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物理化学界面现象一、选择题1. 同一系统，比表面自由能和表面张力都用γ 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；D 前者是标量，后者是矢量相同，单位不同。
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. 下列叙述正确的是( )A 比表面自由能的意义是，在定温定压下，可逆地增加单位体积引起系统吉布斯自由能的增量；B 表面张力的意义是，在相表面的功面上，平行作用于表面上任意单位长度功线的表面紧缩力；C比表面自由能单位为J.m2,表面张力单位为N.m-1时，两者数值相同；D 比表面自由能与表面张力量纲一致，但单位不同。
4.一个玻璃毛细管分别插入 25ºC 和 75ºC 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 25ºC 水中高于 75ºC 水中；D 75ºC 水中高于 25ºC 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的界面张力( )A 饱和水蒸汽;B 饱和了水蒸气的空气;C 空气;D 含有水蒸气的空气。
6.已知 20ºC时水～空气的界面张力为7.27×10-2N·m-1，当在 20ºC下可逆地增加水的表面2,则系统的ΔG为 ( )积4cmA2.91×10-5J B2.91×10-1J C－2.91×10-5J D－2.91×10-1J7.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。
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。
物理化学测验题（六）一、选择题。
在题后括号内，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）范德华力； （３）库仑力。
4、温度与表面张力的关系是： （ ）。
（1）温度升高表面张力降低；（2）温度升高表面张力增加；（3）温度对表面张力没有影响；（4）不能确定。
5、液体表面分子所受合力的方向总是：（ ），液体表面张力的方向总是：（ ）。
（1）沿液体表面的法线方向，指向液体内部；（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，不属于纯液体表面张力的定义式的是： （ ）；（1）； (2) ； (3) 。
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 ，肥皂水溶液的表面张力为σ，则肥皂泡内附加压力是：（）。
（1） ；（2）；（3）。
9、若某液体能在某固体表面铺展，则铺展系数ϕ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； p T A G ,⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂p T A H ,⎪⎭⎫⎝⎛∂∂V T A F ,⎪⎭⎫⎝⎛∂∂r p σ2=∆r p 2σ=∆r p σ4=∆（３）表面吉布斯自由能不变的过程；（４）表面积缩小的过程。
二、填空题。
在题中“____”处填上答案。
1、玻璃毛细管水面上的饱和蒸气压⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽同温度下水平的水面上的饱和蒸气压。
界⾯现象题⽬--答案参考界⾯现象习题集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：Γ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：通常以等温等压和定组成条件下，每增加单位表⾯积引起⾃由焓的变化，即⽐表⾯⾃由焓。
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、20℃时汞的表⾯张⼒Γ=4.85×10-1N/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？答： dA=8dr = -w Γ=4.85×10-1N/m w=6.091x J5、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。
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。
第10章界面现象10.1 请回答下列问题：（1）常见的亚稳态有哪些？为什么产生亚稳态？如何防止亚稳态的产生？（2）在一个封闭的钟罩内，有大小不等的两个球形液滴，问长时间放置后，会出现什么现象？（3）下雨时，液滴落在水面上形成一个大气泡，试说明气泡的形状和理由。
（4）物理吸附与化学吸附最本质的区别是什么？（5）在一定温度、压力下，为什么物理吸附都是放热过程？答：（1）常见的亚稳态有过饱和蒸气、过热和过冷液体及过饱和溶液。
产生亚稳态的原因是新相种子难以生成。
如在蒸气冷凝、液体凝固和沸腾以及溶液结晶等过程中，由于要从无到有生成新相，因而最初生成的新相的种子是极其微小的，其比表面积和表面吉布斯函数都很大，因此新相难以生成，进而会产生过饱和蒸气、过热和过冷液体以及过饱和溶液等亚稳状态。
为了防止亚稳状态的产生可预先在系统中加入将要产生的新相的种子。
（2）若钟罩内还有该液体的蒸气存在，则长时间恒温放置会出现大液滴越来越大，小液滴越来越小的现象，最终小液滴消失，大液滴不再变化。
其原因在于，一定温度下，液滴的半径不同，其饱和蒸气压不同，液滴越小，其饱和蒸气压越大，当钟罩内气体的饱和蒸气压达到大液滴的饱和蒸气压时，对于小液滴尚未达到饱和，小液滴会继续蒸发，则蒸气会在大液滴上凝结，因而出现了上述现象。
（3）气泡的形状近似于半球状，如不考虑重力影响，则应为半球状。
雨滴落在水面上形成气泡的过程基本上是恒温恒压生成内外表面的过程，当气泡达到稳定状态时，要求其表面吉布斯函数处于最低，而相同体积的气泡则以球状表面积最小，这就是气泡为半球状的原因。
（4）物理吸附与化学吸附最本质的区别在于吸附剂与吸附质间的相互作用力不同，前者是范德华力，而后者则为化学键力。
