第七章 表面现象习题

第七章表面现象习题

一、是非题

下列各题中的叙述是否正确？正确的选“√”，错误的选“×”。

√ × 1．垂直插入水槽中一支干净的玻璃毛细管，当在管中上升平衡液面处加热时，水柱会上升。

√ × 2．水在干净的玻璃毛细管中呈凹液面，因附加压力p < 0，所以表面张力< 0 。

√ × 3．通常物理吸附的速率较小，而化学吸附的速率较大。

√ × 4．兰缪尔定温吸附理论只适用于单分子层吸附。

二、选择题

选择正确答案的编号:

1．附加压力产生的原因是:

（A）由于存在表面；

（B）由于在表面上存在表面张力；

（C）由于表面张力的存在，在弯曲表面两边压力不同

（D）难于确定。

2．在水平放置的玻璃毛细管中注入少许水（水润湿玻璃），在毛细管中水平水柱的两端呈凹液面，当在右端水凹面处加热，毛细管中的水向何端移动:

（A）向左移动；（B）向右移动；（C）不动；

3．今有一球形肥皂泡，半径为r，肥皂水溶液的表面张力为，则肥皂泡内附加压力是:

（A）；（B）；（C）。（D）以上答案均不正确4．接触角是指：

（A）ｇ／ｌ界面经过液体至ｌ／ｓ界面间的夹角；

（B）ｌ／ｇ界面经过气相至ｇ／ｓ界面间的夹角；

（C）ｇ／ｓ界面经过固相至ｓ／ｌ界面间的夹角；

（D）ｌ／ｇ界面经过气相和固相至ｓ／ｌ界面间的夹角；

5．高分散度固体表面吸附气体后，可使固体表面的吉布斯函数:

（A）降低；（B）增加；（C）不改变（Ｄ）以上答案均不正确

6．高分散度固体表面吸附气体后，可使固体表面的吉布斯函数:

（A）降低；（B）增加；（C）不改变（Ｄ）以上答案均不正确

7.兰谬尔吸附定温式适用于：

(A)化学吸附；(B)物理吸附；(C)单分子吸附；(D)多分子吸附

(E)以上答案均不正确

8将待测乳浊液中加入高锰酸钾，振荡均匀后取一滴于显微镜下观察，若判定结果为“O/W”型，则显微镜视野中必须有如下现象，即（B ）

（A）不连续的亮点被成片红色所包围，分散相为“W”，分散介质为“O”

（B）不连续的亮点被成片红色所包围，分散相为“O”，分散介质为“W”

（C）不连续的红斑点被成片清亮液包围，分散相为“W”，分散介质为“O”

（D）不连续的红斑点被成片清亮液包围，分散相为“O”，分散介质为“W”

9比表面能是( C )

（A）单位体积物质的表面能（B）一摩尔物质的表面能

（C）单位面积的表面能(D) 表面张力

10恒温恒压条件下的润湿过程是：( A )

（A）表面Gibbs自由能降低的过程（B）表面Gibbs自由能增加的过程

（C）表面Gibbs自由能不变的过程（D）表面积缩小的过程

11. 丁达尔效应是由于下列哪种原因造成的（）

A．光的反射B．光的散射C．光的折射D．光的透射

12. 气体在固体表面的物理吸附是指（）

（A）气体分子存在于固体表面,且渗透到固体表面以下

（B）气体分子与固体表面分子之间在范德华力作用下在固体表面上的吸附

（C）气体分子与固体表面分子之间为化学健力作用

（D）气体分子与固体表面的化学反应

三、填空题

在以下各小题中的

1．定温下溶液的表面张力随浓度增大而减小，则单位表面吸附量 。

（选填 > ，= ， < ）

2．铺展系数j 与(气/液），

(气/固），

(液/固）的关系是j ＝

若液体在固

体表面上发生铺展，则j >，＝，< ）

3．物理吸附的吸附力是

4．气体被固体吸附的过程其熵变S Ｈ

填 > ，＝ < ）

5.亚稳状态通常是指__________________、_________________、__________________、_________________所处的状态。

6.凸面、凹面、平面附加压强S P 大小顺序为____________________。

7.微小颗粒的化学势1μ与大颗粒的化学势2μ的大小关系为________________。

8. 700℃时，液态铝合金表面张力为б=0.857 N m -1 ，密度为 2350 kg *m -3 ，现将一直径为 1.0 *10-3 m 的毛细管插入其中（假定铝合金完全润湿毛细管壁），则铝合金在毛细管内上升高度为__________________

参考答案

一、是非题

1. ×；

2. ×；

3. ×；

4. √。 二、选择题

1.(C) ；

2. (A)；

3.(C) ；

4. (A)

5. (A)；

6.(A)；

7.(B)。

8.B

9.C 10.A 11.B 12.B 三、填空题

1 > ；2. －[(气液)+(气固)+(液固)] >；

3. 范德华力单或多分子；

4. <<；

6.P S(凸)＞P S（平）＞P S（凹）

7. μ1＞μ2

四．计算题

1.水的表面张力与温度的关系为

σ/10-3N·m-1=75.64-0.14（t/℃）

今将10kg纯水在303K及101325Pa条件下定温定压可逆分散成半径r=10-8m的球型雾滴，计算：（1）环境所消耗的非体积功；（2）小雾滴的饱和蒸气压；（3）该雾滴所受的附加压力。（已知303K，101325时，水的体积质量（密度）为995 kg·m-3，不考虑分散度对水的表面张力的影响）。

解：

（1）本题非体积功即可逆表面功W r’ = s A

s / 10 -3 N·m -1 = 75.64－0.14（303－273）=71.44

设雾滴半径为r个数为N，则总表面积A为

= 3×10 kg / rr

所以W r’=215kJ

2. 20℃时，苯的蒸气结成雾，雾滴（球型）半径r=10-6m，20℃时苯表面张力σ=28.9×10-3N·m-1，体积质量ρB=879kg·m-3，苯的正常沸点为80.1℃，摩尔汽化焓Δvap H m=3

3.9kJ·mol-1，且可视为常数。计算20℃时苯雾滴的饱和蒸气压。

解：设20℃时，苯为平液面时的蒸气压为P0，正常沸点时的大气压力为101325Pa，则由克-克方程式得：

将和R 值分别代入上式，求出：