1.什么是表面自憎现象？
某种低能液体在高能表面铺展形成单分子铺展层后，多余低能液体在固体表面不能铺展而形成液滴的现象叫做表面自憎现象。
2．什么是毛细凝结？
在亲液毛细体系中，液体在毛细管中能够形成凹液面，毛细体系中液体的饱和蒸汽压远小于正常饱和蒸汽压，使饱和蒸汽压在该体系中易于凝结的现象。
3．表面现象有着广泛的应用
吸附:如用活性炭脱除有机物；用硅胶或活性氧化铝脱除水蒸汽；用分子筛分离氮气和氧气；泡沫浮选等。
催化作用:在多相催化中使用固体催化剂以加速反应。如石油工业的催化裂化和催化加氢、胶束催化等。
表面膜:如微电子集成电路块中有重要应用的LB膜；在生物学和医学研究中有重要意义的BL膜和人工膜；能延缓湖泊水库水分蒸发的天然糖蛋白膜等。
新相生成：晶核生成或晶体生长是典型的新相生成，过冷、过热、过饱和等亚稳现象产生的主要原因也是由于新相生成。
泡沫乳状液：如油品乳化、破乳；泡沫灭火等。
润润现象：喷洒农药、感光乳液配制、电镀工件的润湿及利用润湿作用进行浮选等。洗涤工业。
4.影响表面张力的因素
分子间相互作用力的影响：对纯液体或纯固体，表面张力决定于分子
间形成化学键能的大小，一般化学键越强，表面张力越大。两种液体间的界面张力，界于两种液体表面张力之间。
(金属键)>(离子键)>(极性共价键)>(非极性共价键)
温度的影响：温度升高，表面张力下降。
压力的影响：表面张力一般随压力的增加而下降。因为压力增加，气相密度增加，表面分子受力不均匀性略有好转。另外，若是气相中有别的物质，则压力增加，促使表面吸附增加，气体溶解度增加，也使表面张力下降
5.接触角的测定
角度测量法:一类应用最广、较方便简单、最直接的方法；长度测量法——垂片法；透过测量法：主要用于固体粉末接触角测量
影响接触角测定的因素
除平衡时间和温度外，影响接触角稳定的因素还有接触角滞后和吸附作用。
造成接触角滞后的主要原因有三：不平衡状态，固体表面的粗糙性和不均匀性。接触角与固液气二相物质的性质密切有关此外，接触角也受温度的影响，但影响不是很大。一般随温度升高，接触角略有下降6.固体表面上的电荷来源有以下途径：电离、吸附、摩擦接触和晶格取代
扩散双电层模型的假设：
1）固体表面是一个无限大的、带有均匀电荷密度的平面；
2）反离子作为点电荷处理，在溶液中的分布服从波尔兹曼能量分布
规律；
3）溶剂对双电层的影响仅通过介电常数起作用，而溶液中
各部分的介电常数又处处相等，不随反离子的分布而异。
4）溶液中电解质是由简单对称型盐组成，而且相同价数的
离子影响不大。
7. 影响气固界面吸附的因素
温度：气体吸附一般是放热过程，因此无论物理吸附还是化学吸附(有例外)温度升高时，吸附量是减少的。在实际体系中，可根据需要确定最适宜的温度，并不是越低越好。
压力
无论是物理吸附还是化学吸附，增加吸附质平衡分压，吸附速率和吸附量都是增加的。
吸附剂和吸附质的性质
多孔性吸附剂的孔结构
上述反映的是吸附剂表面性质对吸附的影响。实际上多孔性吸附剂的孔隙大小不但影响吸附速率，还直接影响吸附量的大小
8. 固体自溶液中吸附的影响因素
温度
与固气吸附一样，固体自溶液中的吸附是放热过程，因此，一般温度升高吸附量减少.
溶解度
溶解度越小的溶质越易被吸附。
吸附一般也服从相似相吸的规则：极性吸附剂易吸附极性溶质，非极性吸附剂易吸附非极性溶质。极性的吸附剂易于从非极性溶剂中吸附极性的溶质：非极性的吸附剂易于从极性溶剂中吸附非极性的溶质。界面张力
界面张力越低的物质越易在界面上吸附.
吸附剂孔的大小
多孔吸附剂孔的大小影响吸附速率，也影响吸附平衡的规律。
多种溶质溶液中的吸附
若溶液中有多种溶质，且都能被吸附，除非有特殊相互作用，通常各溶质的吸附要比其在同条件下单独存在时吸附量小
盐的影响
盐的存在可影响固体自溶液中的吸附。研究结果表明，若盐的加入能使溶质的活度系数增大，或溶解度减小，则溶质的吸附量将因盐的加入而增加
影响大分子化合物吸附的因素
1）大分子物分子量
在孔性固体上，一般分子量增加吸附量减少，这可能是孔的屏蔽效应引起的。
（2）溶剂大分子物在良溶剂中溶解度大，分子伸展，吸附量减小。此外，与固体表面性质相近的溶剂与大分子强烈竞争吸附，可使其吸附量减小。
（3）吸附剂性质
吸附剂的表面化学性质、比表面和孔的大小对大分子物的吸附有重要影响。孔性固体吸附剂孔的大小对大分子物的吸附影响很大。有时分子量较低的大分子可以进入的孔，而分子量大的进不去，所以表现出随分子量减小而吸附量增加的现象。如炭自乙酮中吸附聚苯乙烯，自丙酮中吸附硝化纤维，自水中吸附葡聚糖等均属此种情况。吸附质在吸附剂上吸附大都遵循相似相吸的规则，故非极性大分子化合物易被炭质等非极性吸附剂吸附，极性大分子化合物易被极性吸附剂吸附。
9. 影响胶束聚集数大小的因素有
①表面活性剂同系物中，随疏水基碳原子数增加，聚集数增加；
②非离子型表面活性剂疏水基相同时，亲水的聚氧乙烯链长度增加，聚集数降低；
③加入无机盐对非离子型的聚集数影响不大、而使离子型表面活性剂的聚集数增加，其原因是电解质的反离子进入紧密层，压缩了扩散层，使胶束离子头基电荷得到中和，电斥力减小，促使更多表面活性剂进入胶束；
④温度升高对离子型表面活性剂的胶束聚集数影响不大，只是略有降低，但对非离子型的影响很大，温度升高总是使其聚集数增加，特别在接近其浊点时增加更快。
10. 试从力学和能量角度解释溶液表面张力γ的含义，并给出实验室测定γ的方法。
力学角度：处于表面的粒子受力不均匀，在某一方向上有合力产生，这是导致表面张力产生的力学观点；能量角度：处于表面的粒子能量
较高，因此在表面的粒子具有过剩自由能，从而导致比表面过剩自由
能的产生，这是能量方面的观点。
测定方法：滴体积法、滴重法、吊环法、最大气泡压力法。
11. 请根据Kelvin 公式r 02ln ln M P P RT γρ
=+
说明等温蒸馏的基本原理。(4分)
由Kelvin 公式知，亲液毛细体系中的饱和蒸汽压r 0P P <,使饱和蒸汽在
该毛细体系中易于凝结，利用此原理，宏观上可使某液体在等温条件
下在毛细体系中纯化或富集的过程叫做等温蒸馏。
12.选B
13. 兰缪尔吸附等温式所基于的一个假设是： C
A ．理想的气体行为
B ．平整的固体表面
C ．吸附热为一常数，不随吸附过程变化
D ．吸附与脱附的活化能均为零