（5）在一定温度、压力下，物理吸附过程是一个自发过程，由热力学原理可知，此过程系统的G∆＜0。
同时，气体分子吸附在固体表面，由三维运动变为二维运动，系统的混乱度减小，因此过程系统S∆的＜0。
物理化学测验题（六）答案一、选择题。
1、解：（１）2、解：（４）3、解：（１）4、解：（1）5、解：（1）（3）6、解：( 2 )7、解：（４）8、解：（3）9、解：（２）10、解：（１）二、填空题。
1、解： <2、解： 单分子层 或 化学吸附3、解： 单 多4、解： 减小 零5、解： 范德华力 单或多分子6、解：bp bp ΓΓ+=∞1或 θ=bp bp 1+ 单分子层吸附 或 化学吸附 7、解： 表面活性 8、解： 开尔文 开尔文 9、解： 阴离子活性剂 阳离子活性剂 两性活性剂 非离子活性剂 10、解： 放三、是非题。
在题后括号内，正确的打“√”，错误的打“×”。
1、解： 是2、解： 是3、解： 不是4、解： 是5、解： 是6、解：是7、解：是8、解：是9、解：不是 10、解：是 11、解： 不是 12、解： 不是四、计算题。
解：bp b ΓΓ+=∞1 12212111bp bp p p ΓΓ++⋅=即 ()()Pa 101.01Pa 101111.02.45.266⨯+⨯+⋅=b b 所以 b = 12.2 ×10 -6 Pa -1bp bp ΓΓ+=∞121=∞ΓΓ 即 211=+bp bp所以 k P a 82Pa 1082Pa 102.1211316=⨯=⨯==--b p五、计算题。
解：A nL A S m ⋅= 18123133310m ol 10022.6m ol cm 22414cm 129nm 162.0---⨯⨯⨯⋅⨯= = 562 m 2六、计算题解：设A 为总表面积 则 321⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=r r N ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=≈∆212124r r r A A π⨯=∆=σσA W '⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛21214r r r π ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯⋅⨯=-----7222211010)m 101(1416.34m J 1085.4 =60.9 J七、证明题。
第九章:界面现象一、选择题1. 下列说法中不正确的是（）。
（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. 液体在毛细管中上升的高度与下列那一个因素无关（）。
（A）温度（B）液体密度（C）重力加速度（D）大气压力3. 把玻璃毛细管插入水中，凹面下液体所受的压力p与平面液体所受的压力p0相比（）。
（A）p = p0 （B）p < p0（C）p > p0（D）不确定4. 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5. 有一飘荡在空气中的球形液膜，内部也是空气。
若其直径为 2×10-3 m，表面张力为 0.07N·m-1，则液膜所受总的附加压力为（）。
（A）0.14 kPa （B）0.28 kPa （C）0.56 kPa （D）0.84 kPa6. 在相同温度和压力下, 凹面液体的饱和蒸气压p r与水平面液体的饱和蒸气压p0相比（同一种液体）（）。
（A）p r= p0（B）p r< p0（C）p r> p0（D）不能确定7. 用同一滴管分别滴下 1 cm3 NaOH 水溶液、水、乙醇水溶液, 各自的滴数为（）。
（A）水15 滴，NaOH 水溶液 18 滴，乙醇水溶液 25 滴（B）水18 滴，NaOH 水溶液 25 滴，乙醇水溶液 15 滴（C）水18 滴，NaOH 水溶液 15 滴，乙醇水溶液 25 滴（D）三者的滴数皆为18 滴8. 下面说法不正确的是（）。
（A）生成的新鲜液面都有表面张力（B）平面液面没有附加压力（C ）液滴越小其饱和蒸气压越小 （D ）液滴越小其饱和蒸气压越大9. 同一固体, 大块颗粒和粉状颗粒, 其溶解度哪个大（ ）。
界面现象测试题（二）参考答案1. 液体的表面自由能γ可以表示为：( )参考答案: C(A) （∂H/∂A）T,p,n(B) （∂F/∂A）T,p,n(C) （∂U/∂A）S,V,n(D) （∂G/∂A）T,V,n2．下列叙述不正确的是：参考答案: D(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，在相表面的功面上，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。
3. 对大多数纯液体其表面张力随温度的变化率是：( ) 参考答案: B(A) (∂γ/∂T)p> 0 (B) (∂γ/∂T)p< 0(C) (∂γ/∂T)p= 0 (D) 无一定变化规律4．同一体系，比表面自由能和表面张力都用σ表示，它们：参考答案: D(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。
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：参考答案: B(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. 已知400 K 时，汞的饱和蒸气压为p0，密度为ρ，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：( ) 参考答案: C(A)p =p0+ 2γ/R' (B) ln(p/p0) =ΔVap Hm(1/T0- 1/T)/R(C) RTln(p/p0) = 2γM/ρＲ' (D) p = nRT/V7．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：参考答案: A(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 。
物理化学测验题（六）一、选择题。
在题后括号内，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）范德华力； （３）库仑力。
