界面现象习题课

1、本章小结,界面现象,BET公式,由Brunauer-Emmett-Teller三人提出的多分子层吸附公式简称BET公式。,他们接受了Langmuir理论中关于固体表面是均匀的观点，但他们认为吸附是多分子层的。当然第一层吸附与第二层吸附不同，因为相互作用的对象不同，因而吸附热也不同，第二层及以后各层的吸附热接近于凝聚热，起作用的是范氏引力。,在这个基础上他们导出了BET吸附二常数公式。,BET公式,式中两个常数为c和Vm，c是与吸附热有关的常数，Vm为铺满单分子层所需气体的体积。p和V分别为实际吸附时的压力和体积，ps是实验温度下吸附质的饱和蒸气压。,为了使用方便，将二常数公式改写为：,BET公

2、式,用实验数据 对 作图，得一条直线。从直线的斜率和截距可计算两个常数值c和Vm，从Vm可以计算吸附剂的比表面：,Am是吸附质分子的截面积，Vm要换算到标准状态(STP)。,为了使实验测定准确和方便，二常数公式的比压一般控制在0.05 0.35之间。,比压太低，建立不起多分子层物理吸附；,比压过高，容易发生毛细凝聚，使结果偏高。,BET公式,在比压很小时，PsP，则 Ps - P Ps,另外，C与第一层吸附热E1与吸附质的凝聚热Evap之差有关，即 lnC (E1 Evap) 1。则(C 1) C。,根据BET公式：,得简化式：,即可简化为：,与兰缪尔公式,对比得：,BET公式,如果吸附层不是

3、无限的，而是有一定的限制，例如在吸附剂孔道内，至多只能吸附n层，则BET公式修正为三常数公式：,若n =1,为单分子层吸附,上式可以简化为 Langmuir公式。,若n =，(p/ps)0，上式可转化为二常数公式。三常数公式一般适用于比压在0.35 0.60之间的吸附。,1. 下列叙述不正确的是 A 比表面自由能的物理意义是，在定温定压下，可逆地增加单位表面积引起系统吉布斯自由能的增量. B 表面张力的物理意义是，在相表面上，垂直作用于表面上任意单位长度线的表面紧缩力. C 比表面自由能与表面张力量纲相同，单位也相同. D 比表面自由能单位为Jm-2 , 表面张力单位为Nm-1时，两者数值不同

4、.,单项选择题,(d),单项选择题,2. 在液面上，某一小面积S周围表面对S有表面张力，下列叙述不正确的是,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.,(A),单项选择题,3. 同一体系，比表面自由能和表面张力都用表示，它们:,(D),A 物理意义相同，数值相同. B 量纲和单位完全相同. C 物理意义相同，单位不同. D 前者是标量，后者是矢量.,单项选择题,4. 一个玻璃毛细管分别插入25C和75C的水中，则毛细管中的水在两个不同温度水中上升的高度:,(C),A 相同.

5、B 无法确定. C 25 C水中高于75 C水中. D 75 C水中高于25 C水中.,5. 纯水的表面张力是指恒温恒压时水与哪类相接触的界面张力:,单项选择题,A 饱和水蒸汽 B 饱和了水蒸气的空气 C 空气 D 含有水蒸气的空气,(B),单项选择题,6. 已知20 C时水空气的界面张力为7.2710-2 Nm-1，当在20 C下可逆地增加水的表面积4 cm2, 则系统的G为:,(A),A. 2.9110-5 J B. 2.9110-1 J C. 2.9110-5 J D. 2.9110-1 J,单项选择题,7. 对处于平衡状态的液体，下列叙述不正确的是:,A 凸液面内部分子所受压力大于外部

6、压力. B 凹液面内部分子所受压力小于外部压力. C 水平液面内部分子所受压力大于外部压力. D 水平液面内部分子所受压力等于外部压力.,(C),单项选择题,8. 当液面的表面积增大时，那么不正确的是,A,B,C,D,(D),9. 弯曲液面下的附加压力与表面张力的联系与区别在于:,(C),单项选择题,A 产生的原因与方向相同，而大小不同. B 作用点相同，而方向和大小不同. C 产生的原因相同，而方向不同. D 作用点相同，而产生的原因不同.,10. 在一个密闭容器中，有大小不同的两个水珠，长期放置后会发生,单项选择题,A 大水珠变大，小水珠变小. B 大水珠变大，小水珠变大. C 大水珠变小