14. 往水中加入表面活性剂以后 C
A ．d γ／dc>0，产生正吸附
B ．d γ／dc>0，产生负吸附
C ．d γ／dc<0，产生正吸附
D ．d γ／dc<0，产生负吸附
15. 在用最大气泡法测定液体表面张力的实验中，下述哪一条操作规
定是错误的? d
A ．毛细管壁必须清洗干净
B ．毛细管口必须平整
C ．毛细管必
须垂直放置 D．毛细管插入液体内部一定深度
16.一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： c
(A) 相同；
(B) 无法确定；
(C) 25℃水中高于 75℃水中；
(D) 75℃水中高于 25℃水中
17.纯水的表面张力是指恒温恒压组成时水与哪类相接触时的界面张力：
(A) 饱和水蒸气；(B) 饱和了水蒸气的空气；
(C) 空气； (D) 含有水蒸气的空气。
18.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。
19.微小固体颗粒在水中的溶解度应：
(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
20.一根毛细管插入水中，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：
(A) 等于 h ；(B) 大于 h ；(C) 小于 h ； (D) 无法确定
21.胶束的出现标志着表面活性剂的：
(A) 降低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；
22.矿石浮选法的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) 润湿作用
23.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。
24.下列叙述不正确的是：
(A) 农药中加入润湿剂可使γ(l-g)和γ(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γ(s-g)减小，水珠在其上不易铺展；
(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液体表面张力。
25.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，均使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
26.
27.在溶胶的下列几种现象中，不是基于其动力性质的为：
A．渗透B．电泳 C.扩散 D．沉降平衡
28.对电动电势(ζ)描述错误的是 A它是指胶粒的相对运动边界与液体内部的电位差 B．其值随外加电解质而变化C其值一般高于热力学电势 D．有可能因外加电解质而改变符号
29.有两种利用光学性质测定胶体溶液浓度的仪器；比色计和比浊计，它们分别观察胶体溶液的 A．透射光，折射光 B．透射光，散射光C．透射光，反射光 D．折射光，散射光
30.在固体表面上，吸附溶液中两种相同类型离子时，易被优先吸附的是（Ａ）浓度大的离子（Ｂ）多电荷的离子（Ｃ）离子的大小与晶格离子的大小差不多的离子（Ｄ）与晶格相同的离子，能生成溶解度最低的化合物的离子
31.溶胶电动现象主要决定于:(A)热力学电位(B)电动电位(C)分散层电位 (D)紧密层电位
32.有关溶液表面吸附，下列说法中正确的是（A）表面活性物质，在表面层的浓度小于本体溶液（B）发生正吸附时，dγ/dc>0（C）发生负吸附时，表面张力降低（D）任何溶液，其表面层浓度与本体的浓度都不会相同
33.液体的内压力和表面张力的联系与区别在于（A）产生的原因相同而力的作用点不同（B）产生的原因相同而力的作用方向不同（C 力作用点相同而方向不同 D）产生的原因不同
34.BET 吸附理论最基本的假定是（A）固体表面各处不均匀的，吸附能力不相同（B）同层被吸附分子间有作用（C）固体表面是多分子层吸附（D）固体表面只有物理吸附
35.表面活性剂在结构上的特征是（A）一定具有亲水基和亲油基（B）一定具有脂肪酸基或氨基（C）一定具有磺酸基或高级脂肪烃基（D）一定具有羟基和高级脂肪酸基
36.对理想的水平液面，其值为零的表面物理量是：（A）表面功（B）比表面吉布斯自由能（C）正压力（D）附加压力
37.胶束的出现标志着（A）表面活性剂降低表面张力的作用下降
38. 影响表面张力的因素很多，但它与（A）温度无关
（B）外压力无关（C）组成无关（D）实际表面大小无关
39.使用表面活性剂时应特别注意的问题是:（A）两性型和非离子型表面活性剂不可混用（B阴离子型表面活性剂不能在酸性介质中使用（C）非离子型表面活性剂不能在碱性介质中使用（D）阴离子型和阳离子型表面活性剂不可混用
40.润湿可分为四个等级，即浸没润湿、毛细润湿、铺展润湿和粘附润湿，它们的程度是:
（A）浸没润湿>铺展润湿>毛细润湿>粘附润湿
https://www.doczj.com/doc/4d2079378.html,ngmuir 吸附理论最基本的假定是: （A）固体表面是均匀的，
各处的吸附能力相同（B）是单分子层吸附（C）被吸附分子间无作
用（D）吸附和解吸之间存在动态平衡
42.BET 公式在实验技术上的重要意义在于建立了
（D）测定固体比表面的标准方法
43.当水中加入表面活性剂后，将发生
A dγ/da＜0 正吸附
44.小肠能直接吸收脂肪，主要是胆汁的
A 增溶作用
B 润湿作用
C 分散作用
D 乳化作用
45.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 1/3 h 处使其弯曲向下，试问水在此毛细管端的行为
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
46.除了被吸附气体的气压须适当之外，下列因素中哪个对气体在固
体表面发生多层吸附起主要影响？
(A) 气体须是理想气体
(B) 固体表面要完全均匀
(C) 气体温度须接近正常沸点
47.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?