4、温度与表面张力的关系是： （ ）。
（1）温度升高表面张力降低；（2）温度升高表面张力增加；（3）温度对表面张力没有影响；（4）不能确定。
5、液体表面分子所受合力的方向总是：（ ），液体表面张力的方向总是：（ ）。
（1）沿液体表面的法线方向，指向液体内部；（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，不属于纯液体表面张力的定义式的是： （ ）；（1）； (2) ； (3) 。
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 ，肥皂水溶液的表面张力为σ，则肥皂泡内附加压力是：（）。
（1） ；（2）；（3）。
9、若某液体能在某固体表面铺展，则铺展系数ϕ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；（３）表面吉布斯自由能不变的过程； p T A G ,⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂p T A H ,⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂V T A F ,⎪⎭⎫⎝⎛∂∂r p σ2=∆r p 2σ=∆r p σ4=∆（４）表面积缩小的过程。
二、填空题。
在题中“____”处填上答案。
1、玻璃毛细管水面上的饱和蒸气压⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽同温度下水平的水面上的饱和蒸气压。
(选填> , = , < )2、朗缪尔公式的适用条件仅限于⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽吸附。
3、推导朗缪尔吸附等温式时, 其中假设之一吸附是⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽分子层的；推导ＢＥＴ吸附等温式时, 其中假设之一吸附是⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽分子层的。
4、表面张力随温度升高而⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
（选填增大、不变、减小），当液体到临界温度时，表面张力等于⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
5、物理吸附的吸附力是⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽，吸附分子层是⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
6、朗缪尔吸附等温式的形式为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
该式的适用条件是⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
7、溶入水中能显著降低水的表面张力的物质通常称为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽物质。
8、过饱和蒸气的存在可用⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽公式解释，毛细管凝结现象可用⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽公式解释。
（选填拉普拉斯、开尔文、朗缪尔）9、表面活性剂按亲水基团的种类不同，可分为：⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽、⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽、⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽、⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
10、物理吸附永远为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽热过程。
三、是非题。
在题后括号内，正确的打“√”，错误的打“×”。
1、物理吸附无选择性。
是不是？（）2、弯曲液面所产生的附加压力与表面张力成正比。
是不是?（）3、溶液表面张力总是随溶液浓度的增大而减小。
是不是？（）4、朗缪尔吸附的理论假设之一是吸附剂固体的表面是均匀的。
是不是？（）5、朗缪尔等温吸附理论只适用于单分子层吸附。
是不是？（）6、弯曲液面处的表面张力的方向总是与液面相切。
是不是?（）7、在相同温度与外压力下，水在干净的玻璃毛细管中呈凹液面，故管中饱和蒸气压应小于水平液面的蒸气压力。
是不是?（）8、分子间力越大的液体，其表面张力越大。
是不是?（）9、纯水、盐水、皂液相比，其表面张力的排列顺序是：σ（盐水）<σ（纯水）<σ（皂液）。
是不是？（）10、表面张力在数值上等于等温等压条件下系统增加单位表面积时环境对系统所做的可逆非体积功。
是不是? （）11、弯曲液面的饱和蒸气压总大于同温度下平液面的蒸气压。
是不是?（）12、由拉普拉斯公式可知，当∆p = 0 时，则 σ = 0 。
是不是? ( )四、计算题。
200 ℃时测定O 2 在某催化剂上的吸附作用，当平衡压力为 0.1 MPa 及1 MPa 时，1 g 催化剂吸附O 2的量分别为2.5 cm 3及 4.2 cm 3 (STP) 设吸附作用服从朗缪尔公式，计算当O 2 的吸附量为饱和吸附量的一半时，平衡压力为多少。
五、计算题。
已知某硅胶的表面为单分子层覆盖时，1 g 硅胶所需N 2气体积为129 cm 3 (ＳＴＰ)。
若N 2分子所占面积为0.162 nm 2，试计算此硅胶的总表面积。
六、计算题。
20 ℃时汞的表面张力σ =4.85×10 -1 N ·m -1 ，求在此温度下101.325 kPa 时，将半径r 1 = 10.0 mm 的汞滴分散成半径为 r 2 =1⨯10 -4 mm 的微小汞滴至少需要消耗多少非体积功（假定分散前后汞的体积不变）。
