物理化学 表面张力 动力学习题附答案2

本文格式为Word版，下载可任意编辑——物理化学表面张力动力学习题附答案2物化第8-10试卷

一、选择题

1.物质表面张力的值与：(C)

A．温度无关B．压力无关C．表面大小无关D．另一相物质无关

2．在液面上，某一小面积S周边表面对S有表面张力，以下表达不正确的是（A）

A．表面张力与液面垂直；B．表面张力与S的周边垂直；C．表面张力沿周边与表面相切；

D．表面张力的合力在凸液面指向液体内部(曲面球心)，在凹液面指向液体外部。

3.表面活性物质的实质性作用是：(B)

A，乳化作用；B，降低表面张力；C，加溶作用；D，降低物质的溶解性

4．某温度压力下，有大小一致的水滴、水泡和气泡，其气相部分组成一致，见图。它们三者表面自由能大小为：（C）

A．Ga=GcGc；C．GaEa,2，以下措施中哪一种不能改变获得产物B和D的比例？(B)(A)提高反应温度

(B)延长反应时间(D)降低反应温度

(C)参与适当催化剂

9.以下说法错误的是(D)

A.一步完成的反应是基元反应。

B.由一个基元反应构成的化学反应称简单反应。

C.由两个或两个以上基元反应构成的化学反应称繁杂反应。D.基元反应都是零级反应。

10.参与正催化剂使反应速度加快，以下表达不正确的是(C)

A.使反应体系的活化分子百分数增高B.使反应体系的活化分子总数增多。C.使反应体系的活化分子百分数降低。D.使反应体系的活化能降低。

二、选择题

1．溶胶的动力性质包括布朗运动、扩散作用和沉降作用。

?32．混合等体积的浓度为0.08mol?dm?3的KI溶液和浓度为0.10mo?ldm的

AgNO3溶液，得到AgI的憎液溶胶。在这溶胶中分别参与浓度一致的①MgSO4，②CaCl2，③Na2SO4，它们聚沉能力大小的次序是③＞①＞②

3．对于AgI的水溶胶，如下三种电解质Al(NO3)3，Mg(NO3)2和NaNO3的聚沉值分别为0.067mmol?dm?3，2.60mmol?dm?3和140mmol?dm?3，则AgI溶胶的胶粒所带的电荷是负的。

4.在一定温度下，液相反应A+B===D的速率系数kA=42.5min-1，则CA从2.0mol.dm-3变到0.50mol.dm-3所需的时间为t1，从0.40mol.dm-3变到0.10mol.dm-3所需的时间为t2，则两者t2/t1=1。

5.基元反应A—→P的半衰期为69.3s，要使80%的A反应生成P，所需的时间是160.9s。

6．当某反应物的初始浓度为0.04mol·dm-3时，反应的半衰期为360s，初始浓度为0.024mol·dm-3时，半衰期为600s，则此反应为二级反应。

7.某基元反应A+2B→2P，分别用各种物质随时间的变化率表示反应的速率方程式r=dc（A）/dt=-1/2dc（B）/dt=1/2dc（P）/dt

8．已知物质A的分解反应是一级反应。在一定温度下，当A的起始浓度为0.1mol·dm-3时，分解20%的A需时50min。计算：（1）该反应的半衰期

t12155.4min。(2)当A的起始浓度为0.02mol·dm-3时，分解20%的A所需的

时间为50min。

9.有一飘荡在空气中的肥皂泡，设其直径为2?10?3m，表面张力为0.07N?m?1，

则肥皂泡所受总的附加压力为0.28kPa

10.在电泳试验中，观测到胶粒向阳极移动，说明胶粒带负电。

三、计算题

1．混合等体积的0.08mol·dm-3KI和0.1mol·dm-3AgNO3溶液所得的溶胶。(1)试写出胶团的结构式。(2)指明胶粒电泳的方向。

(3)比较MgSO4，Na2SO4和CaCl2电解质对溶胶聚沉能力的大小。

解：(1)由于AgNO3的浓度大于KI的浓度，所以等体积混合时，AgNO3过量，生成的AgI胶核优先吸附Ag?，使胶粒带正电。则胶团的结构式为

[(AgI)m?nAg?(n?x)NO3]??x??xNO3

?(2)由于胶粒带正电，电泳时往负极方向移动。

(3)要使胶粒带正电的溶胶聚沉，外加电解质中负离子的电价（绝对值）越大，聚沉能力也就越强。所以聚沉能力大小的次序为：Na2SO4>MgSO4>CaCl2。虽然前两种电解质中负离子一致，但由于Na2SO4中正离子是一价的，聚沉能力要比正离子是二价的稍大一些。

