表面物理化学习题集和答案解析教学文案
物理化学表面现象练习题(含答案与详细讲解)
物理化学外表现象练习题一、判断题：1．只有在比外表很大时才能明显地看到外表现象，所以系统外表增大是外表X力产生的原因。
2．对大多数系统来讲，当温度升高时，外表X力下降。
3．比外表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外表积时，系统所增加的吉布斯函数，外表X力那么是指外表单位长度上存在的使外表X紧的力。
所以比外表吉布斯函数与外表X力是两个毫无联系的概念。
4．恒温、恒压下，凡能使系统外表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外表吉布斯自由能。
6．液体在毛细管内上升或下降决定于该液体的外表X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X德华力，作用较弱，因而吸附速度慢，不易到达平衡。
9．在吉布斯吸附等温式中，Γ 为溶质的吸附量，它随溶质(外表活性物质)的参加量的增加而增加，并且当溶质达饱和时，Γ 到达极大值。
10．由于溶质在溶液的外表产生吸附，所以溶质在溶液外表的浓度大于它在溶液内部的浓度。
11．外表活性物质是指那些参加到溶液中，可以降低溶液外表X力的物质。
二、单项选择题：1．以下表达不正确的选项是：(A)比外表自由能的物理意义是，在定温定压下，可逆地增加单位外表积引起系统吉布斯自由能的增量；(B)外表X力的物理意义是，在相外表的切面上，垂直作用于外表上任意单位长度切线的外表紧缩力；(C)比外表自由能与外表X力量纲一样，单位不同；(D)比外表自由能单位为 J·m－2，外表X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 周围外表对S 有外表X力，以下表达不正确的选项是：(A)外表X力与液面垂直；(B)外表X力与 S 的周边垂直；(C)外表X力沿周边与外表相切；(D)外表X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，比外表自由能和外表X力都用σ 表示，它们：(A)物理意义一样，数值一样；(B)量纲和单位完全一样；(C)物理意义一样，单位不同；(D)物理意义不同，单位不同。
物理化学—表面化学练习题及参考答案（1）
物理化学—表⾯化学练习题及参考答案（1）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：（）(A) 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) =Vap H m(1/T0- 1/T)/R(C) RT ln(p/p0) = 2M/ 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V m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3×10-3m，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。
物理化学表面现象练习题含答案及详细讲解
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瞧到表面现象,所以系统表面增大就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、比表面吉布斯函数就是指恒温、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,表面张力则就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就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就是自发过程。
5.过饱与蒸气之所以可能存在,就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、单分子层吸附只能就是化学吸附,多分子层吸附只能就是物理吸附。
８.产生物理吸附的力就是范德华力,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,并且当溶质达饱与时,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.表面活性物质就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、下列叙述不正确的就是:(A) 比表面自由能的物理意义就是,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)ﻩ表面张力的物理意义就是,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)ﻩ比表面自由能与表面张力量纲相同,单位不同 ;(D) 比表面自由能单位为J·m-2,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,下列叙述不正确的就是:(Ａ) 表面张力与液面垂直;ﻩﻩ(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)ﻩ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。
《物理化学》第四版表面化学教案
《物理化学》第四版表面化学教案物理化学第四版表面化学教案介绍本教案旨在介绍《物理化学》第四版中有关表面化学的部分内容。
表面化学是物理化学中的一个重要分支，研究物质与表面相互作用的过程和性质。
通过本教案，学生将了解到表面化学的基本概念、主要理论以及实际应用等方面的知识。
教案内容1. 表面化学概述- 表面化学的定义和基本概念- 表面活性物质的特性及应用- 表面化学与其他分支学科的关系2. 表面现象和表面张力- 表面现象的定义和分类- 表面张力的概念和测定方法- 表面张力的影响因素3. 吸附现象- 吸附的定义和分类- 吸附等温线及其解释- Langmuir等温吸附模型4. 表面活性剂- 表面活性剂的定义和分类- 表面活性剂的表面性质和胶束形成- 表面活性剂在乳液和胶体中的应用5. 表面电荷- 表面电荷的产生和性质- 双电层理论- 表面电荷与溶液pH值的关系6. 表面分析方法- 电子显微镜- 表面拉曼光谱- 表面等离子共振光谱教学目标通过研究本教案，学生将能够：- 掌握表面化学的基本概念和理论知识- 理解表面现象、表面张力和吸附等重要概念- 理解表面活性剂的性质和应用，以及表面电荷的产生和影响因素- 了解常用的表面分析方法及其原理教学方法本教案将采用多种教学方法，如讲解、实验演示、案例分析等，以提高学生的研究兴趣和理解能力。
