界面现象练习题

第十二章界面现象(418题)一、选择题( 共144 题)1. 2 分(6601)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2. 2 分(6602)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：( )(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3. 2 分(6603)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4. 2 分(6604)在298 K下，将液体水分散成小液滴，其热力学能：（）(A)增加(B) 降低(C) 不变(D) 无法判定5. 2 分(6605)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6. 2 分(6621)在绝热条件下，将液体分散成小颗粒液滴，液体的温度将：（）(A)上升(B) 下降(C) 不变(D) 无法判定7. 2 分(6606)液体的表面自由能γ可以表示为：( )(A) （∂H/∂A）T p n i,,(B) （∂F/∂A）T p n i,,(C) （∂U/∂A）S V n i,,(D) （∂G/∂A）T V n i,,8. 1 分(6607)298 K时，水－空气的表面张力γ= 7.17×10-2 N·m-1，若在298 K，标准压力p∃下，可逆地增加4×10-4 m2水的表面积，环境对体系应做的功W为：( )(∆U = Q - W)(A) -2.868×10-5 J (B) 2.868×10-5 J(C) -7.17×10-5J (D) 7.17×10 –5 J9. 1 分(6608)对大多数纯液体其表面张力随温度的变化率是：( )(A) (∂γ/∂T)p> 0 (B) (∂γ/∂T)p< 0(C) (∂γ/∂T)p= 0 (D) 无一定变化规律10. 2 分(6628)恒温恒压下，将一液体分散成小颗粒液滴，该过程液体的熵值（）(A)增大(B) 减小(C) 不变(D) 无法判定11. 2 分(6635)已知293 K 时，水-空气的表面张力为7.275×10-2N·m-1, 当已知298 K 和101.325 kPa下，可逆地增大水的表面积4 cm2, 体系的吉布斯自由能的变化为：( )(A) 2.91×10-5 J (B) 2.91×10-1 J(C) -2.91×10-5 J (D) -2.91×10-1 J12. 2 分(6637)在相同温度下，固体冰和液体水的表面张力哪个大? ( )(A) 冰的大(B) 水的大(C) 一样大(D) 无法比较13. 2 分(6642)水在临界温度时的表面Gibbs自由能：（）(A)大于零(B) 小于零(C) 等于零(D) 无法确定14. 2 分(6643)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15. 2 分(6644)在临界温度时，纯液体的表面张力（）(A)大于零(B) 小于零(C) 等于零(D) 无法确定16. 2 分(6651)在298 K 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。

第十章界面现象10.1在293.15 K及101.325kPa下，把半径为1×10-3m的汞滴分散成半径为1×10-9m小汞滴，试求此过程系统的表面吉布斯函数变为多少？已知汞的表面张力为0.4865N·m-1。

10.2计算373.15K时，下列情况下弯曲液面承受的附加压。

已知373.15K时水的表面张力为58.91×10-3 N·m-1。

（1）水中存在的半径为0.1μm的小气泡；（2）空气中存在的半径为0.1μm的小液滴；（3）空气中存在的半径为0.1μm的小气泡。

10.3 293.15K时，将直径为0.1mm的玻璃毛细管插入乙醇中。

问需要在管内加入多大的压力才能防止液面上升？如不加任何压力，平衡后毛细管内液面高度为多少？已知该温度下乙醇的表面张力为22.3×10-3 N·m-1，密度为789.4kg·m-3，重力加速度为9.8m·s-2。

设乙醇能很好地润湿玻璃。

10.4水蒸气迅速冷却至298.15K时可达过饱和状态。

已知该温度下的表面张力为71.97×10-3 N·m-1，密度为997kg·m-3。

当过饱和水蒸气压力为平液面水的饱和蒸汽压的4倍时，计算。

（1）开始形成水滴的半径；（2）每个水滴中所含水分子的个数。

10.5已知CaCO3（s）在773.15K时的密度3900kg·m-3，表面张力为1210×10-3 N·m-1，分解压力为101.325Pa。

若将CaCO3（s）研磨成半径为30nm（1nm=10-9m）的粉末，求其在773.15K时的分解压力。

10.6已知273.15K时，用活性炭吸附CHCl3，其饱和吸附量为93.8dm3·kg-1，若CHCl3的分压为13.375kPa，其平衡吸附量为82.5 dm3·kg-1。

界面现象习题集1为什么自由液滴必成球形？答：纯液体表面上的分子比内部分子具有更高的能量， 而能量降级为一自发过程， 所以它必然导致表面面积为最小状态。

2、为什么有云未必有雨？如何使云变成雨答：空气的上升运动，造成气温下降，形成过饱和水气；加上吸湿性较强的凝结核的作用, 水气凝结成云，来自云中的云滴，冰晶体积太小，不能克服空气的阻力和上升气流的顶托， 从而悬浮在空中。