2、乙烯转化反应C2H4—→C2H2+H2为一级反应。在1073K时，要使50%的乙烯分解，需要10h。已知该反应的活化能Ea=250.6kJmol-1。要求在30min内有75%的乙烯转化，反应温度应控制在多少？解：已知T1=1073K求T2一级反应k1=ln2/t1/2=1n2/10h=0.0693h-1

当反应温度为T2时，

k2=1/t2×ln1/(1-y)=1/0.5h×ln1/(1-0.75)=2.7726h-1根据ln(k2/k1)=Ea/R(1/T1-1/T2)

Ln(0.0639s-1/2.7726s-1)=250.6×10Jmol-1/8.314Jmol-1K-1(1/1073K-1/T2)

-3

T2=1235K

答：反应温度应控制在1235K。

答案

一、选择题

1.C解析：物质表面张力的值与温度、压力、另一相物质有关，与表面大小无关。

2.A解析：表面张力的方向在液面的切面上，指向液面收缩的方向，不是与液面垂直。

3.B解析；表面活性剂的作用有潮湿、增加增溶乳化作用，实质都是降低表面张力。

4．C解析：表面自由能大小与比表面自由能和表面积有关，在比表面自由能（表面张力）一样条件下，与表面积成正比。由于气水泡有前后两个表面，它的表面积最大。

5.D解析；有过量的KI存在时，AgI胶核优先吸附碘离子，使胶粒带负电。电解质所含的正离子的电价数越高，其聚沉能力也越强。

6.A解析:胶粒带电荷,胶体不带电,故A项不对;某些溶液中参与电解质后也能产生沉淀,如氯化钡溶液中参与硫酸钠溶液就会产生硫酸钡沉淀,故B项不对;在分散系中广泛存在布朗运动。

7.C解析：从化学反应的计量方程是无法确定反应的级数的，除非说明计量方程是基元反应。但是从速率系数的单位就可以确定这是一个二级反应，由于它符合二级反应的特征。

8.B解析：延长反应时间既不能改变反应速率系数，又不能改变反应的活化能，

所以不能改变产物B和D的比例。提高反应温度，对活化能高的反应有利，即产物B的比例会提高。反之，降低反应温度，对活化能低的反应有利，产物B的比例会下降。参与适当催化剂，寻常会加快主反应的速率，使主产物的比例提高。

9.D解析：基元反应不一定是零级反应，零级反应是速率与反应物浓度无关的反应。

10.解析：C参与正催化剂使反应速度加快，使反应体系的活化分子百分数增高，使反应体系的活化分子总数增多，使反应体系的活化能降低。

二、填空题

1、解析：溶胶的动力性质包括布朗运动、扩散作用和沉降作用。

2.解析；已知AgNO3略过量，生成的AgI胶核优先吸附银离子，使胶粒带正电。所以，阴离子的价数越高，其聚沉能力就越强。MgSO4与Na2SO4虽然阴离子一致，但MgSO4中的阳离子是正二价的，比钠离子的价数高，会减弱硫酸根的聚沉能力，所以Na2SO4的聚沉能力最强。

3.解析：由于Al(NO3)3的聚沉值最小，而NaNO3的聚沉值最大，可以看出Al3?的聚沉能力最强，所以AgI溶胶的胶粒所带的电荷是负的。

4.解：由题给k的单位可知，为一级反应，kt=ln(c0/c)

t2/t1=ln(0.4/0.1)/ln(2.0/0.5)=ln4/ln4=1

5.解析：一级反应k1=ln2/t1/2=0.693/69.3s-1

t=1/k1ln〔1/(1-y)〕=1/0.01s-1ln〔1/(1-0.8)〕=160.9s

6．解析这反应符合起始物浓度相等的二级反应的特点，半衰期与起始物的浓度成反比。

7.解析：由各物质比例系数和速率方程公式得出。

8：解析（1）一级反应的半衰期与反应物的起始浓度无关，只要知道速率系数的值，就能计算一级反应的半衰期，即

T1/2=ln2/k=1n2/(4.46×10-3min-1)=155.4min

(2)对于一级反应，在达到各种转化分数时，所需的时间与半衰期一样，都与反应物的起始浓度无关。所以，只要转化分数一致，所需的时间也就一致。现在A的分解分数都是20%，所以(2)的答案与已知的条件一致，也是50min

9.解析：飘荡在空气中的肥皂泡有两个气-液界面，外层是一个凸球面，内层是一个凹球面，附加压力都是指向球心，忽略肥皂泡膜的厚度，则肥皂泡上所受总的附加压力是一致半径