物理化学第十二章模拟试卷A

班级 姓名 分数

一、选择题 ( 共10题 20分 )

1. 2 分

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

(D) 固体应是多孔的

2. 2 分

气相中的大小相邻液泡相碰, 两泡将发生的变化是： ( )

(A) 大泡变大, 小泡变小 (B) 大泡变小, 小泡变大

(C) 大泡、小泡均不变 (D) 两泡将分离开

3. 2 分

若气体 A 在催化剂上的吸附活化能 E_a不随覆盖度q 变化, 则其吸附速率服从下列

那种方程式? ( )

(A) Langmuir速率方程式 (B) Elovich 速率方程式

(C) Kwan 速率方程式 (D) 以上 A、B、C 皆可

4. 2 分

单组分气-液平衡体系，在孤立条件下，界面 A 发生了 dA > 0 的微小变化, 体系

相应的熵变 dS变化为： ( )

(A) dS > 0 (B) dS = 0

(C) dS < 0 (D) 不能确定

5. 2 分

二元溶液及其溶剂的比表面自由能分别为 g 和 g₀，已知溶液的表面超量

G₂< 0，则g 与 g₀之间的关系符合以下哪种？ ( )

(A) g > g ₀

(B) g = g ₀

(C) g < g ₀

(D) 不能确定

6. 2 分

已知某溶液溶于水后，溶液表面张力g与活度 a 的关系为：

g = g₀- Aln(1 + ba)，其中 g₀为纯水表面张力，A、b 为常数，则此溶液中溶质的表面过剩

G 与活度 a 的关系为： ( )

(A) G = - Aa / RT(1+ba)

(B) G = - Aba / RT(1+ba)

(C) G = Aba / RT(1+ba)

(D) G = - ba / RT(1+ba)

7. 2 分

已知 1000 K 时，界面张力如下： g ( Al₂O₃(s)-g ) = 1 N·m^-1,

g ( Ag(l)-g )= 0.92 N·m^-1, g ( Ag(l)-Al₂O₃(s) )= 1.77 N·m^-1。 则 1000 K 时，

液态银滴在 Al₂O₃(s) 表面上的接触角q 是： ( )

(A) 33.2° (B) 46.5°

(C) 101.2° (D) 146.8°

8. 2 分

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

9. 2 分

汞不湿润玻璃，其密度r = 1.35×10⁴ kg·m^-3，水湿润玻璃，密度 r = 0.9965

×10³ kg·m^-3，汞在内径为 1×10^-4 m 的玻璃管内下降h₁，在直径为 1×10^-3 m

的玻璃管内下降h₂；水在直径为 1×10^-4 m 的玻璃管内上升 h₃，在直径为 1×10^-3 m

的玻璃管内上升 h₄，令 h₁/h₂= A，h₃/h₄= B，则有： ( )

(A) A > B

(B) A < B

(C) A = B

(D) 不能确定 A 与 B 的关系

*. 2 分

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

二、填空题 ( 共 9题 18分 )

