物理化学—表面化学练习题及参考答案(2)
表面工程习题
名词解释1、表面重构：在平行基底的表面上，原子的平移对称性与体内显著不同，原子位置作了较大幅度的调整，这种表面结构称为重构。
2、离子镀：在真空料件下，利用气体放电使气体或被蒸发物质部分离化，在气体离子或被蒸发物质离子轰击作用的同时把蒸发物或其反应物沉积在基底上。
3、表面改性：采用某种工艺手段使材料表面获得与其基体材料的组织结构、性能不同的一种技术。
4、莱宾杰尔效应：受环境介质影响以致表面自由能的减少，从而导致固体材料的塑性、强度降低减小的现象。
5、等离子体:是一种电离度超过0.1%的气体，是离子、电子和中性粒子（原子和分子）所组成的集合体。
6、化学镀：在没有外电流通过的情况下，利用化学法使溶液中的金属离子还原为金属并沉积在金属表面，形成镀层的一种表面加工方法。
7、物理气相沉积：在真空条件下，利用各种物理方法，将镀料气化成原子、分子，或离子化为离子，直接沉积到基体表面的方法。
8、阳极氧化：是指在适当的电解液中，以金属为阳极，在外加电流的作用下，使其表面生成氧化膜的方法。
9、真空化学热处理：是在真空条件下加热工件，渗入金属或非金属元素，从而改变材料表面化学产能成分、组织结构和性能的热处理方法。
10、贝尔比层：固体材料经切削加工后，在几微米到几十微米的表层中，可能发生组织结构的剧烈变化，而最外的5-10nm 厚可能形成的一种非晶态层。
11、现代表面技术：为满足某种特定的工程需要，使金属表面或零件表面具有特殊的成分、结够、功能的物理化学方法与工艺。
12、磷化：把金属放入含有Mn\Fe\Zn 的磷酸盐溶液中进行化学处理，使金属表面生成一层不溶于水的磷酸盐保护膜的方法。
13、CVD: 在一定的真空度和温度下，将几中含有构成沉积膜层的材料元素的单质或化合物反应源气体，通过化学反应而生成固态物质幷沉积在基体上的成膜方法。
二、填空题1、CVD 分类，按综合分类为热激发CVD 、低压CVD 、等离子体CVD 、激光（诱导）CVD 、金属有机化合物CVD 等。
物理化学表面现象练习题
物理化学表面现象练习题第一题：一张正方形纸片的质量为m，边长为l。
该纸片悬挂在水面上，完全浸没。
如果纸片边缘受到的浮力为F1，纸片下表面受到的压强为P1，上表面受到的压强为P2，求纸片周围的液体对纸片边缘的压力。
解题步骤：1. 首先，我们需要计算纸片的体积。
纸片的边长为l，可以计算出纸片的面积为A = l * l。
令纸片的厚度为δ，可以计算出纸片的体积为V = A * δ。
2. 然后，我们需要计算纸片受到的浮力。
根据阿基米德定律，浸没在液体中的物体受到的浮力等于其排开液体的体积乘以液体的密度。
所以，纸片受到的浮力为F = V * ρ，其中ρ为液体的密度。
3. 接下来，我们需要计算纸片下表面受到的压强P1。
假设液体对纸片下表面的压强为p。
由于压强的定义为P = F / A，我们可以得到P1 = F / A1，其中A1为纸片下表面的面积。
纸片下表面的面积可以表示为A1 = (l - 2δ) * (l - 2δ)。
因此，纸片下表面受到的压强为P1 = F / A1。
4. 最后，我们需要计算纸片周围的液体对纸片边缘的压力。
纸片周围的液体对纸片边缘的压力等于液体对纸片边缘施加的力除以纸片边缘的长度。
由于纸片边缘受到的力等于纸片边缘受到的浮力，我们可以得到液体对纸片边缘的压力为P = F1 / l。
根据以上步骤，我们可以计算出纸片周围的液体对纸片边缘的压力。
第二题：一块金属板被放置在一个达到热平衡的室温环境中。
金属板的初始温度为T1，室温为T2，金属板的质量为m，比热容为c。
金属板表面的面积为A，厚度为δ。
假设金属板和室温环境之间的热传导只发生在金属板的两个表面，并且忽略金属板的边缘效应。
请计算金属板表面温度随时间的变化。
解题步骤：1. 首先，我们可以根据热传导定律得出金属板表面温度随时间的变化率。
根据热传导定律，金属板表面温度随时间的变化率可以表示为dθ/dt = (1 / (ρcA)) * (dQ / dt)，其中ρ为金属板的密度，c为金屋比热容，A为金屋表面的面积，dQ / dt为单位时间内通过金属板表面传递的热量。
物理化学第八章表面
物理化学第八章表面一、表面化学的概念表面化学是研究发生在固体表面或液体表面的化学现象的科学。
在处理和制备材料、开发新工艺、研究反应机理以及在工业生产和实验室研究中，常常涉及到表面化学问题。
二、表面张力表面张力是液体表面分子之间的相互吸引力，是液体内部分子之间的相互排斥力。
其大小可以用表面张力系数γ表示。
三、弯曲液面的附加压力由于液面是弯曲的，所以液体在表面层内不仅要承受重力等一般压力，还要承受由于液面弯曲而产生的附加压力。
表面层内任一点上总压力与一般压力之差即为附加压力。
四、润湿现象润湿是指液体与固体接触时，液体会延固体表面铺展开来，这种现象叫做润湿现象。
润湿现象的产生与液体和固体的种类及它们之间的相互作用有关。
不同液体在不同固体表面上发生不同的润湿现象。
五、接触角和粘附功接触角是指液体在固体表面上附着时形成的液体-气体-固体三相交界处的切角。
接触角的大小反映了液体对固体表面的润湿程度。
粘附功是指液体润湿固体表面时，由润湿而在界面上产生的附加压力，其大小可用下式表示：W=2γcosθ(1-cosθ)其中γ为表面张力系数，θ为接触角。
六、降低表面张力的方法1、添加表面活性剂：表面活性剂可以显著地降低溶液的表面张力，并具有很好的润湿和乳化能力。
2、温度升高：温度升高可以增加分子的热运动，从而降低表面张力。
3、改变固体表面的性质：通过改变固体表面的性质（如通过化学吸附或物理吸附），可以降低表面张力。
七、应用表面化学的方法制备微纳米材料通过使用表面化学的方法，可以在固体表面上制备出各种微纳米材料。
例如，通过使用表面活性剂可以制备出纳米颗粒和纳米膜等材料。
通过使用分子束外延等方法可以在固体表面上制备出单层或多层原子膜。
这些技术在材料科学、电子学和生物学等领域中有着广泛的应用。
物理化学第十三章表面物理化学物理化学是化学的一个重要分支，它涉及到分子间的相互作用、物质的结构和性质以及它们之间的转化。
在物理化学的学习中，第十三章的内容是表面物理化学，它主要研究的是液体和气体界面上的分子相互作用和物理现象。
物理化学表面及胶体习题2011
界面与胶体化学习题课（一） 界面与胶体化学主要公式1． 表面张力（表面自由能）B n P T AG ,,)(∂∂=γ（单位 N/m,J/m 2） 2． 弯曲表面下的附加压力（Young-Laplace ）gh RP s ργ∆==2 （R 为曲率半径，∆ρ为弯曲表面两边的物质密度差） （肥皂泡RP s γ4=） 毛细管中gR g R h ⋅∆⋅⋅=⋅∆⋅=ρθγργcos 22，（R 毛细管半径，θ接触角） 3． 弯曲表面下的蒸气压（Kelvin ）)11(2ln 1212R R M P P RT -⋅=ργ (小液滴，大液滴，土壤中的毛细管吸附水，不同粒度物质的溶解度)4． 吸附等温式Langmuir ，BET 等（注意使用条件）：5． 吉布斯表面吸附等温式：dad RT a γ⋅-=Γ （讨论正、负吸附） 6． 接触角：0<θ<90o 固体被液体润湿；θ>90o 固体不为液体润湿。
7． 胶体中沉降平衡时粒子随高度分布公式：)()(34ln 120312X X N g r N N RT -⋅⋅--=介质粒子ρρπ 8． Rayleigh 散射公式：散射光强度与入射光波长的四次方成反比例。