(A) 水的多(B) 苯的多(C) 一样多 (D) 随温度而改变
48.兰缪尔吸附等温式所基于的一个假定是：
(A) 吸附热是个常数
49.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
50.油在水面的铺展往往进行到一定程度便不再扩展，为什么？
液体在固体表面，或一种液体在另一种与其不相溶的液体表面的铺展过程，可用铺展系数 S 来描述，当 S〉0 时，铺展过程便可自动进行。对于液（1）-液（2）铺展体系[液（2）为底液]
在温度不变且不受环境污染的前提下，如果两个液体完全不互溶，则铺展过程中界面张力γ不变，S 为定值，只要铺展开始能够进行，就应当持续进行下去，直到形成表面单分子膜；然而，多数“油”与水之间并非完全不互溶，在铺展过程中，随着“油”、水分子在一定程度上的相互渗入，界面张力逐渐改变，当导致
S<0，铺展便不能进行。
51.两块平板玻璃在干燥时叠在一起很容易分开，如果在其中间放些水再叠在一起，要想在垂直于玻璃平面的方向上拉开它们，很费劲，这是什么道理？
水能润湿玻璃。在两板间可形成四周向内凹的液面。在凹液面内液体受到的压力将比大气压小，（P′＜P0）。∵△P= P′－P0
= r4σ。如图，产生向外的附加压力，因此使得玻璃板在垂直于附加压力的方向所受到的大气的压力相对对比水凹面处所受压力为大，把两玻璃板压紧，因此不易拉开。但平行于玻璃板，
使它们相对错开却很容易。
52.人工降雨
答：主要是因为细小水珠的水汽压力（P′）大，根据公式：ln
0'pp= RTrM?ρ?2σ可知，水滴半径越小（r↓↓），则P′＞＞ P0，所以，高空中虽然水汽压力已超过饱和蒸汽压（P0），对水平液面下的水来说已过饱和了，但是，对细小水滴来说尚未饱和。因此，稍大水滴就难形成，不能降雨。若撒入一些固体粉末做凝聚中心 , 则使凝结水滴的初始半径加大, 其对应的饱和蒸汽压可小于高空中已有的P′，这时，可迅速凝成雨滴，这就是人工降雨原理。类似上述过程，可以解释细小晶体的溶解度为何较大；过饱和溶液中为何可不析出溶质；过热液体为何不汽化等现象
8.同一支滴管，滴出 1ml 纯水大约是 17 滴，而滴出 1ml 纯苯需40 滴，滴出 1ml正丁醇需 24 滴，如何解释？
答：液滴在管口将滴落时，重力与附加压力平衡：ρ·g·V= r
2σ，可得：r= ρ?g?v2σ，即液滴半径与γ成正比，与ρ成反比。苯的密度虽小于水，但苯的表面张力更小于水，即：ρ苯
＜ρ水；γ苯＜＜γ水，这样，就使苯滴的半径（r）显著变小，所以，滴出 1ml苯时，滴数就多于水。而正丁醇的密度（ρ）与水相似，表面张力（γ）却小于水，所以，滴数也就多于水。
9.如何根据热力学原理去解释胶体体系的聚结不稳定性和一定条件下的相对稳定性？
答：胶体粒子半径在 10-9—10-7m之间，介于分子分散系的真溶液
与粗分散系的悬浊（乳浊）液之间。从数据看，胶粒的体积很小，它的比表面积却很大。因此，它的表面自由焓很高，体系处于热力学不稳定状态。小颗粒能自动地相互聚结成大颗粒，以降低其表面自由焓，这就是胶粒易聚沉的原因。然而，也正由于有较高表面自由焓，胶粒在一定条件下，也可自发地、选择性地吸附某种离子或溶剂分子，以降低它的表面自由焓，形成了相对稳定的溶剂化粒子；因而保护了相互碰撞的粒子，使其不聚沉。
总之，我们可以根据需要，控制一定的条件，使胶粒聚沉或使其稳定存在。两种情况都有热力学的根据。
10.高分子化合物，如蛋白质、淀粉等，分散相的大小与胶粒差不多，两者有什么异同处？
高分子化合物，又称亲液溶胶。根据其分散相的大小与憎液胶粒相仿，所以，性质有相似处，如：扩散速度都较慢，不能通过半透膜等。但是，两者有更多不同处，如：（1）高分子体系中分散相与分散介质之间亲和力强，能自动分散为溶液，而憎液胶粒却不行；（2）高分子体系很稳定，溶剂化强，而溶胶不稳定；（3）高分子体系对电解质稳定性大，而溶胶粒子对电解质很敏感；（4）
高分子是一个分子分散的平衡的均相体系，其性质与小分子溶液相似，可用热力学函数来描述，而溶胶是不平衡体系，只能作动力学研究。
14.表面能、表面自由能、比表面自由能、表面张力是否是一个概念？相同否?