11. 2 分

室温时，水在一根粗细均匀的玻璃毛细管中，将上升到高度 h，如将毛细管折断

至 h/2处，水将沿壁升至 _______ 处，此时管中水面的曲率半径将 _________ 。

12. 2 分

液态汞的表面张力

g = 0.4636 N·m^-1 + 8.32×10^-3 N·m^-1·K^-1·T - 3.13×10^-7 N·m^-1·K^-2·T²

在 400 K 时，汞的 （¶U/¶A）_{T, V} = 。

13. 2 分

表面活性剂的结构特征是 。

14. 2 分

一般说来，物理吸附的吸附量随温度增高而 ___________ ，化学吸附的吸附量随

温度增高而 ____________ 。

15. 2 分

300 K 时，水的表面张力g = 0.0728 N·m^-1，密度r 为 0.9965×10³ kg·m^-3。在

该温度下，一个球形水滴的饱和蒸气压是相同温度平面水饱和蒸气压的 2 倍，这个小

水滴的半径是 ____________________ 。

16. 2 分

界面吉布斯自由能和界面张力的相同点是

不同点是 。

17. 2 分

从吸附的角度考虑催化剂的活性取决于 _____________ ，一个良好的催化剂应是

___________ 。

18. 2 分

在 298 K时，正丁醇水溶液表面张力对正丁醇浓度作图，其斜率为

-0.103 N·m^-1·mol^-1·kg，正丁醇在浓度为 0.1 mol·kg^-1 时的表面超额 G 为：

。

19. 2 分

T = 298 K时, 水-空气表面张力 g = 7.17×10^-2 N·m^-1,

（¶g / ¶ T ）_{p, A} = - 1.57×10^-4 N·m^-1·K^-1。在T，p^$ 时，可逆地增加 2 cm² 表面,

对体系所作的功 W =___________, 熵变DS =_____________。

三、计算题 ( 共 5题 40分 )

20. 10 分

某一体系的吸附等温线可表达为经验式q ＝ A pⁿ。q 是固体表面在吸附气体的平

衡压力p下的覆盖度, A 和 n均为经验常数。在两个温度下测定其经验常数值见表。

试计算q ＝0.1 和q ＝0.5 时的等量吸附焓变DH_a, 并解释所得结果。

T / K	A	B
400	0.065	0.43
420	0.014	0.55

21. 10 分

200℃时, 测定氧在某催化剂上的吸附作用, 当氧的平衡压力为p^$ 及10×p^$ 时, 每克催化剂吸附氧的量换算成标准状况下的体积分别为 2.5 cm³ 和 4.2 cm³。设该吸附作用服

从兰缪尔公式。 试计算当氧的吸附量为饱和吸附量的一半时，氧的平衡分压为若干?

22. 10 分

在 298 K, 小水滴的蒸气压是平面水蒸气压的 2.7 倍, 求液滴半径? 纯水蒸气的过

饱和度达 2.7 时才能凝聚出上述大小的液滴, 求每滴水中含 H₂O 分子数目? 已知

这时纯水的 g₀ 为 7.197×10^-2 J·m^-2。

23. 5 分

甲醇用浮石银作催化剂氧化脱氢制甲醛时，原料甲醇每小时进料量为2.5×10³ m³，每小时生成含甲醛36.7%、甲醇7.85%的水溶液3400 m³。该溶液密度为1095 kg·m^-3，试计算浮石银催化剂对生成甲醛反应的选择性，已知甲醇密度为793.2 kg·m^-3，甲醇浓度为99.5%。

24. 5 分

25℃时，乙醇水溶液的表面张力 g (N·m^-1)与活度的关系如下：

g =0.072-5.0×10^-4a+2.0×10^-4a², 求活度为 0.5 的溶液的表面超量G。

四、问答题 ( 共 3题 20分 )

25. 10 分

若一固体溶于某溶剂形成理想稀溶液，试导出半径为r的固体饱和浓度c_r与颗粒大小有如下关系：

其中c₀为大块固体的饱和浓度，g为固-液界面张力，M为固体的摩尔质量，r为固体的密度。

26. 5 分

离子型表面活性剂可分为哪三类? 请各举一例。

27. 5 分

微小尘粒落入过饱和盐溶液时, 立即有晶体析出。由此说明盐-尘粒的界面张力

g_盐-尘 与尘-液的界面张力g_尘-液何者较大?

参考答案

一、选择题 ( 共10题 20分 )

1. 2 分

[答] (C)

2. 2 分

[答] (A)

3. 2 分

[答] (A)

4. 2 分

[答] (C)

5. 2 分

[答] (A) (¶g/¶a)_T > 0

6. 2 分

[答] (C) (¶g/¶a)_T = - Ab/(1 + ba)

7. 2 分

[答] (D)

8. 2 分

[答] (B) （2分）

9. 2 分

[答] (C)

*. 2 分

[答] (B)

二、填空题 ( 共 9题 18分 )

11. 2 分

[答] 管端，变大。

12. 2 分