胶团构造：（AgI ） [(AgI)m ·nI -,(n-x)K +]x-·xK +胶核，胶粒，胶团，双电层，电泳，电渗，流动电势，沉降电势。
（二） 习题1. 293K 时，把半径为1.0mm 的水滴分散成半径为1.0μm 的小液滴，试计算（已知293K 时水的表面Gibbs 自由能为0.07288J/m 2）:(1)表面积是原来的多少倍？(2) 表面Gibbs 自由能增加多少？（3）完成该变化时环境至少需做多少功？答：（1）1000； （2）A G ∆⋅=∆γ=9.145×10-4J（3）Wf =9.145×10-4J6. 在298K 和101.325kPa 压力下，将直径为1.0μm 的毛细管插入水中，问需在管内加多大压力才能防止水上升？若不加压力，水面上升，平衡时管内液面上升多高？（已知298K 时水的表面张力为0.072N/m ，水密度为1000kg/m 3,设接触角为0度，重力加速度g 为9.8m/s 2） 答：gh RP s ργ∆==2，Ps=288kPa ，h=29.39m8. 已知在298K ，平面水的饱和蒸汽压为3168Pa ，求在相同温度下，半径为3nm 的小液滴的饱和蒸汽压，已知298K 时水的表面张力为0.072N/m ，水密度为1000kg/m 3,水的摩尔质量为18g/mol ）答; )11(2ln 1212R R M P P RT -⋅=ργ主要密度，摩尔质量单位 得到P2=4489.7pa10. 水蒸气骤冷会发生过饱和现象，在夏天的乌云中，用飞机撒干冰微粒，使气温骤降至293K ，水汽的过饱和度（P/Ps ）达4。
物理化学-表面化学部分选择题
一 . 选择题：1.在等温等压条件下，将 1 mol 水的表面积增加 10 倍，作功为W ，水的 Gibbs 函数变化为△G 。
此时W 与 △G 的关系为：(D)(A) △G = -W (B) △G =W (C) △G < -W (D) 不能确定2. 液体的表面张力γ 可以表示为： (C)(A) （H /A ）T,p,n (B) （∂F /∂A ）T,p,n (C) （∂∂∂U /∂A ）S,V ,n (D) （G /∂A ）T,V ,n∂ 3. 298K 时，水－空气的表面张力γ= 7.17×10-2N ·m -1，若在 298K ，标准压力 p \下可逆地增加4×10-4m 2水的表面积，环境对体系应做的功W 为： ( A) (△U = Q +W )(A)+2.868 x 10НJ (B) -2.868×10НJ (C) +7.17×10НJ (D) -7.17×10 НJ4. 对大多数纯液体其表面张力随温度的变化率是： (B)(A) (∂γ/∂T )p > 0 (B) (∂γ/T )p < 0 (C) (∂∂γ/∂T )p = 0 (D) 无一定变化规律5. 已知 293K 时水-空气的表面张力为 7.275×10-2 N ·m -1,当已知 298K 和101.325 kPa 下可逆地增大水的表面积 4cm 2,体系的吉布斯函数的变化为:(A)(A) 2.91×10-5 J (B) 2.91×10-1 J (C) -2.91×10-5 J (D) -2.91×10-1 J6. 在相同温度下固体冰和液体水的表面张力哪个大? (A)(A) 冰的大 (B) 水的大 (C) 一样大 (D) 无法比较7. 在下图的毛细管内装入普通不润湿性液体，当将毛细管右端用冰块冷却时，管内液体将: ( A)( )冰(A) 向左移动 (B) 向右移动 (C) 不移动 (D) 左右来回移动8. 如图在毛细管内装入润湿性液体,当在毛细管内左端加热时,则管内液体将:(B)）（加热 (A) 向左移动 (B) 向右移动 (C) 不移动 (D) 因失去平衡而左右来回移动9. 单组分气－液平衡体系，在孤立条件下界面 A 发生了 d A > 0 的微小变化,体系相应的熵变 d S 变化如何？ (C )(A) d S > 0 (B) d S = 0 (C) d S < 0 (D) 不能确定10. 已知 400K 时，汞的饱和蒸气压为 p 0，密度为ρ，如果求在相同温度下，一个直径为 10-7m 的汞滴的蒸气压，应该用公式 : (C)(A) p = p 0+ 2γ/R ' (B) ln(p /p 0) =△vap H m (1/T 0- 1/T )/R(C) RT ln(p /p 0) = 2γM /ρＲ' (D) p = nRT /V11. 弯曲表面上附加压力的计算公式： △p = p ' – p 0=2γ/R 中，R 的符号： (A)(A)液面为凸面时为正，凹面为负 (B)液面为凸面时为负，凹面为正 (C)总为正 (D)总为负12. 液体在毛细管中上升的高度与下列那一个因素无关：(D)(A) 温度 (B) 液体密度 (C) 重力加速度 (D) 大气压力13. 对弯曲液面（非平面）所产生的附加压力: (A)(A) 一定不等于零 (B) 一定等于零 (C) 一定大于零 (D) 一定小于零14. 把玻璃毛细管插入水中，凹面下液体所受的压力 p 与平面液体所受的压力 p 0比: (B)(A) p = p 0 (B) p < p 0 (C) p > p 0 (D) 不确定15.能在毛细管中产生凝聚现象的物质是由于该物质的液体在毛细管中形成 :(1) 凸面 (2) 凹面 (3) 平面其在毛细管内液面上的饱和蒸气压 p ：(4)大于平面的 (5)等于平面的 (6) 小于平面的正确的答案是:（D ）(A) ② ④ (B) ① ⑤ (C) ③ ⑥ (D) ② ⑥16. 有一露于空气中的球形液膜，若其直径为 2×10-3m ，表面张力为 0.7N ·m -1，则该液膜所受的附加压力为: (B )(A) 1.4kPa (B) 2.8kPa (C) 5.6kPa (D) 8.4kPa17. 有两根半径相同的玻璃毛细管插入水中，水面上升高度为 h ，其中一根在 1/2h 处使其弯曲向下，试问水在此毛细管端的行为是:(C)(A) 水从毛细管端滴下 (B) 毛细管端水面呈凸形弯月面(C) 毛细管端水面呈凹形弯月面 (D) 毛细管端水面呈水平面18.半径为 1×10-2m 的球形肥皂泡的表面张力为 0.025N ·m -1，其附加压力为: (D)(A) 0.025N ·m -2 (B) 0.25N ·m -2 (C) 2.5N ·m -2 (D) 10N ·m -219. 在相同温度和压力下, 凹面液体的饱和蒸气压 p r 与水平面液体的饱和蒸气压 p 0比（同一种液体）: (B)(A) p r = p 0 (B) p r < p 0 (C) p r > p 0 (D) 不能确定20. 同外压恒温下，微小液滴的蒸气压比平面液体的蒸气压 : (A)(A) 大(B) 一样(C) 小(D) 不定21.半径为R，表面张力为γ，则肥皂泡内外的压力差为：(C)(A) △p = 0 (B) △p = 2γ/R(C) △p = 4γ/R(D) 无法确定22.用同一支滴管滴下水的滴数和滴相同体积苯的滴数哪个多? (B)(A) 水的多(B) 苯的多(C) 一样多(D) 随温度而改变23.用同一滴管分别滴下 1 cm3NaOH 水溶液、水、乙醇水溶液,各自的滴数为 (C)(A) 水15滴, NaOH水溶液18滴, 乙醇水溶液25滴(B)水18 滴, NaOH水溶液25 滴, 乙醇水溶液 15 滴(C) 水18滴, NaOH水溶液15滴, 乙醇水溶液25 滴 (D) 三者的滴数皆为 18 滴24. 