表面物理化学习题和答案

表面物理化学习题和答案一、选择题1.下列说法中不正确的是：(C)(A)生成的新鲜液面都有表面张力(B)平面液体没有附加压力(C)弯曲液面的表面张力的方向指向曲率中心(D)弯曲液面的附加压力指向曲率中心

2.水在临界温度时的表面Gibbs自由能：（C）(A)

大于零(B)小于零(C)等于零(D)无法确定

3.一个U型管的两臂直径不同，一端为1×10-3m，另一端为3×10-3m面张力为0.072N·m-1。如用这个U型管装上水来测量压力，将引入的误差为：(B)(A)72Pa(B)192Pa(C)96Pa(D)288Pa

4.低压下，气体A在表面均匀的催化剂上进行催化转化反应,其机理为：A(g)＋KAK─→B(g)＋K第一步是快平衡,第二步是速控步,则该反应表观为几级?(B)(A)零级 (B)一级 (C)二级 (D)无级数5.

表面过程中ΔG（表面）=-W'的充要条件除了等温等压外，还有：(D)A，不做其它功；B，热力学可逆；C，组成不变；D，是B和C。6.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。7.以P平、P凸、P凹分别表示平面、凸面、凹面液体上的饱和蒸汽压，三者关系为：(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.常见亚稳态现象都与表面性质有关，下面说法正确的是：(D)A，过饱和蒸气是由于小液滴的蒸气压小于大液滴的蒸气压所致；B，过热液体形成原因是新相种子——小气泡的附加压力太小；C，饱和溶液陈化、晶粒长大，因为小晶粒溶解度比大晶粒大；D，人工降雨时在大气中撒入化学物质主要的目的是促进凝结中心形成9.对亲水性固体表面，其相应接触角θ是：(B)θ>90°；B，θ<90°；C，θ=180°；D，θ可为任意角1O.Langmuir吸附理论中说法符合基本假定得是：(A)A，固体表面均匀、各处吸附能力相同；B，吸附分子可以是单层或多层分子层；C，被吸附分子间有作用、相互影响；D，吸附和解吸附之间很难建立动态平衡。凹形弯月面（A）毛细管端水面呈凹形弯月面（B）水从毛细管端滴下(c)毛细管端水面呈凸型弯月面（D）毛细管端水面呈水平16.用同一只滴管滴下水的滴数和滴相同体积苯的滴数哪个多（C）（A）水的多（B）一样多（C）苯得多（D）一样多17下面说饭不正确的是（B）（A）生成的新鲜液面都有表面张力（B）弯曲液面的表面张力方向指向曲率中心(C)平面液面没有附加压力（D）弯曲液面的附加压力指向曲率中心18天空中的水滴大小不同，在其运动过程中，其变化趋势如何？（B）(A)大水滴分散成小水滴，半径趋于相等（B）大水滴变大，小水滴变小（C）大小水滴的变化没有规律（D）小水滴凝聚成大水滴19同一固体，大块颗粒和粉状颗粒，其溶解度哪个大（B）（A）大颗粒大（B）粉状颗粒大（C）一样大（D）无法比较20若某液体可以在某固体上自动铺展，则铺展系数S必须（C）（A）小于零（B）等于零（C）大于等于零（D）小于等于零21水平仪中有一个椭球形的液泡，长短半轴分别为0.8和0.3cm，已知水的表面张力为0.07197N·m-1液泡的附加压力为：(B)A18PaB33PaC48PaD66Pa22两液体A和B表面张力γA=γB，密度rA=2rB，一毛细管插入A中液面上升2.0cm，插入B中液面上升多少？（假定两液体皆完全润湿管壁）(C)A1.0cm；B2.0cm；C4.0cm；D5.0cm。23一个U型管的两臂直径不同，一端为1×10-3m，另一端为3×10-3m，水的表面张力为0.072N·m-1。如用这个U型管装上水来测量压力，将引入的误差为(B)A72PaB92PaC96PaD288Pa24.对理想水平液面，其值为零的表面物理量是：(C)A，正压力；B，表面张力；C，附加压力；D，表面能。25一根毛细管插入水中，液面上升的高度为h，当在水中加入少量的NaCl,这时毛细管中液面的高度为(B)A等于h；B大于h；C小于h；D无法确定。26BET公式最主要用途之一是（D）A获得高温下的吸附机理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27当表面活性物质加入溶剂后，产生的结果（A）Adr/da<o,正吸附Bdr/da<o,负吸附Cdr/da>o,正吸附Ddr/da>o,负吸附28多孔固体表面易吸附水蒸气，而不易吸附O2、N2主要原因是：(C)A.水蒸气分子量比O2、N2小B.水蒸气分子的极性比O2、N2要大C.水蒸气的凝聚温度比O2、N2高D.水蒸气在空气中含量比O2、N2要少29用同一支滴管分别滴取纯水与下列水的稀溶液，都是取得1cm3，哪一种液体所需液滴数最少？(B)A.纯水B.NaOH水溶液C.正丁醇水溶液D.苯磺酸钠水溶液30同一液体其弯曲液面的蒸汽压为p1，水平面的蒸汽压为p2,在相同温度和外压下：（D）Ap1<p2,Bp1>p2Cp1=p2,Dp1<p2,或者p1>p2二、填空题

