物理化学表面及胶体习题Word格式文档下载.doc

1、，Ps=288kPa，h=29.39m8. 已知在298K，平面水的饱和蒸汽压为3168Pa，求在相同温度下，半径为3nm的小液滴的饱和蒸汽压，已知298K时水的表面张力为0.072N/m，水密度为1000kg/m3,水的摩尔质量为18g/mol）答; 主要密度，摩尔质量单位得到P2=4489.7pa10. 水蒸气骤冷会发生过饱和现象，在夏天的乌云中，用飞机撒干冰微粒，使气温骤降至293K，水汽的过饱和度（P/Ps）达4。已知在293K时水的表面张力为0.07288N/m，水密度为997kg/m3,试计算：（1）在此时开始形成雨滴的半径。（2）每滴所含水的分子数。（1） （P1为Ps，R1）求

2、得R27.791010m；（2）胶体：1在碱性溶液中用HCHO还原HAuCl4 制备金溶胶，反应可以表示为HAuCl45NaOHNaAuO24NaCl+3H2O2NaAuO23HCHONaOH2Au+3HCOONa+2H2O; NaAuO2稳定剂，写出胶团结构式，标出胶核、胶粒和胶团。（Au）mn AuO2-（n-x）Na+x-xNa+16.已知在二氧化硅溶胶的形成过程中，存在下列反应：SiO2+H2OH2SiO3 SiO32- +2H+（1） 写出胶团的结构式。（2） 溶胶电泳方向（3）溶胶中分别加入NaCl ，MgCl2，K3PO4时，哪种物质的聚沉值最小？（1）（SiO2）mn SiO3

3、2-2（n-x）H+2x-2xH+（2） 溶胶电泳方向 胶粒带负电，向正极方向运动。（3） MgCl2聚沉值最小补充：1 用As2O3与略过量的H2S制成As2S3溶胶，试写出胶团表达式。用FeCl3在热水中水解制备Fe（OH）3溶胶，试写出胶团的结构式。（As2S3）mn HS-（n-x）H+x-xH+（Fe（OH）3）mn FeO+（n-x）Cl-x-xCl-2 等体积的0.08mol/dm3NaBr溶液和0.10mol/dm3AgNO3溶液混合制备AgBr溶胶，分别加入相同浓度的下述电解质溶液，其聚沉能力的大小顺序？（ D B C A）（A） KCl （B）Na2SO4 （C）MgSO4

4、 （D）Na3PO43 一个烧杯中，盛有某种溶胶 2010-6 m3，如使其聚沉，至少需浓度为1000 molm-3的 NaCl 溶液 2010-6m3, 或浓度为1 molm-3的 Na2SO4溶液10010-6 m3，由这些数据得出的结论是 ：（ c ） （A） 溶胶带正电，NaCl 的聚沉值比 Na2SO4的聚沉值小 （B） 溶胶带负电，NaCl 的聚沉值比 Na2SO4的聚沉值大 （C） 溶胶带正电，NaCl 的聚沉值比 Na2SO4的聚沉值大 （D） 溶胶带正电，NaCl 的聚沉能力比 Na2SO4的聚沉能力强 4 液体的表面自由能 g 可以表示为： （ c ） （A） （H/A）

5、（B） （F/A） （C） （U/A） （D） （G/A） 5. 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 6. 微小晶体与普通晶体相比较，哪一种性质不正确？ （ d ） （A） 微小晶体的饱和蒸气压大 （B） 微小晶体的溶解度大 （C） 微小晶体的熔点较低 （D） 微小晶体的溶解度较小 7液滴的半径越小，饱和蒸气压越大，液体中的气泡半径越小，气泡内液体的饱和蒸气压越小。8. 用大小不同的CaCO3（s）颗粒做热分解实验，在相同温度下，哪些晶粒分解压

6、大？小颗粒原因：，9. 同温度下，同一液体，随表面曲率半径不同具有不同的饱和蒸气压，若以P平、P凹、P凸分别表示平面、凹面和凸面液体上的饱和蒸气压，三者关系P凹P平 水 NaOH水溶液 。17把细长不渗水的两张纸条平行地放在纯水面上，中间留少许距离，小心地在中间滴一滴肥皂水，则两纸条间的距离将（增大）。18将一毛细管插入水中，毛细管中水面上升5cm，在3cm处将毛细管折断，这时毛细管上端（C）。（a）从上端溢出 （b）水面呈凸面 （c）呈凹形弯月面（d）呈水平面19.设有内径一样大的a,b,c,d,e,f管及内径比较大的g管一起插入水中如下图，除f管内壁涂有石蜡外，其余全都是洁净的玻璃管，若a

7、管内液面升高为h，试估计其余管内的水面高度？若先在个管内（c,d除外）都灌到h的高度，再让其自动下降结果又如何？20氢氧化铁溶胶显红色，胶粒直径的大小在10-910-7m之间，由于氢氧化铁带正电荷，所以通过直流电时，在负极附近颜色逐渐变深。21外加直流电场于胶体溶液，向某一电极作定向移动的是胶粒。22用半透膜分离溶胶与胶体溶液的方法叫渗析。23丁达尔现象是光散射所引起的，其强度与入射光波长的四次方成反比例。24在晴朗的白昼，天空呈蔚蓝色的原因是蓝光波长短，散射作用显著。25明矾净水的主要原理是。（b）（a） 电解质对溶胶的稳定作用；（b）溶胶的相互聚沉作用（c） 电解质的敏化作用； （d）电解

