界面物理化学习题

1、1 .在相同的温度及压力下,把一定体积的水分散成许多小水滴经这一变化过程,以下性质保持不变的是(d)(a)总外表能(b)比外表(c)液面下的附加压力2.直径为1xi0-2m的球形肥皂泡所受的附加压力为(外表张力为(d)外表张力m-1)(d)(a)5Pa(b)10Pa(c)15Pa(d)20Pa思路：由于肥皂泡有内、外两个外表,内面的附加压力是负值,外面的附加压力是正值,4Ps,答案选doR3.水溶解某物质以后,其外表张力丫与溶质的活度a呈如下关系：式中他为纯水的外表张力,A,B为常数,那么溶液外表过剩及为(c)(a)AaRT1Ba(b)ABaRT1Ba(c)ABaRT1Ba(d)BaRT1Ba

2、思路:RTdaaRTA-1Ba一ABa一,答案选CoRT1Ba4. 298K时,苯蒸汽在石墨上的吸附符合当.时,苯蒸汽的平衡压力为(b)(a)400Pa(b)760Pa(c)Langmuir吸附等温式,在苯蒸汽压力为1000Pa(d)200Pa40Pa时,覆盖率.方思路：Langmuir公式ap将条件的压强和覆盖率代入公式,计算得到a的值,然后根据新的覆盖度和a,计算出平衡压力.答案为bo(要求能够自己推导Langmuir公式)5.在298K时,A液的外表张力是B液的一半,其密度是B液的两倍.如果A,B液分别用相同的毛细管产生大小相同的气泡时,A液的最大气泡压力差等于B液的(a)(a)倍(b)

3、1倍(c)2倍(d)4倍2思路：Ps代入该公式计算比值,答案选a.R6 .将一毛细管插入水中,毛细管中水面上升5cm,在3cm处将毛细管折断,这时毛细管上端(c)(a)水从上端溢出(b)水面呈凸面(c)水面呈凹形弯月面(d)水面呈水平面思路：液体具有流动性,Yang-Laplace公式中的半径是可以变化的,不可能出现井喷的情况.7 .用同一滴管分别滴下1cm3的NaOH水溶液、水、乙醇水溶液,各自的滴数多少的次序为(c)(a)三者一样多(b)水乙醇水溶液NaOH水溶液(c)乙醇水溶液水NaOH水溶液(d)NaOH水溶液水乙醇水溶液思路：乙醇对水而言是外表活性剂,NaOH对水而言是非外表活性剂.

4、8 .当水中参加外表活性剂后,将发生aad/da0正吸附bd/da0负吸附cd/da0正吸附dd/da0负吸附思路：2,外表活性剂在水面富集,可以减小外表张力,为正吸附.答案选a.RTda9 .把细长不渗水的两张纸条平行地放在纯水面上,中间留少许举例,小心地在中间滴一滴肥皂水,那么两纸条间距离将aa增大b缩小c不变d以上三种都有可能思路：肥皂是外表活性剂,中间的界面张力减小,因此在两侧的水的界面张力作用下,距离增大.答案选a.10 .水不能润湿荷叶外表,接触角大于90,当水中参加皂素后,接触角将ba变大b变小c不变d无法判断思路：接触角为锐角,说明是可以润湿.答案选bo11 .多孔硅胶有强烈的

5、吸水性能,硅胶吸水后其外表Gibbs自由能将ba升高b降低c不变d无法比拟思路：自发过程,故吉布斯自由能减小.答案选bo12 .某气体A2在外表均匀的催化剂K外表发生解离反响,生成产物B+C,其反响机理为第二步为决速步,当A2g压力较高时,反响表现的级数为da一级b二级c级d零级思路：1 dAK2由于第二步是决速步,所以速率方程写为：rkAK2 dtAK是中间吸附态,根据稳态近似法,求解AK的平衡浓度,代入上面的速率方程表达式,得I、,ri,一,一,一一,2当初始压强很大的时候,上式简化为rkK0,反响速率为一恒定值,所以为0级反响.13 .恒温恒压下,将一液体分散成小颗粒液滴,该过程液体的嫡