在教学过程中，鼓励学生积极参与讨论，并帮助他们建立对表面化学理论的正确理解和应用能力。
教学评估为了评估学生对表面化学的理解程度和研究效果，教师将采用以下方式进行评估：- 课堂问答：通过提问学生的方式，检查他们对教学内容的理解情况。
- 实验报告：要求学生完成相关实验，并撰写实验报告，评估他们对实验内容和相关理论的理解和应用。
- 小组讨论：组织学生进行小组讨论，促进他们之间的合作和交流，评估他们的团队合作能力和表达能力。
教材选择参考资料。
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)(A)大于零(B) 小于零(C)等于零(D)无法确定3.1 ×10-3 m，另一端为3 × 10-3 m，水的表一个 U 型管的两臂直径不同，一端为面张力为 0.072-1。
如用这个 U 型管装上水来测量压力，将引入的误差为： ( B) N·m(A)72 Pa(B)192 Pa(C)96 Pa(D)288 Pa4.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)＋ K A K ─→ 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 )A，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。
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X力<B> 平面液体没有附加压力<C> 弯曲液面的表面X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)<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 1×10-3 m,另一端为 3×10-3 m,水的表面X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： < B ><A> 72 Pa<B> 192 Pa<C> 96 Pa<D> 288 Pa4.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> ＋ K A K ─→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X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 >A，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.11. Langmuir吸附形式之一：θ=bp/<1+bp>,它不适用于：< C >A,化学吸附；B,单分子层吸附；C,多种分子同时被强吸附；D,固体对稀溶液中溶质的吸附.12. 表面活性物质的实质性作用是：< B >A，乳化作用；B,降低表面X力；C,加溶作用；D,降低物质的溶解性13. 一定体积的水,当聚成一个大水球或分散成许多水滴时,同温度下,两种状态相比,：以下性质保持不变的 < B ><A> 表面能<B> 表面X力<C> 比表面<D> 液面下的附加压力14. 某物质R 1kg,当为一立方时,总面积0.24m2,表面能0.3J,当粉碎为边长为10-9m的立方体时,其表面能为<kJ>:〔 A 〕A,6x104； B,3.84x104； C,5.88x104； D,7.35x10415 . 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0.5h处使其弯曲向下,试问水在此毛细管端出的行为是〔A 〕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X力〔B〕弯曲液面的表面X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X力为0.07197N·m-1液泡的附加压力为：< B >A18Pa B33Pa C48Pa D66Pa22 两液体A和B表面X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 >A 1.0cm；B 2.0cm；C 4.0cm ；D 5.0cm.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X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 >A72Pa B92Pa C96Pa D288Pa24. 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X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.26 BET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 〕A dr/da<o,正吸附B dr/da<o,负吸附C dr/da>o , 正吸附D dr/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1 cm3,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〕A p1<p2, Bp1>p2C p1=p2, D p1<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X力γ= 0.4636 N·m-1 + 8.32×10-3 N·m-1·K-1·T - 3.13×10-7 N·m-1·K-2·T2在400 K 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X力下降则г_______ 0,溶液中溶质活度增加表面X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X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〕d U = T d S - p d V + γd A<∂U/∂A>T, V = T <∂S/∂A>T, V + γ = -T<∂γ /∂T>A, V + γ= 0.514 J·m-2〔〔3〕管端,变大.