天空中的水滴大小不等,在运动中,这些水滴的变化趋势如何? (B )(A) 大水滴分散成小水滴,半径趋于相等(B) 大水滴变大,小水滴缩小(C) 大小水滴的变化没有规律(D) 不会产生变化25. 下面说法不正确的是 (C )(A) 生成的新鲜液面都有表面张力(B) 平面液面没有附加压力(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26. 同一固体,大块颗粒和粉状颗粒,其溶解度哪个大? (B)(A) 大块颗粒大 (B) 粉状颗粒大(C) 一样大(D) 无法比较27. 同一固体,大块颗粒和粉状颗粒,其熔点哪个高? (A)(A) 大块的高(B) 粉状的高(C) 一样高(D) 无法比较28. 在同一温度下微小晶粒的饱和蒸汽压和大块颗粒的饱和蒸压哪个大? (A )(A) 微小晶粒的大(B) 大块颗粒的大(C) 一样大(D) 无法比较29.气相中的大小相邻液泡相碰,两泡将发生的变化是: (A)(A) 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) 两泡将分离开30.气相中有相邻气泡(如图),气泡将发生的变化是: ( D)(A) 不发生变化(B) 变为若干小气泡(C) 气泡将变大(D) 气泡逐渐破裂消失31. 在 298K 时，已知 A 液的表面张力是 B 液的一半，其密度是 B 液的两倍。
物理化学练习题及答案
物理化学练习题及答案
以下是物理化学练题及其答案：
1. 已知氯气在0℃时密度比空气大
2.44倍，求氯气的摩尔质量。
答案：70.91 g/mol
2. 算出10mol一氧化碳和15mol氧气在完全燃烧下产生的水的
质量并写出反应式。
答案：反应式2CO + O2 → 2CO2；水的质量为180g。
3. 有一容积为1L的，温度为25℃，内装有SO2Dioxide,在标
准状况下浓度为1mol/L。
求体积为1L的内的SO2质量。
答案：64.07g
4. 已知非极性H2O2在正己烷中的溶解度为0.25 g/L，求该物
质在正己醇中的溶解度。
假设两种溶剂的体积相等。
答案：0.2 g/L
5. 已知分子式为C4H10的有机物A和分子式为C2H6O的有机物B在相同的条件下燃烧生成的CO2的质量之比为27：22，求A 和B的分子式。
答案：A为C4H10，B为C2H6O2。
6. 在65℃时，硫的三种同素异形体均匀自由某室温下倾斜的中慢慢流出。
它们的密度分别为1.96，2.07和2.30g/cm³。
问它们按照密度从小到大的顺序排列，应先流出的是哪一个？
答案：轻硫S8。
以上是物理化学练题及答案。
物理化学试题及答案(两份题)
物理化学试题之一一、选择题(每题2分，共50分,将唯一的答案填进括号内>( >1. 下列公式中只适用于理想气体的是A. ΔU=QVB. W=nRTln(p2/p1>C. ΔU=dT C m ,V T T 21⎰D. ΔH=ΔU+p ΔVOgvbp9M1Vz ( >2. ΔH 是体系的什么A. 反应热B. 吸收的热量C. 焓的变化D. 生成热( >3. 2000K 时反应CO(g>+1/2O2(g>=CO2(g>的Kp 为6.443,则在同温度下反应为2CO2(g>=2CO(g>+O2(g>的Kp 应为Ogvbp9M1Vz A. 1/6.443 B. (6.443>1/2 C. (1/6.443>2 D. 1/(6.443>1/2Ogvbp9M1Vz ( > 4. 固态的NH4HS 放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分数、相数及自由度分别是Ogvbp9M1Vz A. 1，1，1，2 B. 1，1，3，0 C. 3，1，2，1D. 3，2，2，2 Ogvbp9M1Vz ( > 5. 下列各量称做化学势的是 A. i j n ,V ,S i )n (≠∂μ∂ B. i j n ,V ,T i )n p (≠∂∂ C. i j n ,p ,T i )n (≠∂μ∂ D. i j n ,V ,S i )n U (≠∂∂ ( > 6. A 和B 能形成理想溶液。
已知在100℃时纯液体A 的饱和蒸汽压为133.3kPa, 纯液体B 的饱和蒸汽压为66.7 kPa, 当A 和B 的二元溶液中A 的摩尔分数为0.5时，与溶液平衡的蒸气中A 的摩尔分数是Ogvbp9M1Vz A. 1 B. 0.75 C. 0.667 D. 0.5( > 7. 理想气体的真空自由膨胀，哪个函数不变？A. ΔS=0B. V=0C. ΔG=0D. ΔH=0( > 8. A 、B 两组分的气液平衡T-x 图上，有一最低恒沸点，恒沸物组成为xA=0.7。
物化练习题及答案
物化练习题及答案一、选择题（每题4分，共40分）1. 锌可以和下列哪种物质发生反应？A. 铜B. 铝C. 钢铁D. 铂答案：A2. 以下哪个元素是地球上最常见的金属元素？A. 铁B. 铝C. 铜D. 锌答案：B3. 哪种燃料的能量密度最高？A. 木材B. 天然气D. 汽油答案：D4. 以下哪种物质在常温下为液体？A. 铁B. 铝C. 汞D. 铂答案：C5. 温度为摄氏零下273.15度时，气体的体积为零，这一温度点被称为：A. 绝对零度B. 熔点C. 沸点D. 环境温度答案：A6. 水在常温下的存在形态是：A. 液体C. 固体D. 上述都是答案：D7. 以下哪个元素是地球上最常见的非金属元素？A. 氧B. 氮C. 碳D. 硅答案：A8. 化学式H2O表示的物质是：A. 水B. 氧气C. 化学反应D. 碳酸答案：A9. 哪种金属在常温下属于液体？B. 铝C. 汞D. 铜答案：C10. 化学名称Fe表示的元素是：A. 铝B. 铁C. 铅D. 锡答案：B二、填空题（每题5分，共20分）1. 短程有色金属成本较低，适合制造耐腐蚀、散热等需要。
答案：铝2. 电子元器件中常使用的金属材料是导体。
答案：铜3. 在自然界中，最多的元素是氢。
答案：氢4. 所有物质由不可再分割的最小粒子组成，称为原子。
答案：原子三、简答题（每题10分，共40分）1. 解释物质的三态是什么？并举例说明。
答案：物质的三态分别是固态、液态和气态。
在固态下，物质的分子密集排列，不易流动，例如冰。
在液态下，物质的分子较为稀疏，可以流动，例如水。
在气态下，物质的分子排列较为松散，具有较高的热运动能量，例如水蒸气。
2. 什么是化学反应？举例说明。
答案：化学反应是指物质在化学变化过程中，原有的物质经过分子之间的构建、断裂和重新组合，形成新的物质的过程。
例如，当铁与氧气反应形成铁锈时，化学反应发生。
3. 解释燃烧现象的化学原理。
答案：燃烧是一种快速氧化反应，它需要燃料、氧气和可燃物质达到着火点的温度。
化学中的表面化学题
化学中的表面化学题化学中的表面化学问题引言：表面化学是研究化学反应和现象在物质表面发生的科学。
它涉及到各种材料的表面性质、表面现象以及表面反应的机理和应用等方面。
本文将讨论表面化学的重要性、表面现象的实例以及表面化学在工业、生物、环境等领域中的应用。
第一部分：表面化学的重要性表面化学作为一门交叉学科，对于理解和应用许多化学现象具有重要意义。
首先，材料的表面性质直接影响其物理化学性能和行为。
例如，在催化剂中，其表面的活性位点能够促进化学反应的发生。
其次，许多化学反应和现象是在材料的表面发生的，如溶解、吸附、腐蚀等。
而这些表面反应对于材料的稳定性和功能起着关键作用。
因此，了解和研究表面化学对于材料科学和化学工艺具有重要意义。
第二部分：表面现象的实例表面化学研究中涉及到多种表面现象，以下是其中几个典型实例的简要介绍。