6、值将aa增大b减小c不变d无法判定思路：外表积增大,是混乱度增加的过程,所以嫡增.答案选a.14 .微小晶体与普通晶体相比拟,性质不正确的选项是da微小晶体的饱和蒸汽压大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思路：考察Kelvin公式.15 .气相中的大小相邻液泡相碰,两泡将发生的变化是aa大泡变大,小泡变小b大泡变小,小泡变大c大泡、小泡均不变d两泡将别离开思路：根据Yang-Laplace公式,气泡越小,所受的附加压力越大.小的变小,大的变大.答案选a.16 .外表活性剂具有增溶作用,对增溶作用说法不正确的选项是ca增溶作用可以是被溶物的化学势大大降低；(b)增溶作

7、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思路：增溶的原理是,被溶物被包裹在胶束内,该过程不是溶解过程,而是自发的包裹聚集.17 .Langmuir吸附等温式满足的条件下,以下不恰当的是(c)(a)固体外表是均匀的(b)吸附质分子之间相互作用可以忽略不计(c)吸附是多分子层的(d)吸附热不随吸附量改变思路：Langmuir吸附是单分子层吸附.18 .对于物理吸附的描述中,不正确的选项是(d)(a)吸附力来源于VanDerWaals力,其吸附一般不具有选择性(b)吸附层可以是单分子层或多分子层(c)吸附热较小(d)吸附速率较小293kJmol-1.思路：物

8、理吸附,吸附的快,脱附也容易.19 .H2的解离能为436kJmol-1,用气态H原子在清洁的W外表上进行化学吸附时放热假设用1molH2在W外表上全部进行解离吸附,(a)-150kJmol-1(b)586kJmol-1估计其吸附热约为(c)150kJmol-1c)(d)-143kJmol-1思路：吸热取正号,放热取负号.20.称为催化剂毒物的主要行为是(a)和反响物之一发生化学反响(c)使产物变得不活泼d)(b)(d)增加逆反响的速率占据催化剂的活性中央思路：毒化的机理是催化剂外表的活性中央被毒物占领.填空题1.20oC,过程系统下,把一半径R1=5mm的水珠分散成R2=10-3mm的小水滴

9、,那么小水滴的数目为AG=20oC时,水的外表张力丫=x-2Nm-1.X1011个,此一43思路：V14R33V23R3VinV2,计算得,n=x1011odGSdTVdPdAs,在恒温、恒压条件下,n4R；4R2,计算得.2 .20C,的标准大气压力下,在液体水中距液面处形成半径为1mm的小气泡时,气泡内气体的压力为p=x105Pa.思路：由于凹液面的附加压力是负值,所以当形成这个气泡时,为了抵消这个负的附加压力,其内部压强应该是3 .同种液体,在一定温度下形成液滴、气泡和平面液体,对应的饱和蒸汽压分别是假设将三者按大小顺序排列应为p滴p平p泡.思路：考察Yang-Laplace公式.p滴,

10、p泡和p平,4 .液态汞的外表张力丫=+X-3TUX0-7(T/K)2Nm-1,在400K时,汞的一UASm-2.T,V一.S思路：dUTdSpdVdAs,一AsT,VTAsV将上述两个等式联立,有,AsT,VT参看教材316页TAS,V5 ,T=298K时,水-空气外表张力rA时,在外表的紧密层中,每个脂肪酸分子的截面积.解：(1)Gibbs吸附等温式公式:RTda先把外表张力的公式进行变换,得因此,外表超量为ab0RTln10aA(2)当aA时,b65.3810molRTln10因此,单个脂肪酸分子的截面积为,即X10-19m2.5.用活性炭吸附CHCl3,符合Langmuir吸附等温式,在273K时饱和吸附量为kg-1.CHCl3的分压为时的平衡吸附量为kg-1.试求:a.(1)Langmuir吸附等温式中的常数(2)当CHCl3的分压为时的平衡吸附量.解：(1)Langmuir吸附等温式将条件代入公式,计算得a5.448104(2)根据上述a的值,计算得出分压为时的覆盖度为.由于饱和吸附量,所以用饱和吸附量乘以覆盖度即得在该分压下的平衡吸附量,为kg-1.6.在正常沸点时,如果水中仅含有直径为10-6m的空气泡,问这样的水开始沸腾,需过热多