<4> >;<<5> <;><6>〔r s-g－r l-s〕=r l-g; r s-g<r l-s<7> 临界胶束浓度;亲水性<8> <; 正(9)降低; 前者为化学键力,后者为分子间力(10)润湿作用(11)<(12)降低(13)对单分子层的物理吸附还有化学吸附(14)多相催化判断题（1）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〔〕（2）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〔〕（3）溶液表面发生吸附后表面自由能增加〔〕（4）定温下表面X力不随浓度变化时,浓度增大,吸附量不变〔〕（5）饱和溶液的表面不会发生吸附现象< >（6）在液面上某一小面积S周围表面对S有表面X力,则表面X力与液面垂直〔〕（7）微小晶体与普通晶体相比,其饱和蒸汽压要大〔〕（8）气体在固体表面发生吸附吉布斯自由能小于零〔〕（9）多孔硅胶的强烈吸水性能说明硅胶吸水后表面函数较高〔〕（10）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0.60 mm,当它垂直插入水中,水面上升2.19 cm,设该毛细管的接触角为30°,水的密度是0.98 g·cm-3,求该温度下水的表面X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：r cosθ = r<毛> ,2σcosθ/r<毛> = hρg ,σ = hρg r<毛>/2cosθr<毛> = 0.60 mm = 6.0 × 10-4 m,ρ = 0.98 g/cm3 = 980 kg·m-3, g = 9.8 m·s-2cosθ = cos30°= 0.866,h = 2.19cm = 2.19 × 10-2 m∴σ = 2.19 × 10-2 × 980 × 9.8 × 6.0 × 10-4/<2 × 0.866> = 7.286 × 10-3 N·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5 cm2,必需做多少功？从外界吸收多少热？解：t = 10℃,σ = <75.64 - 0.14 × 10> × 10-3 = 74.24 × 10-3 N·m-1W' = ΔG= σΔA = 74.24 × 10-3 × 5 × 10-4 = 3.71 × 10-5 J <环境做功为正>∵<∂σ/∂T>A,p = -0.14 × 10-3 N·m-1·K-1∴Q r = TΔS = T[-ΔA<∂σ/∂T>A,p] = 283 × 5 × 10-4 × 0.14 × 10-3 = 1.981 × 10-5 J3.乙醇的表面X力符合下列公式：σ< × 10-3N·m-1> = 72 - 0.5c + 0.2c2 ,c<mol·dm-3>为乙醇的浓度.试计算温度25℃时：<1> 醇浓度为0.3、0.5 mol·dm-3表面超量；<2> 求出饱和吸附量；<3> 算乙醇分子的截面积.解：σ = 72-0.5c +0.2 c2,<∂σ/∂c>A,p = < -0.5 + 0.4 c> × 10-3<1> c = 0.3 M,Γ1 = -c/RT·<∂σ/∂c>T,p = [-0.3/<8.314 × 298>] · <-0.5 + 0.4 × 0.3> × 10-3= 4.6012 × 10-8 mol/m2c = 0.5 M,Γ2 = [-0.5/<8.314 × 298>] · <-0.5 + 0.4 × 0.5> × 10-3 = 6.0543 × 10-8 mol/m2<2> 由类似的Langmuir 公式：Γ = Γ∞·Kc/<1 + Kc>1/Γ = 1/Γ∞+ 1/Γ∝K·1/c┌1/<4.6012 × 10-8> = 1/Γ∞+1/Γ∞K·1/0.3└1/<6.0543 × 10-8> = 1/Γ∞+1/Γ∞K·1/0.5解得,Γ∞= 11.503 × 10-8 mol/m2<3> A∞= 1/Γ∞N A = 1/<11.503 × 10-8 × 6.022 × 1023>= 1.4436 × 10-17m2<乙醇分子截面积>。
第七章 表面现象习题答案教学文案
第七章表面现象习题答案第七章 表面现象习题答案1．在293.15K 时，把半径为1 mm 的球形水滴分散成半径为1 μm 的球形小水滴，比表面为原来的多少倍？表面Gibbs 自由能增加了多少？此过程环境至少需做功多少？已知293K 时水的表面张力为0.07288 N ⋅m -1。
解： (1)小液滴比表面r a =rr r V A 334432=ππ＝球体积球面积 r 1 = 10-3 m ， r 2 = 10-6 m3632112101010/3/312===--r r r r a a r r ＝ 倍(2)分散前液滴表面积62111044-⨯==ππr A m 2分散后小液滴数 9321323121103434=⎪⎪⎭⎫⎝⎛===r r r rV V n ππ 个 分散后液滴总表面积 ()3269222104104104--⨯=⨯=⋅=πππr n A m 2∆A = A 2 -A 1 ≈ A 2∆G = σ⋅∆A = 0.07288⨯4π⨯10-3 = 9.158⨯10-4 J(3)环境至少做的功 W r '＝∆G ＝9.158⨯10-4 J 2.将10-3 m 3 油状药物分散水中，制成油滴半径为10-6 m 的乳状液。
已知油水界面张力为65⨯10-3 N ⋅m -1，求分散过程需作多少功？增加的表面Gibbs 能为多少？如果加入适量表面活性剂后，油水界面张力下降至30⨯10-3 N ⋅m -1，则此分散过程所需的功比原来过程减少了多少？解：（1）分散后总表面积 小油滴面积小油滴体积总体积⋅=A36332331031010310343410⨯=⨯=⨯=⋅=----r r r ππ m 2分散前表面积与分散后相比可忽略，∆A ＝A分散过程环境作的功及所增加的表面自由能：W r '＝∆G ＝σ⋅∆A ＝65⨯10-3⨯3⨯103＝195 J (2) 加入表面活性剂后，分散过程环境作的功W r '＝∆G ＝σ ⋅∆A ＝30⨯10-3⨯3＝90 J比原来过程少做功＝195-90＝105 J3. 常压下，水的表面张力σ（N ⋅m -1）与温度T （K ）的关系可表示为：σ＝（75.64－0.00495 T ）⨯10-3 。