七、证明题。
在18℃时，各种饱和脂肪酸水溶液的表面张力σ与浓度c 的关系可表示为：式中σ* 是同温度下纯水的表面张力，常数a 因不同的酸而异，b = 0.411试写出服从上述方程的脂肪酸的吸附等温式。
八、计算题18 ℃时，酪酸水溶液的表面张力与溶液浓度c 的关系为：式中σ * 是纯水的表面张力，试求c = 0.01 mol ·dm -3时单位表面吸附物质的量。
九、计算题。
已知在-33.6℃时，CO(g)在活性炭上的吸附符合朗缪尔直线方程。
经测定知，该（p /V ）～p 直线的斜率为23.78 kg ·m -3，截距为131 kPa ·kg ·m -3，试求朗缪尔方程中的常数V m 及b 。
十、计算题25 ℃时乙醇水溶液的表面张力σ随乙醇浓度c 的变化关系为：σ / 10 -3 N ·m -1 = 72 －0.5(c / c )＋ 0.2 (c / c )2试分别计算乙醇浓度为0.1 mol ·dm -3 和0.5 mol ·dm -3时，乙醇的表面吸附量(c =1.0mol ·dm -3) 物理化学测验题（六）答案一、选择题。
1、解：（１）2、解：（４）3、解：（１）4、解：（1）5、解：（1）（3）6、解：( 2 )7、解：（４）8、解：（3）9、解：（２）r p σ2=∆⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=*1lg 1σσa c b ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅+⨯-=⋅----*331m m ol 64.191ln g 108.29m N σσc10、解：（１）二、填空题。
1、解： <2、解： 单分子层 或 化学吸附3、解： 单多4、解： 减小 零5、解： 范德华力 单或多分子6、解：或 θ=单分子层吸附 或 化学吸附7、解： 表面活性8、解： 开尔文 开尔文9、解： 阴离子活性剂 阳离子活性剂两性活性剂 非离子活性剂10、解： 放三、是非题。
在题后括号内，正确的打“√”，错误的打“×”。
1、解： 是2、解： 是3、解： 不是4、解： 是5、解： 是6、解：是7、解：是8、解：是9、解：不是10、解：是11、解： 不是12、解： 不是四、计算题。
解：即所以 b = 12.2 ×10 -6 Pa -1即所以五、计算题。
bp bp ΓΓ+=∞1bp bp 1+bp b ΓΓ+=∞112212111bp bp p p ΓΓ++⋅=()()Pa 101.01Pa 101111.02.45.266⨯+⨯+⋅=b b bp bp ΓΓ+=∞121=∞ΓΓ211=+bp bp kPa 82Pa 1082Pa 102.1211316=⨯=⨯==--b p解：= 562 m 2六、计算题解：设A 为总表面积 则=60.9 J七、证明题。
解：所以吸附等温式为：八、计算题解：= 8.78×10 -7 mol ·m -2九、计算题。
解：斜率 m = 23.78 kg ·m -3 = 1/V m所以 V m = 1/m =0.0420 m 3 (STP)·kg -1 截距q = 131 kPa ·kg ·m -3 = 1/（V m ·b ）所以 b = 1/（V m ·q ）= 1/（0.0420 m 3·kg -1×131 kPa ·kg ·m -3）= 1.82×10-4 Pa -1十、计算题解：由吉布斯溶液等温吸附理论，表面吸附量为：A nL A S m ⋅=18123133310m ol 10022.6m ol cm 22414cm 129nm 162.0---⨯⨯⨯⋅⨯=321⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=r r N ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=≈∆212124r r r A A π⨯=∆=σσA W '⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛21214r r r π⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯⋅⨯=-----7222211010)m 101(1416.34m J 1085.4{}⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅-=**1ln lg a c c b σσσ{}a c c b c+⋅-=*1lg d d σσ{}a c c RT c b c RT c Γ+⋅=⋅-=*lg d d σσ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅+⨯-=⋅----*331m m ol 64.191ln 108.29mN σσc )dm m ol /(64.19164.19303.2108.29σσ332--⋅+⋅⨯-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂c c c T T T T c RT c c RT c Γ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=σ22)1(2σ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯⨯⨯-⨯⋅⋅⋅-=----)01.064.191(303.264.19108.29m ol K J 314.8dm m ol 01.03113()12Γ22)1(2d d c RT c Γσ-=式（2）中的 可由式（1）求得= [－0.5 +0.4 ( c / c ) ] ×10 -3 N ·m -1 / mol ·dm -3 将c = 0.1 mol ·dm -3和式（3）代入式（2）得= =18.6×10 -9 mol ·m -2 将c = 0.5 mol ·dm -3和式（3）代入式（2）得=60.5×10 -9 mol ·m -2 2d d c σ2d d c σ)1(2ΓK 298K m ol J 314.8m N 10)1.0.05.0(dm m ol 1.011133⨯⋅⋅⋅⨯⨯+-⨯⋅------)1(2Γ。