当云继续上升冷却，或者云外不断有水气输入云中，使云滴不断地增大, 以致於上升气流再也顶不住时候，才能从云中降落下来，形成雨。

3、分子间力与什么有关，其与表面张力的关系何在？答：分子间力与温度、电荷分布、偶极矩、分子相对质量、外加电场有关 表面张力实质为每增加单位表面积所增加的自由焓1）表面张力的物理意义需用分子间作用力解释:在液体表面，表面分子的两侧受力不等。

气相分子对它的引力远远小于液相。

必然受到向下的拉力。

所以，要将液体内部的分子拉至表面，必须克服分子间力对其做功。

该功主要用来增加其表面能。

即： d w' dAr 为增加单位表面积所做的功。

对纯液体而言，热力学诸函数关系为：dG Vdp sdT dAdF pdV sdT dAdH Tds Vdp dAdV Tds pdVdAGFHUAP,T,nAV,T,n AS,P,nA S,V,n比表面自由焓即为表面张力。

2）表面张力是液体分子间引力大小的度量指标之一,凡是影响分子间力的因素必将影响表面张力。

4、20C 时汞的表面张力r =4.85X 10-1N/m ，求在此温度及 101.325kPa 的压力下，将半径r1=1.0mm 的汞滴分散成r2=10-5mm 的微小汞滴至少需要消耗多少的功？5、分子间力的认识过程说明了什么 ？你有哪些体会？答：我们对于分子间力的认识是一个不断深化的过程。

由于看到了各物质之间的异同而提 出了分子间力这样一个概念来解释。

随着解释的不断深入，认识也在不断地提高，从而对其进行更多的修正。

界面现象与胶体练习题一.选择题1.已知20℃时水～空气的界面张力为7.27 × 10-2N·m-1，当在20℃和p 下可逆地增加水的表面积4cm2，则系统的ΔG为。

A. - 2.91 × 10-5 J ；B. 2.91 × 10-1 J ；C. 2.91 × 10-5 J ；D. -2.91 × 10-1 J 。

2.对于化学吸附，下列说法不正确的是。

A. 吸附是单分子层B. 吸附力来源于化学键力C. 吸附热接近反应热D. 吸附速度快，升高温度能降低吸附速度3.一肥皂泡的半径为R，表面张力为γ，则肥皂泡的内外压力差∆P为。

γ /2R B. γ / R C. 2γ/R D . 4γ/RA.4. 在一个密闭的容器中，有大小不同的两个水珠，长期放置后，会发生。

(A) 大水珠变大，小水珠变小； (B) 大水珠变大，小水珠变大；(C) 大水珠变小，小水珠变大； (D) 大水珠，小水珠均变小。

5. 对于有过量AgNO3存在的AgI 溶胶，电解质聚沉能力最强的是。

(A) K3[Fe(CN)6] (B) MgSO4(C) FeCl3(D) NaCl6. .在H3AsO3的稀溶液中，通入过量的H2S 气体，生成As2S3溶胶。

用下列物质聚沉，其聚沉值大小顺序是。

(A) Al(NO3)3＞MgSO4＞K3Fe(CN)6(B) K3Fe(CN)6＞MgSO4＞Al(NO3)3(C) MgSO4＞Al(NO3)3＞K3Fe(CN)6(D) MgSO4＞K3Fe(CN)6＞Al(NO3)37.同种液体相同温度下，弯曲液面的蒸气压与平面液面的蒸气压的关系是。

A、P(平)>P(凹)>P(凸)；B、P(凸)>P(凹)>P(平)；C、P(凸)>P(平)>P(凹)；D、无法比较大小。

8. 在一水平毛细管中装有润湿液体(如水)，若在右端加热，则液体。

第十章界面现象1．液体在毛细管中上升的高度与基本无关。

A．温度 B．液体密度 C．大气压力 D．重力加速度2．微小晶体与同一种的大块晶体相比较，下列说法中不正确的是。

A．微小晶体的饱和蒸气压大 B.微小晶体的表面张力未变C. 微小晶体的溶解度小D.微小晶体的熔点较低3．水在某毛细管内上升高度为h，若将此管垂直地向水深处插下，露在水面以上的高度为h/2，则。

A．水会不断冒出B. 水不流出，管内液面凸起C. 水不流出，管内凹液面的曲率半径增大为原先的2倍D．水不流出，管内凹液面的曲率半径减小为原先的一半4. 在用最大气泡法测定液体表面张力的实验中，是错误的。

A.毛细管壁必须清洁干净B.毛细管口必须平整C.毛细管必须垂直放置D.毛细管须插入液体内部一定深度5. 在干净的粗细均匀的U形玻璃毛细管中注入纯水，两侧液柱的高度相同，然后用微量注射器从右侧注入少许正丁酸水溶液，两侧液柱的高度将是。