表面物理化学习题集和答案解析教学文案
表面物理化学习题集和答案解析一、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)(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 1×10-3 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： ( B )(A) 72 Pa(B) 192 Pa(C) 96 Pa(D) 288 Pa4.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) ＋ K A K ─→ 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 )A，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。
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X力<B> 平面液体没有附加压力<C> 弯曲液面的表面X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)<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 1×10-3 m,另一端为 3×10-3 m,水的表面X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： < B ><A> 72 Pa<B> 192 Pa<C> 96 Pa<D> 288 Pa4.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> ＋ K A K ─→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X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 >A，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.11. Langmuir吸附形式之一：θ=bp/<1+bp>,它不适用于：< C >A,化学吸附；B,单分子层吸附；C,多种分子同时被强吸附；D,固体对稀溶液中溶质的吸附.12. 表面活性物质的实质性作用是：< B >A，乳化作用；B,降低表面X力；C,加溶作用；D,降低物质的溶解性13. 一定体积的水,当聚成一个大水球或分散成许多水滴时,同温度下,两种状态相比,：以下性质保持不变的 < B ><A> 表面能<B> 表面X力<C> 比表面<D> 液面下的附加压力14. 某物质R 1kg,当为一立方时,总面积0.24m2,表面能0.3J,当粉碎为边长为10-9m的立方体时,其表面能为<kJ>:〔 A 〕A,6x104； B,3.84x104； C,5.88x104； D,7.35x10415 . 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0.5h处使其弯曲向下,试问水在此毛细管端出的行为是〔A 〕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X力〔B〕弯曲液面的表面X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X力为0.07197N·m-1液泡的附加压力为：< B >A18Pa B33Pa C48Pa D66Pa22 两液体A和B表面X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 >A 1.0cm；B 2.0cm；C 4.0cm ；D 5.0cm.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X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 >A72Pa B92Pa C96Pa D288Pa24. 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X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.26 BET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 〕A dr/da<o,正吸附B dr/da<o,负吸附C dr/da>o , 正吸附D dr/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1 cm3,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〕A p1<p2, Bp1>p2C p1=p2, D p1<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X力γ= 0.4636 N·m-1 + 8.32×10-3 N·m-1·K-1·T - 3.13×10-7 N·m-1·K-2·T2在400 K 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X力下降则г_______ 0,溶液中溶质活度增加表面X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X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〕d U = T d S - p d V + γd A<∂U/∂A>T, V = T <∂S/∂A>T, V + γ = -T<∂γ /∂T>A, V + γ= 0.514 J·m-2〔〔3〕管端,变大.