7、，小水珠变大. D 大水珠、小水珠均变小.,(A),11.,单项选择题,A,B,C,D 水中分散有r = 10-4 cm的空气泡.,E 空气中分散有r = 10-6 cm的尘埃.,单项选择题,12. 微小固体颗粒在水中的溶解度应：,A 与颗粒大小成正比. B 颗粒大小无关. C 随表面张力增大而增大. D 与固体密度成正比.,(C),13. 下列摩尔浓度相同的各物质的稀水溶液中，哪一种溶液的表面发生负吸附：,单项选择题,A 硫酸 B 乙酸 C 硬脂酸 D 苯甲酸,(A),14.,单项选择题,(B),A,B,C,D,(B),单项选择题,15. 用同一支滴管分别滴取纯水与下列水的稀溶液，都是取得1

8、 cm3，哪一种液体所需液体滴数最少：,A 纯水 B NaOH水溶液 C 正丁醇水溶液 D 苯磺酸钠水溶液,16. 涉及溶液表面吸附的说法中正确的是：,单项选择题,A 溶液表面发生吸附后表面自由能增大. B 溶液的表面张力一定小于溶剂的表面张力. C 定温下，表面张力不随浓度变化时，浓度 增大，吸附量不变. D 饱和溶液的表面不会发生吸附现象.,(C),(A),单项选择题,17. 随着溶质浓度增大，水溶液表面张力降低是因为:,A 溶质分子与水分子的亲和力小于水分子间的亲和力. B 溶质分子与水分子亲和力大于水分子间的亲和力. C 溶质分子间的亲和力小于水分子间的亲和力. D 溶质分子间的亲和力

9、大于水分子间的亲和力.,单项选择题,18.,(D),A 0.5 B 0.5 C 1.25 D 1.25,19. 胶束的出现标志着表面活性剂的:,单项选择题,(A),A 降低溶液表面张力的作用下降. B 溶解已达到饱和. C 分子间作用超过它与溶剂的作用. D 分子远未排满溶液表面.,20. 在空间轨道站中，漂浮着一个足够大的水滴，当用一内壁干净，外壁油污的毛细管接触水滴时:,单项选择题,(D),A 水不进入毛细管. B 水进入毛细管并达到一定高度. C 水进入直到毛细管另一端. D 水部分进入并从另一端出来，形成两端 有水球.,注意: 无重力、无外压力,单项选择题,(D),21. 矿石浮选法的

10、原理是根据表面活性剂的：,A 乳化作用 B 增溶作用 C 去污作用 D 湿润作用,单项选择题,(C),22.有机液体与水形成W/O型还是O/W型乳状液与乳化剂的HLB值有关，一般是：,A HLB值大，易形成W/O型. B HLB值小，易形成O/W型. C HLB值大，易形成O/W型. D HLB值小，不易形成W/O型.,单项选择题,(D),23. 下列叙述不正确的是：,A 农药中加入润湿剂可使(l-g)与(l-s)减小，药液在植物表面易于铺展. B 防水布上涂表面活性剂使(s-g) 减小. C 泡沫浮选法中捕集剂极性基吸附在矿石表 面，非极性基向外易被吸附在泡沫上. D 起泡剂的主要作用是增大

11、溶液表面张力.,单项选择题,(C),24. 对于增溶作用，下列叙述不正确的是：,A 增溶作用使被溶物质化学势降低. B 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. C 增溶作用与真正的溶解作用一样，均是溶剂依数性有很大变化. D 增溶作用发生在有大量胶束形成的离子型表面活性剂溶液中.,单项选择题,(C),25. 多孔固体表面吸附水蒸气，而不易吸附氧气、氮气、主要原因：,A,B,C,D,假设200C时氮气在某催化剂上的吸附作用服从朗缪尔（langmuir）吸附等温式。当平衡压力为100 kPa和1000 kPa时，每克催化剂吸附氮气的量分别为2.5 cm3和4.2 cm3(已经换算成标准状态)。已知氮气分子的截面积am = 16.210-20m2. 写出用