1. 吸附：吸附是指化学物质在固体或液体表面上附着形成吸附层的现象。
吸附可以分为物理吸附和化学吸附，两者的机制和性质有所不同。
例如，活性炭的吸附性能可以用于水处理和空气净化等环境应用。
2. 表面张力：表面张力是液体分子间吸引力导致的液体表面上产生的一个张力，使得液体表面呈现出收缩的趋势。
表面张力对液体的物理性质和液滴的形状有重要影响，也是一些自洁材料的基础。
3. 润湿性：润湿性是指液体在固体表面上的展开度和接触角的大小，润湿性与表面张力相关。
例如，纳米技术中的自清洁涂层就利用了物体表面的润湿性。
第三部分：表面化学的应用表面化学的研究成果在许多领域具有广泛的应用价值。
1. 工业应用：表面化学在工业领域中广泛应用于催化剂、涂层、材料改性等方面。
例如，催化剂的设计和制备可以通过调控表面活性位点来提高催化效率。
而表面涂层的改性可以提升材料的性能和耐久性。
2. 生物医学应用：在生物医学领域中，表面化学被广泛应用于药物传递、生物传感器、组织工程等。
通过调控材料表面的化学性质，可以实现药物的靶向输送和控释。
物理化学—表面化学练习题及参考答案
表面1A一、选择题1. 某有机物水溶液浓度为3.0 mol·m-3，在300 K时，则表面超额为：（）0.01 mol·m-2 (B) 0.02 mol·m-2(C) 1.0×10-5 mol·m-2 (D) 1×10-7 mol·m-22. 已知400 K 时，汞的饱和蒸气压为p0，密度为( ，如果求在相同温度下，一个直径为10-7 m 的汞滴的蒸气压，应该用公式：( )(A) p = p0+ 2( /R'(B) ln(p/p0) =(VapHm(1/T0- 1/T)/R(C) RTln(p/p0) = 2( M/( Ｒ'(D) p = nRT/V3. 有两根半径相同的玻璃毛细管插入水中，水面上升高度为h，其中一根在1/2h处使其弯曲向下，试问水在此毛细管端的行为是：( )(A) 水从毛细管端滴下(B) 毛细管端水面呈凸形弯月面(C) 毛细管端水面呈凹形弯月面(D) 毛细管端水面呈水平面4. BET 吸附等温式中Vm为：( )(A) 饱和吸附量(B) 平衡吸附量(C) 铺满第一层的吸附量(D) 常数，无物理意义5. 气体在固体表面上发生等温吸附过程, 熵如何变化? ( )(A) (S＞0 (B) (S＜0(C) (S＝0 (D) (S≥06. 气固相反应CaCO3(s)CaO(s) + CO2(g) 已达平衡。
在其它条件不变的情况下，若把CaCO3(s) 的颗粒变得极小，则平衡将：( )(A) 向左移动(B) 向右移动(C) 不移动(D) 来回不定移动7. 一个U 型管的两臂直径不同，一端为1×10-3 m，另一端为3×10-3 m，水的表面张力为0.072 N·m-1。
如用这个U 型管装上水来测量压力，将引入的误差为：( )(A) 72 Pa (B) 192 Pa(C) 96 Pa (D) 288 Pa8. 兰缪尔的吸附等温式为( = (∞bp/(1+bp)，其中(∞为饱和吸附量，b 为吸附系数。
物理化学复习题（2）
物理化学复习题（2）⼀. 填空题1. 20 ℃下，含25.6％O2 、4.4％CO2和70％N2 ( 质量百分⽐) 的混合⽓体的压⼒为200 kPa ，则O2的分压为47 kPa.2. 在300 K下2 mol理想⽓体从300 kPa不可逆地压缩⾄1.66 dm3，并放热10 kJ，此过程的ΔS = -38.3 J.K-1.3. ⼄苯脱氢制苯⼄烯的反应: C6H6C2H5(g)＝C6H5C2H3(g) + H2(g). 保持温度不变的情况下，要提⾼⼄苯的平衡转化率可采取的措施是降压或通⼊惰性⽓体 .4. 将1摩尔的H2(g) 与1摩尔的I2(g) 放在真空容器中, 发⽣反应H2(g)＋I2(g) ＝2HI(g) , 达到平衡时, 系统的独⽴组分数C = 1 , ⾃由度数f = 2 .5. 质量摩尔浓度为1 mol·kg-1的Na2SO4⽔溶液, 平均活度系数为γ±，该溶液的平均活度a±＝ 1.59 γ±.6. 已知25 ℃时下列物质的⽆限稀释摩尔电导率Λm/(S.cm2.mol-1): 氯化铵＝149.8、氢氧化钠＝248.11、氯化钠＝26.5，则氢氧化氨的Λm = 271.4 S.cm2.mol-1.7. 在⼀定温度下, 弯曲液⾯的附加压⼒与液体的表⾯张⼒成正⽐, 与液⾯的曲率半径成反⽐。
8. 1 mol H2(可看作理想⽓体)等温可逆地由 100 kPa、20 dm3压缩⾄ 200 kPa，终态体积 V ＝ 10dm3 。
9. 101.3 kPa下, 1 kg 100 ℃的⽔蒸⽓冷凝为同温度下的⽔,此过程ΔS(系统) < 0, ΔS(总) = 0 ( 填 >, < 或 = ).10. ⼀定量的 PCl5(g)在 25 ℃、101.3 kPa下分解为 PCl3(g)和 Cl2(g). 达到平衡时混合⽓体的体积为 1 dm3, PCl5(g)的离解度为 50 ％. 若将⽓体总体积扩⼤⾄ 2 dm3,此时 PCl5(g)的离解度增⼤ (填增⼤、减⼩或不变).11. 在 N2, H2和 NH3组成的系统中,存在 N2(g) + 3H2(g)＝ 2NH3(g)的平衡,且系统中N2(g): H2(g) = 1:3,此系统的独⽴组分数为 1 ,⾃由度数为 2 . 12. 25 ℃时,反应 2H2O(l) ＝ 2H2(g) ＋ O2(g) 所对应电池的标准电动势 Eθ＝－1.229 V. 反应 H2(g)＋1/2O2＝ H2O(l) 所对应的电池标准电动势应为 1.229v.13. 某对⾏反应在室温下的正、逆反应速率常数和平衡常数分别为 k、k'和 K;加⼊催化剂后,正、逆反应的速率常数和平衡常数分别为 k1、 k1' 和 K1. 已知 k1＝ 10k, 则 k1'＝ 10 k'及 K1＝ 1 K.14. 25 ℃下, 1 mol N2(可视为理想⽓体)由1 dm3膨胀到5 dm3,吸热2 kJ, 则对外作功- W= 2kj .15. 0 ℃, 101.3 kPa下, 1 mol冰熔化成⽔, 吸热6.02 kJ,此过程ΔG =0 .16. ⼀定量的PCl5(g)在25 ℃、100 kPa下分解为PCl3(g)和Cl2(g).达到平衡时混合⽓体的体积为1 dm3, PCl5(g)的离解度为50 ％.若体积不变, 通⼊N2⽓使总压增⾄200 kPa,此时PCl5(g)的离解度不变 (填增⼤、减⼩或不变).17. 杠杆规则表述为: 相图上，呈平⾏两相的量反⽐于系统点到两个相点的线段长度18. 已知反应2A --> P, A 的半衰期与其初始浓度成正⽐,此反应为零级.19. 胶体系统的主要特征为多相性, ⾼度分散性和热⼒学不稳定性。
物理化学全程导学及习题全解287-304 第十三章表面物理化学
第十三章 表面物理化学本章知识要点与公式 1.表面张力及表面Gibbs 自由能 B B B B,,n ,,n ,,n ,,n s s s s S V S p T V T p U H A G A A A A γ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫∂∂∂∂====⎪ ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 2.弯曲表面上的附加压力和蒸气压 （1）Young -Laplace 公式：''1211R R s p γ⎛⎫=+⎪⎝⎭上式表示附加压力与球曲率半径及表面张力的关系。