<4> >;<<5> <;><6>〔r s-g－r l-s〕=r l-g; r s-g<r l-s<7> 临界胶束浓度;亲水性<8> <; 正(9)降低; 前者为化学键力,后者为分子间力(10)润湿作用(11)<(12)降低(13)对单分子层的物理吸附还有化学吸附(14)多相催化判断题（1）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〔〕（2）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〔〕（3）溶液表面发生吸附后表面自由能增加〔〕（4）定温下表面X力不随浓度变化时,浓度增大,吸附量不变〔〕（5）饱和溶液的表面不会发生吸附现象< >（6）在液面上某一小面积S周围表面对S有表面X力,则表面X力与液面垂直〔〕（7）微小晶体与普通晶体相比,其饱和蒸汽压要大〔〕（8）气体在固体表面发生吸附吉布斯自由能小于零〔〕（9）多孔硅胶的强烈吸水性能说明硅胶吸水后表面函数较高〔〕（10）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0.60 mm,当它垂直插入水中,水面上升2.19 cm,设该毛细管的接触角为30°,水的密度是0.98 g·cm-3,求该温度下水的表面X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：r cosθ = r<毛> ,2σcosθ/r<毛> = hρg ,σ = hρg r<毛>/2cosθr<毛> = 0.60 mm = 6.0 × 10-4 m,ρ = 0.98 g/cm3 = 980 kg·m-3, g = 9.8 m·s-2cosθ = cos30°= 0.866,h = 2.19cm = 2.19 × 10-2 m∴σ = 2.19 × 10-2 × 980 × 9.8 × 6.0 × 10-4/<2 × 0.866> = 7.286 × 10-3 N·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5 cm2,必需做多少功？从外界吸收多少热？解：t = 10℃,σ = <75.64 - 0.14 × 10> × 10-3 = 74.24 × 10-3 N·m-1W' = ΔG= σΔA = 74.24 × 10-3 × 5 × 10-4 = 3.71 × 10-5 J <环境做功为正>∵<∂σ/∂T>A,p = -0.14 × 10-3 N·m-1·K-1∴Q r = TΔS = T[-ΔA<∂σ/∂T>A,p] = 283 × 5 × 10-4 × 0.14 × 10-3 = 1.981 × 10-5 J3.乙醇的表面X力符合下列公式：σ< × 10-3N·m-1> = 72 - 0.5c + 0.2c2 ,c<mol·dm-3>为乙醇的浓度.试计算温度25℃时：<1> 醇浓度为0.3、0.5 mol·dm-3表面超量；<2> 求出饱和吸附量；<3> 算乙醇分子的截面积.解：σ = 72-0.5c +0.2 c2,<∂σ/∂c>A,p = < -0.5 + 0.4 c> × 10-3<1> c = 0.3 M,Γ1 = -c/RT·<∂σ/∂c>T,p = [-0.3/<8.314 × 298>] · <-0.5 + 0.4 × 0.3> × 10-3= 4.6012 × 10-8 mol/m2c = 0.5 M,Γ2 = [-0.5/<8.314 × 298>] · <-0.5 + 0.4 × 0.5> × 10-3 = 6.0543 × 10-8 mol/m2<2> 由类似的Langmuir 公式：Γ = Γ∞·Kc/<1 + Kc>1/Γ = 1/Γ∞+ 1/Γ∝K·1/c┌1/<4.6012 × 10-8> = 1/Γ∞+1/Γ∞K·1/0.3└1/<6.0543 × 10-8> = 1/Γ∞+1/Γ∞K·1/0.5解得,Γ∞= 11.503 × 10-8 mol/m2<3> A∞= 1/Γ∞N A = 1/<11.503 × 10-8 × 6.022 × 1023>= 1.4436 × 10-17m2<乙醇分子截面积>。
第八章：表面物理化学 习题解答
第8章 表面物理化学8-1解：（1） 1901033-⨯==m rS (2) 36301004.13.95810m mV --⨯===ρ(3) 30034r V π=m r 331601029.6)14.341004.13(--⨯=⨯⨯⨯=)44(202r r N A W ππσσ-=∆=J 161])1029.6()10(1048.2[05160.014.34232920=⨯-⨯⨯⨯⨯⨯=--8－2解：J A W 074.01074.0=⨯=∆=σQ = 0.04J∆U ＝ Q ＋W ＝0.04+0.074 = 0.114J ∆G = W = 0.074J∆H = ∆G + T ∆S = W + Q = 0.114J8-3解：因该液体能很好的润湿玻璃，所以弯曲液面的曲率半径和毛细管的半径在数值上相等：gh gh rP l g l ρρρσ≈-==∆)(2 140238.021046.2025.08.97902--⋅=⨯⨯⨯⨯==m N ghrl ρσ)(1019.4)10(14.33434327393m r V --⨯=⨯⨯=='π)(1049.21019.41004.1202760个⨯=⨯⨯='=--V V N mol J /1041.128304.04-⨯=＝＝△T Q S r8－4解： 00105.0)101(298314.81000018.0072.022ln 6*0*=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-RTr M P P r ρσPa P r 3171*=8-5解：(1) 00125.0)105(373314.83.958018.00516.022101325ln 7*-=⨯-⨯⨯⨯⨯⨯==-RTr M P r ρσPa P r 4.101198*= (2) 当时，液体沸腾，设沸点为T ，则 )13731(314.840500101325307725ln T-=K T 7.407= C T o 5.342.3737.407=-=∆8-6解：C dCd 74104105--⨯+⨯-=σ37410)500104105(298314.8500---⨯⨯⨯+⨯-⨯-=-=ΓdCd RT C σ281005.6--⋅⨯=m m ol8-7解： 5.4ln 2ln *0*==RTrMP P r ρσm RT M r 91040.15.4ln 293314.8877078.00289.025.4ln 2-⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==ρσ每个小液滴的质量为 