：总的说来四者都是描述表面的过剩能量，但概念上有区别，表面能
为物质表面较其内部多余的能量；若在 T，p 恒定时，这部分能量称为表面自由能（表面吉布斯自由能）；若在T，p恒定时，单位表面的自由能，便称为比表面自由能，其单位为J·m－2，因 J＝N·m，故J·m－2也可化为 N·m－1，这样表面自由能又转变为另一概念，成为垂直作用于单位长度相表面上沿着相表面的切面方向的力，称为表面张力。虽然比表面自由能和表面张力的数值相同，也可混用，但概念有差别，前者是标量，后者是矢量。
15.若在容器内只是油与水在一起，虽然用力振荡，但静止后仍自动分层，这是为什么？
油与水是互不相溶的，当二者剧烈振荡时，可以相互分散成小液滴，这样一来，表面能增大，这时又没有能降低表面能的第三种物质存在，因此这时为不稳定体系，体系有自动降低能量的倾向，分层后，体系能量降低，因此会自动分层。
19.在进行蒸馏实验时要在蒸馏烧瓶中加些碎磁片或沸石以防止暴沸其道理何在？
若无碎磁片或沸石，由于液体内部不易形成新相( 气相 )，因若形成新相的刹那间，该新气泡相的凹形表面的曲率很大，则根据开尔文公式，这样微小的气泡便自发消失，因此体系便不能在正常情况下沸腾，便会升高温度形成局部过热的介稳定状态，导至暴沸。如果在液体内加上沸石，则在沸石表面的尖端有
较大的凸端，此处 pr( 气泡内压强)＞＞p*(液体饱和蒸气压)，因而容易沸腾，并且沸石内部吸附的空气，也因受热而脱附，成为形成气
泡气核，又因沸石与瓶底紧密相接，而成为局部过
热处，两者相接处的液膜在瞬间过热，pr＞p*，便成为微泡，使沸石跳动，结果便成为一新气泡上升。
22. 表面活性剂在溶液中是采取定向排列吸附在溶液表面上，还是以胶束的形式存在于溶液中？为什么？
：表面活性剂在溶液表面形成定向排列，以降低水的表面张力，使体系趋向稳定，但在溶液内部，表面活性剂也能把增水基团靠在一起，形成胶束，一般来说，浓度较稀时以定向排列吸附在表面为主，但溶液内部也可能有简单的胶束形成；随着表面活性剂的浓度增加，表面定向排列增加的同时，内部胶束数量也增多，一旦表面形成单分子膜，这时便达到临界胶束浓度，以后再增加表面活性剂浓度，只增加胶束数量，表面张力不再改变。
24.水在玻璃管中呈凹形夜面，但水银则呈凸形。为什么？
因水与玻璃的接触小于 90°，水的表面的附加压力为负值，这样就使水在玻璃管中呈凹面。而水银与玻璃的接触为大于 90℃，水银表面的附加力为正值，因而水银在玻璃管内呈凸形液面。
26.在亲水固体表面，经适当表面活性剂(如防水剂)处理后，为什么可以改变其表面性质，使其具有憎水性？
由于表面活性剂在亲水表面上的定向排列，亲水基团与固体表面接触，憎水基团向外这样就使固体表面形成一层憎水层，从而改变了固体表面结构与性质，使其具有憎水性。
33.分散度很高的细小固体颗粒的熔点比普通晶体熔点要高些、低些、
还是一样？为什么会有过冷液体不凝固的现象？
因为细小晶体颗粒比大颗粒具有更高的表面能，在较低的温度下即可达到晶体熔化所需的能量，故细小的熔点比普通晶体熔点要低些。液体在凝固时首先形成极细小的晶核，而小晶核的熔点低于正常熔点。故在正常凝固点时，不能形成小晶核，必须在更低的温度下才能形成，这就是过冷液体不凝固的现象。
36.人工降雨的原理是什么？为什么会发生毛细凝聚现象？为什么有机蒸馏时要加沸石？定量分析中的"陈化"过程的目的是什么？答：都可用 Kelvin 公式进行解释，因为小液滴的蒸气压比大液滴大，凹面上的蒸气压比平面上小（因曲率半径为负值），小颗粒的溶解度比大颗粒大等等。
38.为什么泉水，井水都有比较大的表面张力？将泉水小心注入干燥的杯子，泉
水会高出杯面，这时加一滴肥皂液将会发生什么现象？
答：泉水、井水中含有较多的非表面活性物质无机盐离子，使表面张力增大。
47.何谓毛细管凝聚现象？举例说明
若液体能润湿毛细管壁，则管内液面呈凹形，由开尔文公式可知，凹面液体上方的蒸气压小于平面液体蒸气压。在指定温度下，当蒸气的压力小于平面液体蒸气压而大于毛细管中凹面液体的蒸气压时，该蒸气虽然对平面液体未达到饱和，但对管内凹面液体已呈过饱和，此蒸气就会在毛细管内聚成液体，这种现象
即为毛细管凝聚。由于毛细管中凹面液体的蒸气压小，所以凝聚的液体不容易蒸发。例如：土壤中的毛细管有保持水分的作用；水泥地面因有毛细管凝聚水而在冬天容易冻裂，需要采取防寒措施等等。55.两块平板玻璃在干燥时叠在一起很容易分开，如果在其中间放些水再叠在一起，要想在垂直于玻璃平面的方向上拉开它们，很费劲，这是什么道理？
水能润湿玻璃。在两板间可形成四周向内凹的液面。在凹液面内液体受到的压力将比大气压小，（P′＜P0）。∵△P= P′－P
0= r4σ。产生向外的附加压力，因此使得玻璃板在垂直于附加压力的方向所受到的大气的压力相对对比水凹面处所受压力为大，把两玻璃板压紧，因此不易拉开。但平行于玻璃板，使它们
相对错开却很容易。
56.改变水溶液对固体表面润湿状况的有效办法是什么？简要说明其原理.