若是球面，'''12'2, s R R R p R γ===若为平面，则'1R 和'2, 0s R p →∞→。
毛细管内液柱上升（或下降）的高度（h ）计算方法。
2cos h R gγθρ=∆（θ为液体与管壁之间的接触角，11g ρρρρ∆=-≈ ） （2）弯曲表面上的蒸气压—Kekvin 公式''0022ln r p M p MRT p p R RTR γγρρ∆==简化式： 3.溶液的表面吸附 Gibbs 吸附公式 22d d 2a RT a γΓ=-若2d 0,0d 2a γ〈Γ〉则，是正吸附，表面活性物质；若22d 0,0d a γ〉Γ〈则，是负吸附，非表面活性物质。
4.液—固界面——润湿作用 杨氏润湿方程：cos s g l sl gγγθγ----=当090o o θ≤〈时，液体能润湿固体， 0o θ=时，液体完全润湿固体。
当90180o o θ〈≤时，液体不能润湿固体， 180o θ=时，液体完全不能润湿固体。
粘湿功()1cos a g s g l l s g l W γγγγθ----=+-=+ 浸湿功cos i g s l s g l W γγγθ---=-=铺展系数()cos 1g s g l l s g l S γγγγθ----=--=- 5.固体表面吸附 Langmuir 等温式：m m11ap p pap V V a V θ==++或 混合气体的Langmuir 吸附等温式：B 1B BB BBa p a p θ=+∑Fieundlich 等温式：1nq kp = BET 吸附公式（=常数公式）：()()11pms s C V V p p p C p =⎡⎤-+-⎢⎥⎣⎦eMKHH T 方程式：()ln o m V RT A p V θα== 通过Clausius -Clapeyron 方程式求化学吸附热2ln Q RTq p T ∂⎛⎫=⎪∂⎝⎭ 6.气－固相表面催化反应单分子反应2A A 2A A A 1k a pr k a p θ==+（假定产物的吸附很弱）若A p 低，A A 1a p ，则2A A A r k a p kp ==，一级反应； 若A p 高，A A 1a p ，则2r k =，零级反应； 若A p 适中，2A AA A1k a p r a p =+，介于0~1级之间。
物理化学—表面化学练习题及参考答案（2）
物理化学—表⾯化学练习题及参考答案（2）表⾯2A⼀、选择题1. 在催化剂表⾯上进⾏的双分⼦⽓相反应, 其机理为：A ＋K AKB ＋K BKAK ＋BK ─→C ＋D ＋2K若催化剂表⾯是均匀的, 表⾯反应为控制步骤, 且A、B的吸附皆弱, 则反应表现为⼏级? ( )(A) 零级(B) ⼀级(C) ⼆级(D) ⽆数级2. 298 K时，蒸⽓苯在⽯墨上的吸附，符合Langmuir 吸附等温式，在40 Pa 时，覆盖度θ= 0.05，当θ= 1/2 时，苯⽓体的平衡压⼒为：( )(A) 400 Pa (B) 760 Pa(C) 1 000 Pa (D) 200 Pa3. 在等温等压条件下，将1 mol⽔的表⾯积增加10 倍，作功为W，⽔的Gibbs⾃由能变化为?G，此时W与?G的关系为：(?U = Q - W) ( )(A) ?G = -W(B) ?G = W(C) ?G < -W(D) 不能确定4. 同⼀固体, ⼤块颗粒和粉状颗粒, 其溶解度哪个⼤? ( )(A) ⼤块颗粒⼤ (B) 粉状颗粒⼤(C) ⼀样⼤(D) ⽆法⽐较5. 有⼀露于空⽓中的球形液膜，直径为2×10-3 m，表⾯张⼒为0.072 N·m-1，液膜的附加压⼒为（）(A)36 Pa (B) 72 Pa(C) 144 Pa (D) 288 Pa6. 单组分⽓-液平衡体系，在孤⽴条件下，界⾯A 发⽣了d A > 0 的微⼩变化, 体系相应的熵变d S变化为：( )(A) d S > 0 (B) d S = 0(C) d S < 0 (D) 不能确定7. 在下图的⽑细管内装⼊普通不润湿性液体，当将⽑细管右端⽤冰块冷却时，管内液体将：( )(A) 向左移动(B) 向右移动(C) 不移动(D) 左右来回移动8. 在农药中通常都要加⼊⼀定量的表⾯活性物质, 如烷基苯磺酸盐, 其主要⽬的是：( )(A) 增加农药的杀⾍药性(B) 提⾼农药对植物表⾯的润湿能⼒（C）防⽌农药挥发(D) 消除药液的泡沫9. 对于亲⽔性固体表⾯，其表⾯张⼒间的关系是：( )(A) γ固-⽔> γ固-空⽓(B) γ固-⽔< γ固-空⽓(C) γ固-⽔ = γ固-空⽓ (D) 不能确定其液固间的接触⾓θ值为： ( )(A) θ > 90° (B) θ = 90°(C) θ = 180° (D) θ < 90°10. 已知A 2(1),B 2(2)两种⽓体在催化剂上发⽣混合吸附, 其中(1)⽓体发⽣解离, 若催化剂表⾯是均匀的, 则(1)、(2)在催化剂上的表⾯覆盖度θ 1,θ 2与⽓相平衡压⼒p 1, p 2关系为： ( )(A) θ 1＝ a p a p a p 1111221++ θ 2＝a p a p a p 2211221++ (B) θ 1＝a p a p a p 1121121121122122121//////++ θ 2＝a p a p a p 2122121121122122121//////++ (C) θ 1＝a p a p a p 112112112112221////++ θ 2＝a p a p a p 22112112221++// (D) θ 1＝a p a p a p 11112112221++// θ 2＝a p a p a p 22112112221++// 11. 某⽓体 A 2在表⾯均匀的催化剂上发⽣解离反应, 其机理为：A 2(g) ＋ 2 K 2 A K C ＋ D ＋ 2 K若 A 2的压⼒较低, 反应表现为⼏级? ( )(A) 零级(B) ⼀级 (C) ⼆级 (D) 三级12. 纯液体温度升⾼时，表⾯张⼒（）(A) 随温度升⾼指数增⼤(B) 随温度升⾼线性降低(C) 随温度呈对数变化(D) 不变13. 液体在⽑细管中上升的⾼度与下列那⼀个因素⽆关：( )(A) 温度(B) 液体密度(C) 重⼒加速度(D) ⼤⽓压⼒⼆、填空题14. 在293 K时丙酮的表⾯张⼒为γ=0.0233 N·m-1，密度ρ=790 kg·m-3，将半径为0.01 cm的⽑细管插⼊其中，液⾯上升了____________m。
工科大学化学(物理化学)表面化学与胶体部分习题及解答
第11章表面化学与胶体化学1．在293 K时，把半径为1×10st1:chmetcnv TCSC="0" NumberType="1" Negative="True" HasSpace="False" SourceValue="3" UnitName="m">-3m的水滴分散成半径为1×10-6m的小水滴，比表面增加多少倍?表面吉布斯自由能增加多少?环境至少需做功多少?已知293 K时。
（答案：9.15×10-4 J）解：一滴大水滴可分散成N个小水滴：小水滴的面积为：，大水滴的面积为：4π面积增加倍数为：2．在298 K时，1,2—二硝基苯(NB)在水中所形成的饱和溶液的浓度为5.9×10-3mol·L-1，计算直径为1×10-8m的NB微球在水中的溶解度。
已知298 K时NB／水的表面张力为25.7 mN·m-1，NB 的密度为1 566 kg·m-3。