kg r V m 233931001.1877)104.1(14.33434--⨯=⨯⨯⨯⨯===ρπρ 每个小液滴含苯的分子数为个7810023.610781001.123323=⨯⨯⨯⨯===--L M m nL N Pa r P r30772510106.514101325210132563*=⨯⨯-+=+=--σpnk lg 1lg lg +=Γ 8-8解： (1 )mm Pb P Γ+Γ=Γ1m m b Γ+Γ=⨯-535101105.210 m m b Γ+Γ=⨯-636101102.410 解方程组得 130045.0-⋅=Γkgdm m 151025.1--⨯=Pa b ( 2 )211=+=ΓΓbP bP m Pa b P 800001025.1115=⨯==- 8-9解：从上图看，吸附量随压力的变化趋势符合书上图11－2（a ），而Langmuir 吸附定温式能很好的符合图11－2（a ）的情况，Freundlich 定温式只是在中等压力范围内适用于 图11－2（a ）的情况，而且只是一个经验式，所以对于该题Langmuir 定温式更适用。
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X力<B> 平面液体没有附加压力<C> 弯曲液面的表面X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)<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 1×10-3 m,另一端为 3×10-3 m,水的表面X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： < B ><A> 72 Pa<B> 192 Pa<C> 96 Pa<D> 288 Pa4.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> ＋ K A K ─→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X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 >A，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.11. Langmuir吸附形式之一：θ=bp/<1+bp>,它不适用于：< C >A,化学吸附；B,单分子层吸附；C,多种分子同时被强吸附；D,固体对稀溶液中溶质的吸附.12. 表面活性物质的实质性作用是：< B >A，乳化作用；B,降低表面X力；C,加溶作用；D,降低物质的溶解性13. 一定体积的水,当聚成一个大水球或分散成许多水滴时,同温度下,两种状态相比,：以下性质保持不变的 < B ><A> 表面能<B> 表面X力<C> 比表面<D> 液面下的附加压力14. 某物质R 1kg,当为一立方时,总面积0.24m2,表面能0.3J,当粉碎为边长为10-9m的立方体时,其表面能为<kJ>:〔 A 〕A,6x104； B,3.84x104； C,5.88x104； D,7.35x10415 . 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0.5h处使其弯曲向下,试问水在此毛细管端出的行为是〔A 〕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X力〔B〕弯曲液面的表面X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X力为0.07197N·m-1液泡的附加压力为：< B >A18Pa B33Pa C48Pa D66Pa22 两液体A和B表面X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 >A 1.0cm；B 2.0cm；C 4.0cm ；D 5.0cm.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X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 >A72Pa B92Pa C96Pa D288Pa24. 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X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.26 BET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 〕A dr/da<o,正吸附B dr/da<o,负吸附C dr/da>o , 正吸附D dr/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1 cm3,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〕A p1<p2, Bp1>p2C p1=p2, D p1<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X力γ= 0.4636 N·m-1 + 8.32×10-3 N·m-1·K-1·T - 3.13×10-7 N·m-1·K-2·T2在400 K 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X力下降则г_______ 0,溶液中溶质活度增加表面X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X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〕d U = T d S - p d V + γd A<∂U/∂A>T, V = T <∂S/∂A>T, V + γ = -T<∂γ /∂T>A, V + γ= 0.514 J·m-2〔〔3〕管端,变大.