度下水银的表面张力为0.48N.m-1，水银的密度为 13.5×103Kg.m-3，重力加速度 g = 9.8 m.s-1，设接触角近似等于180゜ 。
6. 291 K时，各种饱和脂肪酸水溶液的表面张力 ?与活度 a 的关系式可以表示为： ? /?0= 1 +
blg(a/A + 1)，?0是水的表面张力（?0= 0.07286 N·m-1），常数 A 因不同酸而异， b = 0.411 。试求：
(1) 服从上述方程的脂肪酸吸附等温式 (2) 在表面的一个紧密层中 （a >> A），每个酸分子所占据的面积为若干？
7. 在一定温度下，N2在某催化剂上的吸附服从 Langmuir 方程，已知催化剂的比表面为 21.77 m2·g-1，N2分子的截面积为 16×10-20 m2。当平衡压力为 101325 Pa 时，每克催化剂吸附 N2的量为 2 cm3(已换算成
标准状态)， 问要使 N2的吸附量增加一倍，则平衡压力为多大？
8. 用活性炭吸附 CHCl3，符合 Langmuir 吸附等温式，在 273 K 时，饱和吸附量为0.0938 m3·kg-1。已知 CHCl3的分压为 13.4 kPa 时的平衡吸附量为 0.0825 m3·kg-1.
试计算： (a) Langmuir 吸附等温式中的常数 a (b) CHCl3的分压为 6.67 kPa 时的平衡吸附量。
四、问答题
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