（答案：2.625×10-3 mol·dm-3）解：根据开尔文公式：，将数值代入，得：3．373 K时，水的表面张力为58.9 mN·m-1，密度为958.4 kg·m-3，在373 K时直径为1×10-7m的气泡内的水蒸气压为多少?在101.325 kPa外压下，能否从373 K的水中蒸发出直径为1×10-7m的气泡?（答案：99.89kPa）解：气泡为凹面，且r = 0.5×10-7m因p r p外，故不能蒸发出直径为1×10-7m的气泡。
4．水蒸气骤冷会发生过饱和现象。
在夏天的乌云中，用干冰微粒撒于乌云中使气温骤降至293 K，此时水气的过饱和度(p／pｓ)达4，已知293 K时，ρ(H2O)＝997 kg·m-3。
物理化学—表面化学练习题及参考答案(2)
)
)
(C) 固-水 = 固-空气
其液固间的接触角值为： (
(A) > 90°
(C) = 180°
(D) 不能确定
10. 已知 A2(1),B2(2)两种气体在催化剂上发生混合吸附, 其中(1)气
体发生解离, 若催化剂表面是均匀的, 则(1)、(2)在催化剂上的表面
覆盖度 1, 2 与气相平衡压力 p1, p2 关系为： (
式，在 40 Pa 时，覆盖度 = 0.05，当 = 1/2 时，苯气体的平衡压
力为： (
(A) 400 Pa
(C) 1 000 Pa
)
3. 在等温等压条件下，将 1 mol 水的表面积增加 10 倍，作功为
ห้องสมุดไป่ตู้
W，水的 Gibbs 自由能变化为G，此时 W 与 G 的关系为：(U
= Q - W)
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，通力根1保过据护管生高线产中敷工资设艺料技高试术中卷0资不配料仅置试可技卷以术要解是求决指，吊机对顶组电层在气配进设置行备不继进规电行范保空高护载中高与资中带料资负试料荷卷试下问卷高题总中2体2资，配料而置试且时卷可，调保需控障要试各在验类最；管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况1卷中下安，与全要过，加度并强工且看作尽护下可1都关能可于地以管缩正路小常高故工中障作资高；料中对试资于卷料继连试电接卷保管破护口坏进处范行理围整高，核中或对资者定料对值试某，卷些审弯异核扁常与度高校固中对定资图盒料纸位试，置卷编.工保写况护复进层杂行防设自腐备动跨与处接装理地置，线高尤弯中其曲资要半料避径试免标卷错高调误等试高，方中要案资求，料技编试术写5、卷交重电保底要气护。设设装管备备置线4高、调动敷中电试作设资气高，技料课中并3术试、件资且中卷管中料拒包试路调试绝含验敷试卷动线方设技作槽案技术，、以术来管及避架系免等统不多启必项动要方高式案中，；资为对料解整试决套卷高启突中动然语过停文程机电中。气高因课中此件资，中料电管试力壁卷高薄电中、气资接设料口备试不进卷严行保等调护问试装题工置，作调合并试理且技利进术用行，管过要线关求敷运电设行力技高保术中护。资装线料置缆试做敷卷到设技准原术确则指灵：导活在。。分对对线于于盒调差处试动，过保当程护不中装同高置电中高压资中回料资路试料交卷试叉技卷时术调，问试应题技采，术用作是金为指属调发隔试电板人机进员一行，变隔需压开要器处在组理事在；前发同掌生一握内线图部槽 纸故内资障，料时强、，电设需回备要路制进须造行同厂外时家部切出电断具源习高高题中中电资资源料料，试试线卷卷缆试切敷验除设报从完告而毕与采，相用要关高进技中行术资检资料查料试和，卷检并主测且要处了保理解护。现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
第十三章表面物理化学练习题及答案
第十三章表面物理化学练习题一、选择题1．在电泳实验中，观察到分散相向阳极移动，表明:(A) 胶粒带正电(B) 胶粒带负电(C) 电动电位相对于溶液本体为正(D) Stern 面处电位相对溶液本体为正2．通常称为表面活性物质的就是指当其加入于液体中后：(A) 能降低液体表面张力(B) 能增大液体表面张力(C) 不影响液体表面张力(D) 能显著降低液体表面张力3．实验测得O2在金表面上的吸附热Q与吸附量无关，这种吸附满足以下哪种吸附规律？(A)L angmuir等温式(B) Freundlich等温式(C) TëMKuH等温式(D) 以上三种皆可以4．对于有过量KI 存在的AgI 溶液，电解质聚沉能力最强的是：(A) K3[Fe(CN)6] (B) MgSO4(C) FeCl3(D) NaCl5．多孔硅胶的强烈吸水性能说明硅胶吸附水后，表面自由能将(A) 变高(B) 变低(C) 不变(D) 不能比较6．为直接获得个别的胶体粒子的大小和形状，必须借助于：(A) 普通显微镜(B) 丁铎尔效应(C) 电子显微镜(D) 超显微镜7．由0.01 dm3 0.05 mol·kg-1的KCl 和0.1 dm3 0.002 mol·kg-1的AgNO3溶液混合生成AgCl 溶胶，为使其聚沉，所用下列电解质的聚沉值由小到大的顺序为：(A) AlCl3＜ZnSO4＜KCl (B) KCl ＜ZnSO4＜AlCl3(C) ZnSO4＜KCl ＜AlCl3(D) KCl ＜AlCl3＜ZnSO4 8．将一毛细管端插入水中，毛细管中水面上升5 cm，若将毛细管向下移动，留了 3 cm 在水面，试问水在毛细管上端的行为是：(A) 水从毛细管上端溢出(B) 毛细管上端水面呈凸形弯月面(C) 毛细管上端水面呈凹形弯月面(D) 毛细管上端水面呈水平面9．明矾净水的主要原理是：(A) 电解质对溶胶的聚沉作用(B) 溶胶的相互聚沉作用(C) 电解质的敏化作用(D) 电解质的对抗作用10．在pH ＜7 的Al(OH)3溶胶中，使用下列电解质使其聚沉：(1)KNO3(2) NaCl (3) Na2SO4(4) K3Fe(CN)6在相同温度、相同时间内，聚沉能力大小为：(A) (1) ＞(4) ＞(2) ＞(3) (B) (1) ＜(4) ＜(2) ＜(3)(C) (4) ＞(3) ＞(2) ＞(1) (D) (4) ＜(3) ＜(2) ＜(1) 11．兰缪尔的吸附等温式为Γ = Γ∞bp/(1+bp)，其中Γ∞为饱和吸附量，b为吸附系数。
物理化学试卷二及解答
试卷二一、选择题（每题1分，共20分；答案填在答题纸表格内）1.用同一电导池分别测定浓度为0.01mol·dm -3和0.1mol·dm -3的NaCl 和KNO 3电解质溶液，其电阻分别为100Ω和200Ω，则它们的摩尔电导之比为 ( ) (A)1∶5 (B)5∶1 (C)1∶20 (D)20∶12.通过电动势的测定，可以求难溶盐的活度积。