1.植物的叶子一般是憎水性的,所以在配制农药时常常要加______________________，以增加药液对植物表面的润湿程度,使药液能在植物叶子上铺展。

2.液态汞的表面张力=0.4636N·m-1+8.32×10-3N·m-1·K-1·T-3.13×10-7N·m-1·K-2·T2在400K时，汞的（U/A）T,V=。

3.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_________。

4.溶液中溶质活度增加表面张力下降则г_______0，溶液中溶质活度增加表面张力增加则г_______0。5.小晶粒的熔点_______大块固体熔点，小晶粒的溶解度_______大块固体溶解度。6.固体能为液体完全润湿时_______，固体不为液体所润湿时_______。7形成胶束的最低浓度称为_______，表面活性物质的HLB值表示表面活性物质的_______。8.当水中加入表面活性剂后，将发生dr/dc_______0,_______吸附。9多孔硅胶有强的吸水性能，硅胶吸水后表面吉布斯自由能将_______化学吸附与物理吸附的本质差别在于_______。10.矿石浮选法的原理是根据表面活性剂的_______。11液体与固体之间的接触角是θ_______90°12某液体中加入表面活性物质后，则该液体的表面张力将_______。（变大，变小，不变）13兰缪尔适用与14吸附理论主要用于描述答案；（1）表面活性剂或称为润湿剂（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，变大。(4)>;<(5)<;>(6)（rs-g－rl-s）=rl-g;rs-g<rl-s(7)临界胶束浓度;亲水性(8)<;正降低;前者为化学键力，后者为分子间力润湿作用<降低对单分子层的物理吸附还有化学吸附多相催化判断题增溶系统是热力学稳定系统，而乳状液或溶胶是热力学不稳定系统（）增溶作用与真正的溶解作用一样，均使溶剂依数性有很大变化（）溶液表面发生吸附后表面自由能增加（）定温下表面张力不随浓度变化时，浓度增大，吸附量不变（）饱和溶液的表面不会发生吸附现象()在液面上某一小面积S周围表面对S有表面张力,则表面张力与液面垂直（）微小晶体与普通晶体相比，其饱和蒸汽压要大（）气体在固体表面发生吸附吉布斯自由能小于零（）多孔硅胶的强烈吸水性能说明硅胶吸水后表面函数较高（）对于物理吸附，其吸附速度较大，吸附热较小（）答案：对，错，错，对，错，错，对，对，错，对四、计算题1.有一毛细管，其半径为0.60mm，当它垂直插入水中，水面上升2.19cm，设该毛细管的接触角为30°，水的密度是0.98g·cm-3，求该温度下水的表面张力。解：液面是凹面，r<0，Δp<0，p'<p0p'+h(水)=p0，Δp=h(水)2σ/r(毛)=hρg(g为重力加速度)曲率半径与毛细管半径关系：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.水的比表面自由能与摄氏温度t℃的关系式为：σ(×10-3N·m-1)=75.64-0.14t，若水的表面改变时，总体积不变，试求10℃、p下，可逆地使水表面积增加5cm2做多少功？从外界吸收多少热？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(环境做功为正)∵(∂σ/∂T)A,p=-0.14×10-3N·m-1·K-1∴Qr=TΔS=T[-ΔA(∂σ/∂T)A,p]=283×5×10-4×