答：经常采用的有效办法使用表面活性剂处理亲水性固体表面时，亲水基和憎水基两部分组成的表面活性剂定向地吸附在固体表面上。其亲水基与亲水固体接触，而憎水基则朝向外面，使固体表面由亲水性变为憎水性，即改变了水溶液对此固体表面的润湿情况。
64. 油在水面的铺展往往进行到一定程度便不再扩展，为什么？
液体在固体表面，或一种液体在另一种与其不相溶的液体表面的铺展过程，可用铺展系数 S 来描述，当 S〉0 时，铺展过程便可自动进行。对于液（1）-液（2）铺展体系[液（2）为底液]在温度不变且
不受环境污染的前提下，如果两个液体完全不互溶，则铺展过程中界面张力γ不变，S 为定值，只要铺展开始能够进行，就应当持续进行下去，直到形成表面单分子膜；然而，多数“油”与水之间并非完全不互溶，在铺展过程中，随着“油”、水分子在一定程度上的相互渗入，界面张力逐渐改变，当导致
S<0，铺展便不能进行。
一、选择题 １、下列说法中不正确得就是：( C ） （A) 生成得新鲜液面都有表面张力 （B）平面液体没有附加压力 (C）弯曲液面得表面张力得方向指向曲率中心 （Ｄ）弯曲液面得附加压力指向曲率中心 2、 水在临界温度时得表面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 型管得两臂直径不同，一端为1×10-3 ｍ,另一端为 3×1０—3 m,水得表 面张力为0、０72 Ｎ·m－1。如用这个 U 型管装上水来测量压力,将引入得误差为： ( Ｂ ) （A） 72 Ｐa (B） 192 Pa (C) ９6 Pa （D）288 Pa ４、 低压下，气体 A 在表面均匀得催化剂上进行催化转化反应，其机理为： A（g） + ＫA K ─→ B（ｇ） + K 第一步就是快平衡, 第二步就是速控步，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'得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，就是Ｂ与Ｃ。 ６、物质表面张力得值与：（ 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、凹面液体上得饱与蒸汽压,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，下面说法正确得就是:（Ｄ ) A，过饱与蒸气就是由于小液滴得蒸气压小于大液滴得蒸气压所致； B，过热液体形成原因就是新相种子-—小气泡得附加压力太小； C,饱与溶液陈化、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得目得就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就是：（ 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就是:( A ）
物理化学测验题（六） 一、选择题。在题后括号，填上正确答案代号。 1、接触角是指： （１）ｇ／ｌ界面经过液体至ｌ／ｓ界面间的夹角； （２）ｌ／ｇ界面经过气相至ｇ／ｓ界面间的夹角； （３）ｇ／ｓ界面经过固相至ｓ／ｌ界面间的夹角； （４）ｌ／ｇ界面经过气相和固相至ｓ／ｌ界面间的夹角； 2、朗缪尔公式克描述为：（ ）。 （１）五类吸附等温线； （２）三类吸附等温线； （３）两类吸附等温线； （４）化学吸附等温线。 3、化学吸附的吸附力是：（ ）。 （１）化学键力；（２）德华力； （３）库仑力。 4、温度与表面力的关系是： （ ）。 （1）温度升高表面力降低； （2）温度升高表面力增加； （3）温度对表面力没有影响； （4）不能确定。 5、液体表面分子所受合力的方向总是：（ ），液体表面力的方向总是：（ ）。 （1）沿液体表面的法线方向，指向液体部； （2）沿液体表面的法线方向，指向气相； （3）沿液体的切线方向； （4）无确定的方向。 6、下列各式中，不属于纯液体表面力的定义式的是： （ ）； （1）p T A G ,??? ????； (2) p T A H ,??? ???? ； (3) V T A F ,? ?? ???? 。 7、气体在固体表面上吸附的吸附等温线可分为：( )。 （１）两类； （２）三类； （３）四类； （４）五类。 8、今有一球形肥皂泡，半径为r ，肥皂水溶液的表面力为σ，则肥皂泡附加压力是：（ ）。 （1）r p σ2=? ；（2）r p 2σ =?；（3）r p σ 4=?。 9、若某液体能在某固体表面铺展，则铺展系数?一定：（ ）。 （１）< ０； （２）> ０；（３）＝ ０。 10、等温等压条件下的润湿过程是：（ ）。 （１）表面吉布斯自由能降低的过程； （２）表面吉布斯自由能增加的过程；
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。 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。 4．一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： (A) 相同；(B) 无法确定； (C) 25℃水中高于75℃水中；(D) 75℃水中高于25℃水中。 5．纯水的表面张力是指恒温恒压下水与哪类相接触时的界面张力： (A) 饱和水蒸气；(B) 饱和了水蒸气的空气； (C) 空气；(D) 含有水蒸气的空气。 6．水的相图中s、l、g分别表示固、液、气三态，
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 AK B ＋K BK AK ＋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 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 Pa 6. 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
第十三章表面物理化学练习题 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根本不同的概念。 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大的比表面吉布斯函数。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人到溶液中，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功 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·m2，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) 前者是标量，后者是矢量。 4．一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： (A) 相同；(B) 无法确定； (C) 25℃水中高于75℃水中；(D) 75℃水中高于25℃水中。 5．纯水的表面张力是指恒温恒压组成时水与哪类相接触时的界面张力： (A) 饱和水蒸气；(B) 饱和了水蒸气的空气； (C) 空气；(D) 含有水蒸气的空气。 6．水的相图中s、l、g分别表示固、液、气三态，a、b、c、 d是四种不同的状态，则在这四种状态中没有界面张力、 只有一种界面张力、有两种以上界面张力的状态依次是：