A．相同 B．左侧高于右侧C．右侧高于左侧 D．不能确定6. 在三通活塞两端涂上肥皂液，关闭右端，在左端吹一大泡，关闭左端，在右端吹一小泡，然后使左右两端相通，将会出现什么现象。

A．大泡变小，小泡变大 B．小泡变小，大泡变大C．两泡大小保持不变 D．不能确定7. 在一支干净的、水平放置的、内径均匀的玻璃毛细管中部注入一滴纯水，形成一自由移动的液柱。

然后用微量注射器向液柱右侧注入少量NaCl水溶液，假设接触角不变，则液柱将。

A. 不移动 B．向右移动C．向左移动 D无法判断8. 在潮湿的空气中，放有3只粗细不等的毛细管，其半径大小顺序为:r1>r2>r3，则毛细管内水蒸气易于凝结的顺序是。

A．1，2，3 B．2，3，1C．3，2，1 D无法判断9．人工降雨是将AgI微细晶粒喷洒在积雨云层中，目的是为降雨提供。

A. 冷量 B．湿度 C．晶核 D．温度10. 下面对于物理吸附的描述，不正确。

A．吸附力基于van der Waals力，吸附一般没有选择性B．吸附层可以是单分子层或多分子层C．吸附速度较快，吸附热较小D．吸附较稳定，不易解吸11．下列叙述不正确的是 .A 农药中加入润湿剂可使和减小，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。

厦门大学物理化学习题及答案第章界面现象1、表面性质与什么有关？服用同样质量同样成份的药丸和药粉，哪一种的药效快？为什么？答案：（药粉的比表面大，药效快。

）2、试计算在20℃时将1cm3水分散成半径为1某10-5cm的小水滴所需要的功。

答案：(2.16J)3、将一个系有细线圈的金属环，在肥皂液中浸一下然后取出，这时金属环被一层液膜所覆盖，而细线圈也保持着最初不规则的形状（见图），现若将线圈内的液膜刺破，问线圈将变成什么形状？为什么？答案：（变成一圆圈，因为表面张力的作用。

）4、有人从"表面扩展过程是一熵增过程"出发，得到"表面扩展是一自发过程"这一结论。

试指出此结论的错误所在。

答案：（体系熵增加并不等于总熵增加。

）5、设纯水的表面张力与温度的关系符合下面的关系式假定表面积改变不会引起总体积变化。

试求(1)在283K及压力下可逆地使水的表面积增加1cm2时，必须对体系做功多少？(2)计算该过程中体系的ΔU、ΔH、ΔS、ΔF、ΔG及所吸收的热。

(3)除去外力，使体系不可逆地自动收缩到原来的表面积；并设不做收缩功。

试计算该过程的ΔU、ΔH、ΔS、ΔF、ΔG及热。

答案：〔(1)W＝-7.424某10-6J(2)ΔU＝ΔH＝7.564某10-6J、ΔF＝ΔG＝7.424某10-6J、ΔS＝4.95某10-10J·K-1、Q＝1.4某10-7J(3)ΔU＝ΔH＝-7.564某10-6J、ΔF＝ΔG＝-7.424某10-6J、ΔS＝-4.95某10-10J·K-1、Q＝ΔU〕4、如图所示两根毛细管中分别装有两种不同的液体，若在毛细管右端加热，问液体将如何移动。

答案：(上管向左，下管向右)5、在下列体系中将活塞两边连通时将出现什么情况？为什么？若连通大气又如何？答案：（小泡变小，大泡变大，若连通大气，则两气泡均变小，直至曲率半径变成无限大。

）6、在一管径不均匀的毛细管中有一些可润湿管壁的液体存在（见图）。

界面现象练习题一、填空题1、表面能是：。

2、比表面自由能是：。

3、表面张力是：。

4、表面功是：。

5、温度愈高，表面张力。

6、凸液面上方与液体相平衡的蒸气压p r要比正常的蒸气压Pθ。

凹液面上方与液体相平衡的蒸气压p r要比正常的蒸气压Pθ。

7、液滴越小，饱和蒸气压越，8、表面活性物质及性质是: , , 。

9、半径为r的球形肥皂泡内的附加压力是。

10、表面活性剂分子的结构特点是，依据分子结构上的特点，表面活性剂大致可以分为和两大类。

11、HLB称为表面活性剂的，根据它的数值可以判断其适宜的用途。

二、判断题1、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。

2、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。

3、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。

4、对大多数系统来讲，当温度升高时，表面张力下降。

5、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。

6、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。

7、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。

8、对大多数系统来讲，当温度升高时，表面张力下降。

9、比表面吉布斯函数是指恒温、桓压下，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。

10、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。

11、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。

12、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。

13、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。

14、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。