<4> >;<<5> <;><6>〔r s-g－r l-s〕=r l-g; r s-g<r l-s<7> 临界胶束浓度;亲水性<8> <; 正(9)降低; 前者为化学键力,后者为分子间力(10)润湿作用(11)<(12)降低(13)对单分子层的物理吸附还有化学吸附(14)多相催化判断题（1）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〔〕（2）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〔〕（3）溶液表面发生吸附后表面自由能增加〔〕（4）定温下表面X力不随浓度变化时,浓度增大,吸附量不变〔〕（5）饱和溶液的表面不会发生吸附现象< >（6）在液面上某一小面积S周围表面对S有表面X力,则表面X力与液面垂直〔〕（7）微小晶体与普通晶体相比,其饱和蒸汽压要大〔〕（8）气体在固体表面发生吸附吉布斯自由能小于零〔〕（9）多孔硅胶的强烈吸水性能说明硅胶吸水后表面函数较高〔〕（10）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0.60 mm,当它垂直插入水中,水面上升2.19 cm,设该毛细管的接触角为30°,水的密度是0.98 g·cm-3,求该温度下水的表面X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：r cosθ = r<毛> ,2σcosθ/r<毛> = hρg ,σ = hρg r<毛>/2cosθr<毛> = 0.60 mm = 6.0 × 10-4 m,ρ = 0.98 g/cm3 = 980 kg·m-3, g = 9.8 m·s-2cosθ = cos30°= 0.866,h = 2.19cm = 2.19 × 10-2 m∴σ = 2.19 × 10-2 × 980 × 9.8 × 6.0 × 10-4/<2 × 0.866> = 7.286 × 10-3 N·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5 cm2,必需做多少功？从外界吸收多少热？解：t = 10℃,σ = <75.64 - 0.14 × 10> × 10-3 = 74.24 × 10-3 N·m-1W' = ΔG= σΔA = 74.24 × 10-3 × 5 × 10-4 = 3.71 × 10-5 J <环境做功为正>∵<∂σ/∂T>A,p = -0.14 × 10-3 N·m-1·K-1∴Q r = TΔS = T[-ΔA<∂σ/∂T>A,p] = 283 × 5 × 10-4 × 0.14 × 10-3 = 1.981 × 10-5 J3.乙醇的表面X力符合下列公式：σ< × 10-3N·m-1> = 72 - 0.5c + 0.2c2 ,c<mol·dm-3>为乙醇的浓度.试计算温度25℃时：<1> 醇浓度为0.3、0.5 mol·dm-3表面超量；<2> 求出饱和吸附量；<3> 算乙醇分子的截面积.解：σ = 72-0.5c +0.2 c2,<∂σ/∂c>A,p = < -0.5 + 0.4 c> × 10-3<1> c = 0.3 M,Γ1 = -c/RT·<∂σ/∂c>T,p = [-0.3/<8.314 × 298>] · <-0.5 + 0.4 × 0.3> × 10-3= 4.6012 × 10-8 mol/m2c = 0.5 M,Γ2 = [-0.5/<8.314 × 298>] · <-0.5 + 0.4 × 0.5> × 10-3 = 6.0543 × 10-8 mol/m2<2> 由类似的Langmuir 公式：Γ = Γ∞·Kc/<1 + Kc>1/Γ = 1/Γ∞+ 1/Γ∝K·1/c┌1/<4.6012 × 10-8> = 1/Γ∞+1/Γ∞K·1/0.3└1/<6.0543 × 10-8> = 1/Γ∞+1/Γ∞K·1/0.5解得,Γ∞= 11.503 × 10-8 mol/m2<3> A∞= 1/Γ∞N A = 1/<11.503 × 10-8 × 6.022 × 1023>= 1.4436 × 10-17m2<乙醇分子截面积>。
物理化学表面现象练习题(含答案及详细讲解)培训讲学
物理化学表面现象练习题(含答案及详细讲解)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；(D) 比表面自由能单位为J·m－2，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。
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。
表面物理化学课程习题讲解
电下电 泳速度为21.0×10－4cm/s。计算玻璃－水界面的ζ电位。 水的相对介电常数为80，η＝1.0泊。（1泊＝10－3PaS， D＝4πεrε0）
固气吸附
（如液滴的质量简约为2.4×10－24kg，则其中含有水分子个数为80个。）
吉布斯公式
在20℃时，从实验室测得苯酚水溶液的表面张力为：
试计算当溶液浓度为0.1％是苯酚的表面超量。
粘附功与铺展系数
已知20℃时水的表面张力为72.88mN/m，汞的表面 张力为483 mN/m，汞－水的界面张力为375mN/m， 计算：1）汞和水的粘附功，2）汞在水面上的展开 系数。
解：按给定数据：γlg＝72.88，γsg＝483，γls＝375 1）粘附功Wa＝－（γls―γlg―γsg）＝－（375－72.88－483）
＝180.88 mN/m
2）展开系数S＝－（γls＋γlg―γsg）＝－（γHs-H2）＋γHg―γH2O） =－（375＋483－72.88）＝-785.12 mN/m
表物化课程习题讲解
2019.12
拉普拉斯公式
假如水和玻璃的接触角为0°，计算20℃时在直径为 10微米和100微米的毛细管中毛细上升水柱的高度。 已知20℃时水的表面张力为72.88mN/m，密度为 1000kg/m3，空气的密度为1.4 kg/m3。
开尔文公式
蒸 气 迅 速 冷 却 至 25℃ 时 会 发 生 过 饱 和 现 象 。 已 知 25℃时水的表面张力为0.0715 N/m ，当过饱和蒸气 压为水的平衡蒸气压的3.5倍时，试求算最初形成的 水滴半径为多少？此种水滴中含有多少个水分子？