中南大学研究生考试试卷 2009— 2010学年二学期期末考试试题时间110分钟 表面物理化学化学课程32学时2.0学分考试形式：开卷 专业班级：姓名学号 卷面总分100分，占总评成绩 70 %，卷面得分 一、选择题(每小题2分，共20分) 1.液体表面最基本的特性是（ A ） A.倾向于收缩 B.倾向于铺展 C.形成单分子吸附层 2.若将液体与毛细管壁间的接触角近似看作0°，则液体在毛细管中的液面可以看作（ C ） A.凹型 B.凸型 C.球面 3.下列方程均为计算液a/液b界面张力γab的经验公式，其中Fowkes公式为（ C ） A.γab =γa -γb B.γab =γa + γb -2（γaγb）1/2 C.γab =γa + γb -2（γa dγb d）1/2 4.吊片法测定液体表面张力时，要求尽可能采用表面粗糙的吊片材料，其目的是（ A ） A.改善液体对吊片的润湿使θ接近于0° B. 改善液体对吊片的润湿使θ接近于90° C.改善液体对吊片的润湿使θ接近于180° 5.溶液中溶剂记为1、溶质记为2，则吸附量Γ2(1)的含义为（ C ） A.单位面积表面相与含有相等总分子数的溶液相比较，溶质的过剩量 B.单位面积表面相与含有等量溶质的溶液相比较，溶剂的过剩量 C.单位面积表面相与含有等量溶剂的溶液相比较，溶质的过剩量 6.C12H25SO4Na（1）、C14H29SO4Na（2）、C16H33SO4Na（3）三种物质在水表面吸附达到饱和状态时，三种物质分子在表面所占面积a m存在下列关系（ B ） A. a m,1> a m,2> a m,3 B. a m,1≈a m,2≈a m,3 C. a m,1< a m,2< a m,3 7.苯在水面上先迅速展开后又自动收缩成为小液滴漂浮在水面上，用于描述苯液滴形状的表化专业术语是（ C ） A.二维液膜 B.多分子层 C.透镜 8.下列说法中不正确的是（ C ） A.任何液面都存在表面张力 B.平面液体没有附加压力 C.弯曲液面的表面张力方向合力指向曲率中心 D.弯曲液面的附加压力指向曲率中心 9.运用过滤手段进行溶胶净化的目的是（ B ） A.除掉反应过程中过量的副产物 B.除掉过量的电解质 C.除掉溶胶体系中的粗离子 10.对于胶体体系下列说法正确的是（ B ） A.电解质引发胶体体系聚沉的主要原因是使扩散层变厚 B.低浓度的聚合物可以使胶体体系发生聚沉，而高浓度的聚合物却可以使胶体体系稳定 C.胶体体系属于热力学多相体系，由于界面自由能显著，所以无论采取何种措施都不可 能获得相对稳定的胶体溶液 二、填空题(每小题2分，共20分) 1.液-固润湿过程有_沾湿_ ,_ 浸湿_ , _铺展_ . 2.固体自溶液中吸附时，极性吸附剂易于从非极性溶液中吸附__极性_____物质，而非极 性吸附剂易于从极性溶液中吸附__非极性____物质。
物理化学下册复习效果自测题 一、选择题 1. 氢在金属 Pb 上析出反应的机理是: (A) 复合脱附机理 (B) 电化脱附机理 (C) 迟缓放电机理 (D) 以上三种机理都可能 2. 对于基元反应 NO2+ NO3→ NO + O2+ NO2，可作断论： A、一定是二级反应 B、一定不是二级反应 C、一定是双分子反应 D、一定不是双分子反应 3. 溶液表面吸附过程，其表面张力必然会： (A) 增加 (B) 降低（C) 增加或降低 (D) 不变 4. 如图所示，a、b、c为内径相同的玻璃毛细管。a中水柱升高至h，b中间有扩大部分，d为内径相同的石蜡毛细管(水不润湿石蜡)，则下列叙述不正确的是: (A) b管中水柱自动升至h'，若将水吸至高于h，去掉吸力，水面保持在h； (B) c管中水柱自动升至h"并向下滴水； (C) c管中水柱自动升至h"，不向下滴水； (D) d管中水面低于槽中水平面 5. 当在两玻璃板间放一滴水后，比不放水以前: (A) 容易拉开（分开） (B) 拉开（分开）困难 (C) 与不放水差不多 (D) 推动（滑动）较难 6. 用Pt电极电解CuSO 溶液时,溶液的pH值将: (A) 增大 (B) 阴极区减小,阳极区增大 (C) 不变 (D) 减小 7. 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 8. 下列哪种体系能产生明显的丁达尔现象： (A) 牛奶 (B) As S 溶胶 (C) NaCl的水溶 (D) 聚苯乙烯的甲苯溶液 9. 用铜电极电解 CuCl2的水溶液，在阳极上会发生： (A) 析出氧气 (B) 析出氯气 (C) 析出铜 (D) 铜电极溶解 10. 某一强电解质M v+X v-，则其平均活度 a±与活度a B之间的关系是： A、 a± = a B B、 a± = (a B)2 C、 a± = a B? D、 a± = (a B)1/? 11. 298 K下，当 H2SO4溶液的浓度从 0.01 mol·kg-1增加到 0.1 mol·kg-1时，其电导 率k和摩尔电导率Λm将： A、k减小 , Λm增加 B、k增加 , Λm增加 C、k减小 , Λm减小 D、k增加 , Λm减小 12. 溶液中扩散控制反应速率与溶剂粘度有关，当溶剂粘度增大时，反应速率应： (A)提高 (B)降低 (C)相等 (D)不一定 13. 反应 A →产物为一级反应，2B →产物为二级反应，t (A) 和 t (B)分别表示两反 应的半衰期，设 A 和 B 的初始浓度相等，当两反应分别进行的时间为t = 2t(A) 和 t
物化第8-10试卷 一、选择题 1. 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 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 ）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. 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 4．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。它们三者表面自由能大小为：（C） A．G a = G c < G b； B．G a = G b > G c ； C．G a < G b < G c ； D．G a = G b = G c 。 5．对于有略过量的KI存在的AgI溶胶，下列电解质中聚沉能力最强的是( D ) A . NaCl B. K3[Fe(CN)6] C. MgSO4 D. FeCl3 6.关于胶体和溶液的叙述中正确的是( C ) A. 胶体带电荷,而溶液呈电中性 B. 胶体加入电解质可产生沉淀,而溶液不能
