物化B(界面化例题).ppt

1、是非题 下列各题的叙述是否正确？正确的在题后括号内画“”，错误的画“”,1. 答： ,2液体表面张力的方向总是与液面垂直。（ ）,2. 答： ,3. 答： ,1液体的表面张力总是力图缩小液体的表面积。（ ）,3分子间力越大的液体，其表面张力越大。（ ）,4垂直插入水槽中一支干净的玻璃毛细管，当在管中上升平衡液面处加热时，水柱会上升。（ ）,4. 答：,5水在干净的玻璃毛细管中呈凹液面，因附加压力 p 0，所以表面张力 0 是不可能的。（ ）,5. 答： ,6在相同温度下，纯汞在玻璃毛吸管中呈凸液面，所以与之平衡的饱和蒸气压必大于其平液面的蒸气压。（ ）,6. 答： ,7溶液表面张力总是随溶液浓

2、度的增大而减小。 （ ）,7. 答： ,8某水溶液发生负吸附后，在干净的毛吸管中的上升高度比纯水在该毛吸管中上升的高度低。 （ ）,8. 答： ,9通常物理吸附的速率较小，而化学吸附的速率较大。（）,9. 答： ,10兰缪尔定温吸附理论只适用于单分子层吸附。（）,10. 答： ,选择题 选择正确答案的编号，填在各题后的括号内：,1液体表面分子所受合力的方向总是（ ），液体表面张力的方向总是（ ）。 （A）沿液体表面的法线方向，指向液体内部 （B）沿液体表面的法线方向，指向气相 （C）沿液体的切线方向 （D）无确定的方向,1. 答：A C,2温度与表面张力的关系是： （ ）。 （A）温度升高表面

3、张力降低 （B）温度升高表面张力增加 （C）温度对表面张力没有影响 （D）不能确定,2. 答： A,4答： C,4附加压力产生的原因是（ ）。 （A）由于存在表面 （B）由于在表面上存在表面张力 （C）由于表面张力 的存在，在弯曲表面两边压力不同 （D）难于确定,3. 在定温定压下影响物质的表面吉布斯函数的因素是（）。 (A) 仅有表面积As （B）仅有表面张力 （C）表面积As 和表面张力 （D）没有确定的函数关系,3. 答：C,6答： C,5.在水平放置的玻璃毛细管中注入少许水（水润湿玻璃），在毛细管中水平水柱的两端呈凹液面，当在右端水凹面处加热，毛细管中的水向何端移动？（ ） （A）向左

4、移动 （B）向右移动 （C）不动 （D）难以确定,5答： A,7. 在定温下，同成分的两个大小不同的液球的饱和蒸气压pr,1*(大球)和pr,2* (小球)存在（ ）的关系。 （A） pr,1* pr,2* （B） pr,1*= pr,2* （C） pr,1* pr,2* （D）不能确定,7答： C,8. 某物质B在溶液表面的吸附达到平衡时，则B物质在表面的化学势B(表)与溶液内部B物质的化学势B (内)的关系是（ ） （A） B(表) B (内) （B） B(表) B(内) （C） B(表) = B (内) （D）不能确定,8答： C,9.接触角是指： （A）界面经过液体至界面间的夹角 （B

5、）界面经过气相至界面间的夹角 （C）界面经过固相至界面间的夹角 （D）界面经过气相和固相至界面间的夹角,9答： A,10.高分散度固体表面吸附气体后，可使固体表面的吉布斯函数（）。 （A）降低 （B）增加 （C）不改变,10答： A,11. 兰格谬尔吸附等温式适用于( ) (A)化学吸附 (B)物理吸附 (C)单分子吸附 (D)多分子吸附,11答： A C,填空题 在以下各小题中画有“_”处或表格中填上答。,2临界状态下，由于，所以液体的表面张力。,1答：饱和蒸气 空气,2答：界面消失 趋于零,1 通常液体的表面张力是指某液体与其相接触，或者与相接触时的界面张力。,4一个球形液滴在定温下与其蒸

6、气成平衡时，液相压力p() 气相压力p()(选填, =, 号)。若液体表面张力为r，球形液滴半径为r，则 p() - p()= _。,5答： r3 r2 r1,4答： 2r/r,320 时水的表面张力为72.7510 -3 Nm -1 ， 在该温度下使水的表面积增大4 cm 2 ，则此过程的 G = 。,3答：3. 2.9110 -5 J,6答： r1 r2 r3,7定温下溶液的表面张力随浓度增大而减小，则单位表面吸附量0。（选填 ，= ， ）,8铺展系数s与r (气/液），r (气/固），r(液/固）的关系是s 若液体在固体表面上发生铺展，则s。（选填，）,7答：,8答：r (气-液)+r

7、(气-固)+r(液-固) ,9物理吸附的吸附力是，吸附分子层是层。,9答： 范德华力 单或多分子,10气体被固体吸附的过程其熵变S， 。（选填，）,11 由于新相难以形成而出现的四种常见的亚稳态是 。,11答：过饱和蒸汽、过饱和溶液、过热液体、过冷液体。,10答： ,5-1-1 20 时汞的表面张力 =4.8510 -1 Nm -1 ，若在此温度及101.325 kPa 时，将半径r1 = 1 mm的汞滴分散成半径为 r2 =10-5 mm 的微小液滴时，请计算环境所做的最小功。,解：因为T，p 恒定，所以为常数，环境所做的最小功为可逆过程 表面功W， 设：A1，A2分别为汞滴分散前后的总面积

8、，N为分散后的汞的滴数，则：,解：设p1，p2，1，2 分别为丁醇溶液及水的最大泡压力与表面张力。,5-1-2 泡压法测定丁醇水溶液的表面张力。20实测最大泡压力为0.4217 kPa，20时测的水的最大泡压力为0.5472 kPa，已知20时水的表面张力为 72.7510 -3 Nm -1，请计算丁醇溶液的表面张力。,因为实验使用同一根毛细管，r 为定值，联立式（1）和式（2）得：,=56.1Nm-1,5-1-3 25 半径为1 m的水滴与蒸气达到平衡，试求水滴的内外压力差及水滴的饱和蒸气压。已知25 时水的表面张力为71.9710 -3 Nm -1 ，体积质量(密度)为0.9971 gcm

9、 - 3，蒸气压为 3.168 kPa, 摩尔质量为18.02 gmol -1。,解： = 143.910 3 Pa = 1439 kPa ln = 1.049 10 -3,5-1-5 25 时乙醇水溶液的表面张力随乙醇浓度c的变化关系为： / 10 -3 Nm -1 = 72 0.5(c / c) 0.2 (c / c )（1）试分别计算乙醇浓度为0.1 moldm -3 和0.5 moldm -3时，乙醇的表面吸附量(c=1.0 moldm -3),将c = 0.5 moldm -3和式（3）代入式（2）得 =60.5 10 -9 molm -2,式（2）中的 可由式（1）求得 = 0.5 +0.4 ( c / c 10 -3 Nm -1 / mol dm -3 ( 3 ) = =18.6 10 -9 molm -2,5-2-1 用活性炭吸附CHCl3时，0 时的最大吸附量为93.8 dm 3kg -1 已知该温度下CHCl3 的分压力为1.34 10 4 Pa时的平衡吸附量为