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表面物理化学习题集和答案解析一、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)(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 1×10-3 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： ( B )(A) 72 Pa(B) 192 Pa(C) 96 Pa(D) 288 Pa4.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) ＋ K A K ─→ 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 )A，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。
11. Langmuir吸附形式之一：θ=bp/(1+bp),它不适用于：( C )A，化学吸附；B，单分子层吸附；C，多种分子同时被强吸附；D，固体对稀溶液中溶质的吸附。
12. 表面活性物质的实质性作用是：( B )A，乳化作用；B，降低表面张力；C，加溶作用；D，降低物质的溶解性13. 一定体积的水，当聚成一个大水球或分散成许多水滴时，同温度下，两种状态相比，：以下性质保持不变的 ( B )(A) 表面能(B) 表面张力(C) 比表面(D) 液面下的附加压力14. 某物质R 1kg，当为一立方时，总面积0.24m2，表面能0.3J，当粉碎为边长为10-9m的立方体时，其表面能为(kJ):（ A ）A,6x104； B，3.84x104； C，5.88x104； D，7.35x10415 . 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0.5h处使其弯曲向下，试问水在此毛细管端出的行为是（ A ）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 )A18Pa B33Pa C48Pa D66Pa22 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 )A 1.0cm；B 2.0cm；C 4.0cm ；D 5.0cm。
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 )A 72PaB 92PaC 96PaD 288Pa24. 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。
26 BET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 ）A dr/da<o,正吸附B dr/da<o,负吸附C dr/da>o , 正吸附D dr/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1 cm3，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）A p1 < p2,B p1 > p2C p1 = p2,D p1 < 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γ= 0.4636 N·m-1 + 8.32×10-3 N·m-1·K-1·T - 3.13×10-7 N·m-1·K-2·T2在 400 K 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）d U = T d S - p d V + γd A(∂U/∂A)T, V = T (∂S/∂A)T, V + γ = -T(∂γ /∂T)A, V + γ = 0.514 J·m-2（（3）管端，变大。
(4) >; <(5) <; >(6) （r s-g－r l-s）=r l-g; r s-g<r l-s(7) 临界胶束浓度;亲水性(8) <; 正(9)降低; 前者为化学键力，后者为分子间力(10)润湿作用(11)<(12)降低(13)对单分子层的物理吸附还有化学吸附(14)多相催化判断题（1）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（）（2）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（）（3）溶液表面发生吸附后表面自由能增加（）（4）定温下表面张力不随浓度变化时，浓度增大，吸附量不变（）（5）饱和溶液的表面不会发生吸附现象 ( )（6）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（）（7）微小晶体与普通晶体相比，其饱和蒸汽压要大（）（8）气体在固体表面发生吸附吉布斯自由能小于零（）（9）多孔硅胶的强烈吸水性能说明硅胶吸水后表面函数较高（）（10）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0.60 mm，当它垂直插入水中，水面上升2.19 cm，设该毛细管的接触角为30°，水的密度是0.98 g·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：r cosθ = r(毛) ，2σcosθ/r(毛) = hρg ，σ = hρg r(毛)/2cosθr(毛) = 0.60 mm = 6.0 × 10-4 m ，ρ = 0.98 g/cm3 = 980 kg·m-3， g = 9.8 m·s-2cosθ = cos30°= 0.866，h = 2.19cm = 2.19 × 10-2 m∴σ = 2.19 × 10-2× 980 × 9.8 × 6.0 × 10-4/(2 × 0.866) = 7.286 × 10-3 N·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5 cm2，必需做多少功？从外界吸收多少热？解：t = 10℃，σ = (75.64 - 0.14 × 10) × 10-3 = 74.24 × 10-3 N·m-1W' = ΔG = σΔA = 74.24 × 10-3× 5 × 10-4 = 3.71 × 10-5 J (环境做功为正) ∵ (∂σ/∂T)A,p = -0.14 × 10-3 N·m-1·K-1∴Q r = TΔS = T[-ΔA(∂σ/∂T)A,p] = 283 × 5 × 10-4× 0.14 × 10-3 = 1.981 ×10-5 J3.乙醇的表面张力符合下列公式：σ( × 10-3N·m-1) = 72 - 0.5c + 0.2c2 ，c(mol·dm-3)为乙醇的浓度。