C. 胶体是一种介稳性的分散系,而溶液是一种稳定的分散系 D. 胶体能够发生丁达尔效应,而溶液中不存在布朗运动 7．某化学反应的计量方程为A 2B C D k +??→+，实验测定得到其速率系数为3110.25(mol dm )s k ---=??，则该反应的级数为 （ C ） （A ）零级反应 （B ）一级反应 （C ）二级反应 （D ）三级反应 8．有一个平行反应，①1a,1,A B E k ???→；②2a,2,A D E k ???→。已知反应①的活化能大于反应②的活化能，即a,1a,2E E >，以下措施中哪一种不能改变获得产物B 和D 的比例？ ( B ) (A) 提高反应温度 (B) 延长反应时间 (C) 加入适当催化剂 (D) 降低反应温度 9. 下列说法错误的是( D ) A. 一步完成的反应是基元反应。 B. 由一个基元反应构成的化学反应称简单反应。 C. 由两个或两个以上基元反应构成的化学反应称复杂反应。 D. 基元反应都是零级反应。 10. 加入正催化剂使反应速度加快，下列叙述不正确的是( C ) A. 使反应体系的活化分子百分数增高 B. 使反应体系的活化分子总数增多。 C. 使反应体系的活化分子百分数降低。 D. 使反应体系的活化能降低。 二、选择题 1．溶胶的动力性质包括 布朗运动 、 扩散作用 和 沉降作用 。
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 Pa 4. 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
1．处于临界状态下时，物质的表面张力_______ （a ） 大于零 （b ） 小于零 （c ） 等于零 （d ） 无法确定 2．将一根半径为r 的毛细管插入水中至h 深处。从毛细管上端吹入气体，使气体从下端溢出，则对气体施加最大压力p max 等于_______。 （p 0为大气压，水的表面张力为γ，液体在毛细管内曲率半径为r ） （a ） 0 p （b ） 02 + p r γ （c ） 0 + g p h ρ （d ） 02 + g + p h r γρ 3．对于一般的弯曲液面，附加压力的计算公式是_______。 （a ） 2= p r γ? （b ） 4=p r γ? （c ） 1211 p r r γ???=- ??? （d ） 1211p r r γ???=+ ??? 4．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_______。 （a ） 18Pa （b ） 33Pa （c ） 48Pa （d ） 66Pa 5．一定温度压力下，将半径相同的三根玻璃毛细管分别插入水、稀的肥皂水溶液和食盐水溶液中，则三根毛细管中液面上升高度_______。 （a ） 水最高 （b ） 肥皂水溶液最高 （c ） 食盐水溶液最高 （d ） 一样高 6．将一毛细管端插入水中，水在毛细管中上升 5cm ，若将毛细管向下移动，留出 3cm 在水面外，则出现_______。 （a ） 水不断从管口流出 （b ） 毛细管管口液面变为凸液面 （c ） 毛细管管口液面变为凹形液面 （d ） 毛细管管口水面呈水平面 7．设水在玻璃毛细管内上升的高度为 h ，若折断此毛细管被，已知露在水面以上的长度是 /2h ，则水在毛细管上升到/2h 以后，将_______。 （a ） 不断从管口流出 （b ） 不会从管中流出，管口液面变为凸液面 （c ） 不会从管中流出，管内液面曲率半径缩小到0.5倍 （d ） 不会从管中流出，管内液面曲率半径增大到 2 倍 8．将含有表面活性剂的水溶液形成下列四种半径为R 的液滴或气泡，受到附加压力最大的是_______。
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 Pa 4. 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 )
物理化学-表面现象习题
第七章 表面现象习题 1. 在293K 时，把半径为10-3 m 的水滴分散成半 径为10-6 m 小水滴，问比表面增加了多少倍？表面吉布斯能增加了多少？完成该变化时，环境至少需做功多少？已知293K 时水的表面张力为0.07288 N/m. 解： 2363 ,2,13 ,1 3 336391296232322134443 (1)433310********* (2)[(10)]/[(10)]1033104(10)4(10)4100.072884109.15810(3)9.15810s s s s A r a V r r a a a V n V A A A m G A J W G J πππππππσπ-----------== --=====?-=?-≈??=?=??=?=-?=-?球 球 ＝分散后液滴数个 ＝ 2. 将10-6 m 3油分散到盛有水的烧杯内，形成半 径为10-6 m 的粒子的乳状液。设油水间界面张力为62×10-3 N/m ，求分散过程所需的功为多少？所增加的表面自由能为多少？如果加入微量的表面活性剂之后，再进行分散，这是油水界面张力下降到42
×10-3 N/m 。问此分散过程所需的功比原来过程减少多少？ 解： 62 1223310(1)4343 621030.186(2)0.186(3)21030.1260.1860.1260.06V A A m V W A J G W J W A J J ππσσσσ---=??≈=???=-???-62 单个乳状油滴-63212’＝（10）＝（10）＝－＝－（A -A ）－A ＝＝-加入表面活性剂后，所需的功：＝－＝4＝比原来减少的功为：－＝ 3. 常压下，水的表面张力σ(N/m)与温度t (℃) 的关系可表示为 σ＝ 7.564×10-2 － 1.4×10-4 t 若在10℃时，保持水的总体积不变，试求可逆 地扩大1cm 2表面积时，体系的W 、Q 、ΔS 、ΔG 和ΔH 。 解： 242244 246644887.56410 1.410107.42410/7.56410 1.410(273) ( )( ) 1.410 7.42410107.424107.42410( ) 1.41010 1.410/283 1.410T A T N m T S A T W A J G W J S S A J K A Q T S σσσσ--------------????=??-??=-=???=-?=-??=-??=-=???=?=??=??=?=??＝－＝－66653.965107.42410 3.96510 1.1410J H G T S J ----=??=?+?=?+?=?