欲测AgCl(s)的活度积K SP ，应设计的电池是（ ） (A)Ag|AgCl(s)|HCl(aq)|Cl 2(g,p )|Pt (B)Pt|Cl 2(g,p )|HCl(aq)||AgNO 3(aq)|Ag (C)Ag|AgNO 3(aq)|HCl(aq)|AgCl(s)|Ag (D)Ag|AgCl(s)|HCl(aq)||AgNO 3(aq)|Ag3.液滴自动呈球形的原因是：( )(A)表面层的分子比其内层分子的能量低，是由于表面分子被内层分子所吸引的结果 (B)表面层的分子受垂直于液面且指向液体内部的拉力 (C)分散度越高，表面能越大 (D)液体具有粘度4.下列关于液面附加压力的叙述不正确的是（ ） (A)液面附加压力与表面张力成正比 (B)液面附加压力与曲率半径成反比 (C)水平面Δp ＜0 (D)肥皂泡Δp ＝2/r γ5.将一毛细管插入某一液体中，则下列叙述正确的是（ ）(A)θ＜90º，ｈ＞0，润湿 (B)θ＞90º，ｈ＞0，不润湿 (C)θ＜90º，ｈ＜0，润湿 (D)θ＝90º，ｈ＜0，不润湿 6.对于表面活性物质应有（ ）(A)T c γ∂⎛⎫- ⎪∂⎝⎭＞0正吸附 (B)Tc γ∂⎛⎫- ⎪∂⎝⎭＜0负吸附(C)T c γ∂⎛⎫- ⎪∂⎝⎭＞0负吸附 (D)Tc γ∂⎛⎫- ⎪∂⎝⎭＜0正吸附7.在一支水平放置的洁净的玻璃毛细管中有一可自由移动的水柱，今在水柱右端微微加热，则毛细管内的水柱将（ ）(A)不移动 (B)向右移动 (C)向左移动 (D)无法确定 8.下列的吸附现象哪一点不属于化学吸附（ ）(A)吸附剂和吸附质之间必须是选择性吸附 (B)吸附热较大 (C)吸附很快可达平衡 (D)吸附为单分子层吸附9.下列关于催化剂的叙述正确的是（ ）(A)不改变反应级数 (B)不改变频率因子 (C)不参与化学反应 (D)不改变平衡常数10.298K ，某反应在起始浓度为0.1mol ∙dm -3和1mol ∙dm -3时，半衰期均为60分钟，该反应为（ ）(A)零级反应 (B)一级反应 (C)二级反应 (D)三级反应 11.对平行反应，下面描述正确的是（ ）(A)两反应的速率常数k 1和k 2的比值不随温度而变 (B)反应的总速率等于两个平行反应速率之和 (C)反应产物的量之比等于两个平行反应的速率之比 (D)达平衡时，正、逆向的反应速率相等12.如果D 2 + Z 2 → 2DZ 是二级反应，它的动力学方程可以这样表示：2d[]d Z t -=k 1[D 2][Z 2] d[]2d DZ t =k 2[D 2][Z 2]2d[]d D t-=k 3[D 2][Z 2]则k 1、k 2、k 3之间的关系为（ ）(A)k 1=2k 2=k 3 (B)k 1=k 2=k 3(C)k1=2k2=2k3(D)k1=k2=1/2k313.丁铎尔效应是由于下列哪种原因造成的（）(A)光的反射(B)光的折射(C)光的散射(D)光的透射14.过量的KI与AgNO3混合，制溶胶，其结构为[(AgI)m·n I-·(n-x)K+]x-·x K+，则胶粒是指( )(A)(AgI)m(B)(AgI)m·nI-(C)[(AgI)m·nI-·(n-x)K+] x-(D)[(AgI)m·nI-·(n-x)K+]x-·xK+15.影响溶胶粒子电泳速度的因素中，错误的是（）(A)电泳速度与电动电势成正比(B)电泳速度与外加电场的电势梯度成正比(C)电泳速度与溶液的粘度成反比(D)电泳速度与溶剂的介电常数成反比16.采用对消法(或称补偿法)测定电池电动势时, 需要选用一个标准电池。
物理化学表面现象练习题(含答案与详细讲解)
物理化学表面现象练习题一、判断题：1．只有在比表面很大时才能明显地看到表面现象，所以系统表面增大是表面张力产生的原因。
2．对大多数系统来讲，当温度升高时，表面张力下降。
3．比表面吉布斯函数是指恒温、恒压下，当组成不变时可逆地增大单位表面积时，系统所增加的吉布斯函数，表面张力则是指表面单位长度上存在的使表面张紧的力。
所以比表面吉布斯函数与表面张力是两个毫无联系的概念。
4．恒温、恒压下，凡能使系统表面吉布斯函数降低的过程都是自发过程。
5．过饱和蒸气之所以可能存在，是因新生成的微小液滴具有很低的表面吉布斯自由能。
6．液体在毛细管内上升或下降决定于该液体的表面张力的大小。
7．单分子层吸附只能是化学吸附，多分子层吸附只能是物理吸附。
8．产生物理吸附的力是范德华力，作用较弱，因而吸附速度慢，不易达到平衡。
9．在吉布斯吸附等温式中，Γ为溶质的吸附量，它随溶质( 表面活性物质) 的加入量的增加而增加，并且当溶质达饱和时，Γ达到极大值。
10．由于溶质在溶液的表面产生吸附，所以溶质在溶液表面的浓度大于它在溶液内部的浓度。
11．表面活性物质是指那些加入到溶液中，可以降低溶液表面张力的物质。
二、单选题：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，在相表面的切面上，垂直作用于表面上任意单位长度切线的表面紧缩力；(C) 比表面自由能与表面张力量纲相同，单位不同；－2(D) 比表面自由能单位为J· m ，表面张力单位为N· m －1时，两者数值不同。
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。
3．同一体系，比表面自由能和表面张力都用σ表示，它们：(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) 物理意义不同，单位不同。
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表面2A一、选择题1. 在催化剂表面上进行的双分子气相反应, 其机理为：A ＋K AKB ＋K BKAK ＋BK ─→C ＋D ＋2K若催化剂表面是均匀的, 表面反应为控制步骤, 且A、B的吸附皆弱, 则反应表现为几级? ( )(A) 零级(B) 一级(C) 二级(D) 无数级2. 298 K时，蒸气苯在石墨上的吸附，符合Langmuir 吸附等温式，在40 Pa 时，覆盖度θ= 0.05，当θ= 1/2 时，苯气体的平衡压力为：( )(A) 400 Pa (B) 760 Pa(C) 1 000 Pa (D) 200 Pa3. 在等温等压条件下，将1 mol水的表面积增加10 倍，作功为W，水的Gibbs自由能变化为∆G，此时W与∆G的关系为：(∆U = Q - W) ( )(A) ∆G = -W(B) ∆G = W(C) ∆G < -W(D) 不能确定4. 同一固体, 大块颗粒和粉状颗粒, 其溶解度哪个大? ( )(A) 大块颗粒大 (B) 粉状颗粒大(C) 一样大(D) 无法比较5. 有一露于空气中的球形液膜，直径为2×10-3 m，表面张力为0.072 N·m-1，液膜的附加压力为（）(A)36 Pa (B) 72 Pa(C) 144 Pa (D) 288 Pa6. 单组分气-液平衡体系，在孤立条件下，界面A 发生了d A > 0 的微小变化, 体系相应的熵变d S变化为：( )(A) d S > 0 (B) d S = 0(C) d S < 0 (D) 不能确定7. 在下图的毛细管内装入普通不润湿性液体，当将毛细管右端用冰块冷却时，管内液体将：( )(A) 向左移动(B) 向右移动(C) 不移动(D) 左右来回移动8. 在农药中通常都要加入一定量的表面活性物质, 如烷基苯磺酸盐, 其主要目的是：( )(A) 增加农药的杀虫药性(B) 提高农药对植物表面的润湿能力（C）防止农药挥发(D) 消除药液的泡沫9. 对于亲水性固体表面，其表面张力间的关系是：( )(A) γ固-水> γ固-空气(B) γ固-水< γ固-空气(C) γ固-水 = γ固-空气 (D) 不能确定其液固间的接触角θ 值为： ( )(A) θ > 90° (B) θ = 90°(C) θ = 180° (D) θ < 90°10. 