物理化学第十章

第十章复习题

1、按润湿程度的深浅或润湿性能的优劣一般可将润湿分为三类：（）、（）和（）。

2、物理吸附的作用力是（）；化学吸附的作用力是（）。

3、液态系统产生过冷、过热及过饱和现象的主要原因是（）。

4、从分子结构的观点看，表面活性物质的分子中都同时含有（）基团和（）基团。

5、常见的亚稳状态有（）、（）、（）以及

（）等。

6、对于理想的水平液面，其值为零的表面物理量是（ D）。

(A) 表面能 (B) 比表面吉布斯函数

(C) 表面张力 (D) 附加压力

（答案提示：D。

2

p

r

ο

∆=对于平面，r→∞。）

7、表面张力是物质的表面性质，其值与很多因素有关，但是它与下列因素无关

(A) 温度(B) 压力(C) 组成(D) 表面积。

8、某温度压力下，有大小相同的水滴、水泡和气泡，其气相部分组成相同，见图。它们三者表面吉布斯函数的大小为（）。

A、Ga = Gc < G b；

B、Ga = G b = Gc；

C、Ga < G b < Gc；

D、Ga = Gc> G b。

9、微小固体颗粒在水中的溶解度应（ C ）。

A 与颗粒大小成正比；

B 与颗粒大小无关；

C随表面张力增大而增大；D 与固体密度成正比

10、一个玻璃毛细管分别插入25℃和75℃的水中，则毛细管中的水在两不同温度水中上升的高度（ B ）。h=2γcosθ/rρg

A、相同；

B、25℃水中高于75℃水中；

C 、75℃水中高于25℃水中；D、无法确定。

11、在一密闭容器内，放有大小不等的圆球形小水滴，经放置一段时间后，会出

现的现象是（ C ）。

A 小水滴变大，大水滴变小，直至大小水滴半径相等；

B 水滴大小变化无规律；

C小水滴变小，直至消失，大水滴变得更大；

D 大小水滴保持原来的半径不变。

12、常见的一些亚稳现象都与表面现象有关，下面的说法正确的是（ 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) 过热液体形成的原因是新相种子小气泡的附加压力太小；

C) 饱和溶液陈化，晶粒长大是因为小晶粒溶解度比大晶粒的小；

D) 人工降雨时在大气中撒入化学物质的主要目的是促进凝结中心形成。

13、物理吸附和化学吸附有许多不同之处，下面的说法中不正确的是（B）。

(A) 物理吸附是分子间力起作用，化学吸附是化学键力起作用；

(B) 物理吸附有选择性，化学吸附无选择性；

(C) 物理吸附速率快，化学吸附速率慢；

(D) 物理吸附一般是单分子层或多分子层，化学吸附一般是单分子层。

提示：正确的说法是物理吸附无选择性，化学吸附有选择性。

14、表面现象在自然界普遍存在，但有些自然现象与表面现象并不密切相关，例如（ D）。

(A) 气体在固体上的吸附； (B) 微小固体在溶剂中溶解；

(C) 微小液滴自动呈球形； (D) 不同浓度的蔗糖水溶液混合。

15、液体在毛细管中上升或下降，主要与下列哪个因素有关？（ C. ）

A. 表面张力；

B. 附加压力；

C. 液体是否润湿毛细管；

D. 毛细管半径。

16、下列现象中，与附加压力的存在无关的是（D）。

A.难以将两块干净沾有水滴的平板玻璃分开；

B.蒸馏时在液体中加入沸石，防止液体过热；

C.硅胶作干燥剂用，吸附空气中的水蒸气；

D.活性炭吸附溴蒸气。

17、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（ A ）。

(A) 硫酸； (B) 己酸； (C) 硬脂酸； (D) 苯甲酸。

18、溶液表面的吸附现象和固体表面的吸附现象的明显区别是（ C ）。

(A) 固体表面的吸附量大，溶液表面的吸附量小；

(B) 溶液表面的吸附量大，固体表面的吸附量小；

(C) 溶液表面可以产生负吸附，固体表面不产生负吸附；

(D) 固体表面的吸附与压力有关，溶液表面的吸附与压力无关。

19、在一个封闭的钟罩内，有大小不等的两个球型汞滴，问长时间恒温放置后， 会出现什么现象？为什么？

答：长时间恒温放置后，小液滴将全部消失，系统中汞成一大汞滴。

由开尔文公式可知，在一定温度下当气液两相达平衡时，液滴越小，饱和蒸气压越大，当大小汞滴共存时，必然存在：P(大)

20、两块平板玻璃在干燥时，叠放在一起很容易分开。若在其间放些水，再叠放在一起，使之分开却很费劲，这是什么原因？

答：由于水能润湿玻璃，则在两块玻璃之间水层的四周皆呈凹液面。凹液面处产生一指向空气的附加压力ΔP ，因此使两块玻璃的内外两侧受压不等，与水接触的一侧压力较小，与空气接触的另一侧所受压力较大，所以两块玻璃难以分开。

21、为什么硅胶可以做干燥剂？

答：硅胶属多孔性物质，具有很大的内表面，可看作内含许多毛细管，水能润湿管壁，且液面曾凹面，相同温度下凹面的饱和蒸气压恒低于平液面，因此在某温度下，蒸汽对平液面尚未达到饱和，但对在毛细管内的凹液面来讲，可能达到过饱和状态，这时蒸气在毛细管内将凝结成液体，而达到使空气干燥的目的。

22、 在一定温度、压力下，为什么物理吸附都是放热过程？

答：物理吸附时，吸附剂与吸附质分子之间以范德华引力相互作用。一定量的气体在固体表面上的恒温恒压吸附过程为一自动进行的过程，故过程的表面吉布斯函数变

G P T ,∆（表）< 0；

因气体分子为三维平动子，它吸附在固体表面上至少要降低一个平动自由度，是混乱程度降低的过程，故过程的熵变0,<∆S P T ；

因为是恒温恒压吸附过程，且0/=W ，故

G H Q P T p ,∆=∆=（表）0,<∆+S T P T

23、19℃时，丁酸水溶液的表面张力可表示为：γ=γ0-aLn(1+bc),γ0为纯水的表面张力，a,b 为常数。（1）导出吸附量Γ与浓度c 的关系式；（2）讨论丁酸在水表面上的吸附等温线应具有什么形状？由此可得出什么结论？

答：（1）Γ=-（c/RT ）.(dγ/dc) ，

(dγ/dc)=-ab/1+bc,

Γ=-（c/RT ）[-(ab/1+bc)]=abc/RT(1+bc)

当C 很小时，bc<<1, Γ=abc/RT, Γ与C 成正比，为直线关系；

当C 很大时，bc 》1, Γ=abc/RTbc=a/RT, T 一定，Γ不随C 增大而变化，为定值。