物理化学Ⅱ练习题 1. 298 K某非离子表面活性剂溶液浓度为0.2 mol2m-3，用机械铲从表面上撇去非常薄的表层，测得表面层中表面活性剂物质的吸附量为3310-6 mol2m-2。已知298 K纯水的r* =72310-3 N2m-1 ，假设稀浓度范围内溶液的表面张力与溶液浓度呈线性关系，试计算该溶液的表面张力r。 2. 25 ℃半径为1 μm的水滴与蒸气达到平衡，试求水滴的内外压力差及水滴的饱和蒸气压。已知 25 ℃时水的表面张力为71.97310-3 N2m-1，体积质量(密度)为0.9971 g2cm-3，蒸气压为3.168 kPa，摩尔质量为18.02 g2mol-1。 3. 273K时，用活性炭吸附CHCl3气体，饱和吸附量为93.8 dm32kg-1，若CHCl3的分压为6.6672 kPa，其平衡吸附量为73.58 dm32kg-1，(1) 计算朗缪尔吸附等温式的b值；(2) CHCl3的分压为13.375 kPa 时，平衡吸附量为多少？ 4. 已知在298K时, 平面上的饱和蒸气压为3167Pa, 请计算在相同温度下半径为2nm 的水滴表面的蒸气压为若干? 设水的摩尔质量为18.016kg? mol-1, 密度为1? 103 kg? m- 3, 水的表面张力为0.0719 N? m-1。 5. 原电池Cd︱Cd2+{ a (Cd2+) = 0.01 }‖Cl- { a ( Cl- ) = 0.5}︱Cl2{ g，100kPa}︱Pt已知：298K时，E {Cl2(g)︱Cl- }=1.3579V, E{Cd2+︱Cd}= - 0.4032V。(1)写出电极反应和电池反应；(2)计算原电池在298K时的电动势E；(3) 计算电池反应的摩尔吉布斯函数变△r G m及标准平衡常数 6. 298K时，原电池Pt︱H2 (g，100kPa )︱HCl ( b = 0.1 mol2kg-1 )︱Cl2 (g，100 kPa )︱Pt 电动势为1.4881 V，计算HCl溶液中HCl的平均离子活度因子。 7.电池Pt，H2（pθ）∣NaOH（aq）∣HgO（s），Hg（l）在298K时的Eθ为0.926V。 （1）写出电极反应及电池反应；（2）求算此反应在298K时的平衡常数；（3）若HgO（s）和H2O （l）的标准生成热分别为-90.71和-285.84kJ2mol-1，试计算此电池在308K时的电动势。 8.下列电池：Pt，H2(p?)|H2SO4(aq)|O2(p?)，Pt 在298K时E=1.228V，已知液体水的生成热Δf H m? (298，H2O，l)=-2.8513105J·mol-1。 （1）写出电极反应和电池反应； （2）计算此电池电动势的温度系数； 假定273K~298K之间此反应的Δr H m为一常数，计算电池在273K时的电动势。 9.已知下列电池的E? (298K) = 0.223 V, (?E / ?T )p = - 0.65 mV? K- 1, Pt? H2(P?)? H+ (a = 1)?? KCl(a = 1)? AgCl(s)? Ag(s) (1) 写出电池反应 (2) 计算与电池反应对应的?r G m? , ?r S m? , ?r H m?。 10. 原电池Pt︱H2(g，p)︱HCl(b=0.1mol2kg-1，γ±=0.795)︱AgCl(s)︱Ag 已知：298K时，E {AgCl(s)︱Ag(s)}=0.2221V，E{Ag+︱Ag(s)}=0.7994V。(1)写出电极反应和电池反应；(2)计算原电池在298K时的电动势E及电池反应的标准摩尔吉布斯函数变△r G m；(3)利用已知数据计算298K时AgCl的K sp。 11. 写出电池：Cd|Cd2+‖Cu2+|Cu 的电池反应,并求出该电池在25℃时的标准电动势E°以及该电 池反应的标准平衡常数Ｋ0值。 (E°Cu2+/Cu=0.337V ,E°Cd2+/Cd=-0.403V) 12. 试写出下列电池的电池反应,并求出⑴该电池在25℃时的电动势E?和E；⑵电池反应的△r G m?和△r G m；（3）标准平衡常数K?值。 Pb|Pb（NO3）2（α=0.02）‖AgNO3（α=0.1）|Ag (E?Pb2+/Pb= -0.126V ,E?Ag+/Ag=0.7991V) 13. 镉-甘汞电池反应式为Cd+ Hg2Cl2(s) === Cd2++2Cl－+2Hg，如果各物质均处在标准状态下，其原电池电动势与温度的关系式为： E/ V = 0.67-1.02310-4(T/K-298) -2.4310-6(T/K-298)2
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. 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 Pa 4. 低压下，气体 A 在表面均匀的催化剂上进
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，7.35x104 15 . 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 ）
第七章 表面现象习题 1. 在293K 时，把半径为10-3 m 的水滴分散成半径为10-6 m 小水滴，问比表面增加了多少 倍？表面吉布斯能增加了多少？完成该变化时，环境至少需做功多少？已知293K 时水的表面张力为0.07288 N/m. 解： 2 3 6 3 ,2,1 3 ,1 3 33639 1 29 6 2 3 2 3 2 213 4 4 43(1)433 310 10 10 310 44(2)[(10)]/[(10)]1033 104(10)4(10)4100.072884109.15810(3)9.15810 s s s s A r a V r r a a a V n V A A A m G A J W G J πππππππσπ-----------= = --=== ==?-=?-≈??=?=??=?=-?=-?球球 ＝分散后液滴数个＝ 2. 将10-6 m 3油分散到盛有水的烧杯内，形成半径为10-6 m 的粒子的乳状液。设油水间界面张力为62×10-3 N/m ，求分散过程所需的功为多少？所增加的表面自由能为多少？如果加入微量的表面活性剂之后，再进行分散，这是油水界面张力下降到42×10-3 N/m 。问此分散过程所需的功比原来过程减少多少？ 解： 6 2 122 3 3 10(1)4343 6210 30.186(2)0.186(3)210 30.1260.1860.1260.06V A A m V W A J G W J W A J J ππσσσσ---= ??≈=???=-???-62单个乳状油滴-63 212’ ＝ （10）＝（10） ＝－＝－（A -A ）－A ＝＝-加入表面活性剂后，所需的功：＝－＝4＝比原来减少的功为：－＝ 3. 常压下，水的表面张力σ(N/m)与温度t (℃)的关系可表示为 σ＝ 7.564×10-2 － 1.4×10-4t 若在10℃时，保持水的总体积不变，试求可逆地扩大1cm 2 表面积时，体系的W 、Q 、ΔS 、 ΔG 和ΔH 。 解：
第十三章表面物理化学 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．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。所以表面吉布斯函数与表面张力是两个根本不同的概念。 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大的表面吉布斯函数。 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人到溶液中，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) 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，在两相的界面上，垂直作用于界面上单位长度的表面紧缩力； (C) 表面自由能与表面张力量纲相同，单位不同； (D) 表面自由能单位为J·m2，表面张力单位为N·m-1时，两者数值不同。2．同一系统，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) 前者是标量，后者是矢量。3．纯水的表面张力是指恒温恒压组成时水与哪类相接触时的界面张力： (A) 饱和水蒸气；(B) 饱和了水蒸气的空气； (C) 空气；(D) 含有水蒸气的空气。 4．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。 5．弯曲液面下的附加压力与表面张力的联系与区别在于： (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；
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) T?MKuH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) NaCl 5．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