已知A 2(1),B 2(2)两种气体在催化剂上发生混合吸附, 其中(1)气体发生解离, 若催化剂表面是均匀的, 则(1)、(2)在催化剂上的表面覆盖度θ 1,θ 2与气相平衡压力p 1, p 2关系为： ( )(A) θ 1＝ a p a p a p 1111221++ θ 2＝a p a p a p 2211221++ (B) θ 1＝a p a p a p 1121121121122122121//////++ θ 2＝a p a p a p 2122121121122122121//////++ (C) θ 1＝a p a p a p 112112112112221////++ θ 2＝a p a p a p 22112112221++// (D) θ 1＝a p a p a p 11112112221++// θ 2＝a p a p a p 22112112221++// 11. 某气体 A 2在表面均匀的催化剂上发生解离反应, 其机理为：A 2(g) ＋ 2 K 2 A K C ＋ D ＋ 2 K若 A 2的压力较低, 反应表现为几级? ( )(A) 零级(B) 一级 (C) 二级 (D) 三级12. 纯液体温度升高时，表面张力（ ）(A) 随温度升高指数增大(B) 随温度升高线性降低(C) 随温度呈对数变化(D) 不变13. 液体在毛细管中上升的高度与下列那一个因素无关：( )(A) 温度(B) 液体密度(C) 重力加速度(D) 大气压力二、填空题14. 在293 K时丙酮的表面张力为γ=0.0233 N·m-1，密度ρ=790 kg·m-3，将半径为0.01 cm的毛细管插入其中，液面上升了____________m。
15. 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。
16. 液滴越小，饱和蒸气压越__________；而液体中的气泡越小，气泡内液体的饱和蒸气压越__________ 。
17. 液体在固体表面的润湿程度以__________衡量，当_________时称为不润湿。
18. 面吉布斯自由能和界面张力的相同点是不同点是。
19. 从吸附的角度考虑催化剂的活性取决于_____________ ，一个良好的催化剂应是___________ 。
20. T = 298 K时, 水-空气表面张力γ= 7.17×10-2 N·m-1,（∂γ / ∂T）p, A = - 1.57×10-4 N·m-1·K-1。
在T，p∃时，可逆地增加 2 cm 2 表面,对体系所作的功 W =___________, 熵变∆S=_____________。
三、计算题21. N 2O 在 Au 表面的催化分解反应, 当 N 2O 仅为弱吸附时, 推导其积分速率方程, 并根据 T = 1173 K 时之实验数据求速率常数。
t /s 0 1800 4800p (N 2O)/kPa 26.7 18.1 9.322. 水的表面张力与温度的关系如下： t / ℃20 22 25 28 30 γ / N ·m -10.07275 0.07244 0.07197 0.07150 0.07118(1) 求25℃时的比表面焓,T pH A ∂∂⎛⎫ ⎪⎝⎭； (2) 用表面附有极薄水膜的固体粉末倾入水中将会放热，求10 g表面积为200 m 2·g -1的固体粉末所放出的热量。
23. 25℃ 时，血红蛋白铺展在 0.01 mol ·cm -3 HCl 水溶液上形成表面膜, 测其表面压数据如表所示计算该蛋白质的相对分子质量( A 为表面膜面积)。
A /m 2·g -1 4.0 5.0 6.0 7.5 10.0π/mN ·m -1 0.28 0.16 0.105 0.06 0.03524. 370℃, p ∃压力下, 丁烯在Co(Ni)MoO 4催化剂上催化脱氢制丁二烯, 已知进入反应器的丁烯的流量为 1.5 mol ·h -1, 反应经两小时后, 产物中有丁二烯 47.1 dm 3(标准态), 丁烯13.44 dm 3, 试求丁烯转化率X, 丁二烯的收率Y及反应的选择性S。
25. 某气体A 在催化剂上异构化为B, 按以下机理进行：A＋K ＝AK[AK]k2B＋K第二步为速控步骤, 且k2 = 5.0×10-5 mol·dm-3·s-1 若A在催化剂上吸附很强, 求反应的速率。
此时反应为几级。
(假定催化剂表面均匀的)26. 298 K时，将含1 mg 蛋白质的溶液铺在5％的(NH4)2SO4溶液上。
当溶液表面为0.1 m2时, 测其表面压为6.0×10-4 N·m-1。
计算该蛋白质的摩尔质量。
27. 某表面活性剂的稀溶液, 当浓度增加1×10-4 mol·dm-3时, 表面张力减小3×103 N·m-1。
试求298 K 时, 浓度为1×10-4 mol·dm-3的表面活性剂溶液的表面超额 的值。
四、问答题28. 由曲率半径的正、负号，比较在一定温度下，凸的弯月面，凹的弯月面的蒸气压p与平面液体的饱和蒸气压p*的相对大小。
表面2A答案一、选择题1. [答] (C)2. [答] (B)ap =θ / (1-θ ) , p = 40 Pa , θ = 0.05a = 0.001315 Pa -1θ = 1/2 时， p = 760 Pa3. [答] (D)4. [答] (B)5. [答] (D)6. [答] (C)7. [答] (A)表面张力γ 随温度之增高而下降，由 ∆p = 2γ /R 知，右端冷却时其附加压力增加而左端不变，故向左移动。
8. [答] (B) 9. [答] (B) (D) 10. [答] (C) 11. [答] (D)12. [答] (B) 13. [答] (D)二、填空题14. [答] 4220.0233 m 0.06 m 7909.8 1.010h gr γρ-⨯===⨯⨯⨯ 15. [答] 表面活性剂或称为润湿剂16. [答] 大，小。
17. [答] 接触角θ ，θ > 90°18. [答] 量纲和数值相同；物理意义和单位不同。
19. [答] 化学吸附的强度；中等强度的化学吸附。
20. [答] W = - γ d A = -14.34×10-6 J∆S = 3.14×10-3 J ·K -1三、计算题21. [答] θ = K p (N 2O)/(1 + K p (N 2O) )≈ K p (N 2O)- d p (N 2O)/d t = k θ = k K p (N 2O) = k ’p (N 2O)ln[p 0(N 2O)/p (N 2O)] = k K t = k ’t求得 k ’= 2.16×10-4 s -1(1800 s 时), 2.20×10-4 s -1(4800 s 时) k ’= 2.18×10-4 s -122. [答] (1) T,p A,pH T A T ∂∂γγ∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 4211.4810 J m K A,p T ∂γ∂---⎛⎫=-⨯⋅⋅ ⎪⎝⎭()4220.07197298.15 1.4810 J m 0.1161 J m T,pH A ∂∂---⎛⎫=--⨯⋅=⋅ ⎪⎝⎭ (2) 102000.1161 J 232.2 J H ∆=-⨯⨯=-23. [答] 高聚物在液面上展开成单分子气态膜, 由膜状态方程π (A - n A 0)= n RT = (W / M ) RT A 是膜面积πA = n πA 0+(W /M ) RT , A 0是 1 mol 成膜物本身面积，n 是成膜物的物质的量作 πA -π 图, 外推到π → 0处, 直线截距为[(W / M ) RT ]π→0, 可求摩尔质量截距为 I = 0.18×103 mN ·m ·kg -1M = W R T / I = 13.760 kg ·mol -1= 13760 g ·mol -1与用沉降法所得M ≈68000相比偏小, 表明发生表面解离。