8、质的对抗作用26将某血浆蛋白置于直流电场中，调整pH值，该血浆蛋白当pH 4.72时移向正极，当pH 4.68时移向负极，其等电点范围为4.684.72。27已知298K大粒径的二硝基苯的溶解度a1.0010-3mol/L，固液g2.5710-2N/m,求直径为1.010-8m的颗粒溶解度？（r1.589 g/cm3） 根据开尔文公式，a21.5510-3mol/L28 试说明同一个气-固相催化反应，为何在不同的压力下表现出不同的反应级数？（表面催化，气体在不同压力与表面覆盖率的关系说明。低压一级，高压零级）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 KAK B K

9、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? （ C ） （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q = 0.05，当 q = 1/2 时，苯气体的平衡压力为： （ B ） ap =q / （1-q ） , p = 40 Pa , q = 0.05 a = 0.001315 Pa-1 q = 1/2 时， p = 760 Pa （A） 400 Pa （B） 760 Pa （C） 1 000 Pa （D

10、） 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DG，此时 W 与 DG 的关系为：（DU = Q - W） （ D ） （A） DG = -W （B） DG = W （C） DG 0 的微小变化, 体系相应的熵变 dS变化为： （ C ） （A） dS 0 （B） dS = 0 （C） dS g固-空气 （B） g固-水 90 （B） q = 90 （C） q = 180 （D） q _时称为不润湿。 18. 面吉布斯自由能和界面张力的相同点是 量纲和数值相同；。 不同点是 物理意义和单位不同 。19. 从吸附的角度考

11、虑催化剂的活性取决于 _化学吸附的强度；_ ，一个良好的催化剂应是_中等强度的化学吸附_ 。20. T = 298 K时, 水-空气表面张力 g = 7.1710-2 Nm-1, （g / T ）p, A = - 1.5710-4 Nm-1K-1。在T，p$ 时，可逆地增加 2 cm2 表面,对体系所作的功 W =_W = - g dA = -14.3410-6 J _, 熵变DS =_DS = 3.1410-3 JK-1_。 三、计算题21. N2O 在 Au 表面的催化分解反应, 当 N2O 仅为弱吸附时, 推导其积分速率方程, 并根据 T= 1173 K 时之实验数据求速率常数。 t/s

12、 0 1800 4800 p（N2O）/kPa 26.7 18.1 9.3 q = K p（N2O）/（1 + K p（N2O） ） K p（N2O） - dp（N2O）/dt = kq = k K p（N2O） = kp（N2O） lnp0（N2O）/p（N2O） = k K t = kt 求得 k= 2.1610-4 s-1（1800 s时）, 2.2010-4 s-1（4800 s时） = 2.1810-4 s-1 26. 298 K时， 将含 1 mg 蛋白质的溶液铺在 5的（NH4）2SO4溶液上。当溶液表面为0.1 m2时, 测其表面压为 6.0m-1。计算该蛋白质的摩尔质量。pA

13、nRTW/MRT MWRT/（pA）41.29 kgmol-1 27. 某表面活性剂的稀溶液, 当浓度增加 110-4 moldm-3 时, 表面张力减小3103 N试求 298 K 时, 浓度为 1dm-3 的表面活性剂溶液的表面超额 G 的值。 G = - （ a / RT ）（ dg / da ） a = c / c$ （ dg / da ）T = Dg / Da G = 1.2010-6 molm-2 四、问答题 28. 由曲率半径的正、负号，比较在一定温度下，凸的弯月面，凹的弯月面的蒸气压p 与平面液体的饱和蒸气压 p* 的相对大小。ln（p/p*） = 2g M/RTr1/R 凸面

14、， R 0 p p* 凹面， R 0 p 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）（）界面经过液体至界面间的夹角；（）界面经过气相至界面间的夹角；（）界面经过固相至界面间的夹角；（）界面经过气相和固相至界面间的夹角；2、朗缪尔公式克描述为：（4）。（）五类吸附等温线；（）三类吸附等温线；（）两类吸附等温线；（）化学吸附等温线。3、化学吸附的吸附力是：（1 ）。（）化学键力；（）范德华力；（）库仑力。4、温度与表面张力的关系是： （ 1 ）。（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

15、向总是：（ 1 ），液体表面张力的方向总是：（ 3 ）。（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： （ 2 ）；（1）； （2） ； （3） 。7、气体在固体表面上吸附的吸附等温线可分为：（ 4 ）。（）两类；（）三类；（）四类；（）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s，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j一定：（2）。（）（）。10、等温等压条件下的润湿过程是：（1）。（）表面吉布

16、斯自由能降低的过程；（）表面吉布斯自由能增加的过程；（）表面吉布斯自由能不变的过程；（）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_ , = , ）2、朗缪尔公式的适用条件仅限于_单分子层_化学吸附_吸附。3、推导朗缪尔吸附等温式时, 其中假设之一吸附是_单_分子层的；推导吸附等温式时, 其中假设之一吸附是_多_分子层的。4、表面张力随温度升高而_ 减小_。（选填增大、不变、减小），当液体到临界温度时，表面张力等于_零 _。5、物理吸附的吸附力是_范德华力_，吸附分子层是_单或多分子_。6、朗缪尔吸附等温式的形式为_或 q= _。该式的适用条件是_

17、单分子层吸附 或 化学吸附7、溶入水中能显著降低水的表面张力的物质通常称为_表面活性_物质。8、过饱和蒸气的存在可用_开尔文_公式解释，毛细管凝结现象可用_开尔文_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：_阴离子活性剂_、_阳离子活性剂_、_两性活性剂_、_非离子活性剂_。10、物理吸附永远为_放_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？（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?（ 不是 ）3、溶液表面张力总是随溶液浓度的增大而减小。（ 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