物理化学第十二章模拟试卷C

班级 姓名 分数

一、选择题 ( 共18题 36分 )

1. 2 分

25℃时，水的表面张力为0.071 97 N·m^-1，水的饱和蒸气压为3168 Pa，若此水中有一个半径为

2×10^-6 m的空气泡，则气泡中水蒸气的含量为： （ ）

(A) x_水=0.0440 (B) x_水=0.0313

(C) x_水=0.0215 (D) x_水=0.0183

2. 2 分

测得氧在纯净的金属 W 表面上化学吸附热为 596.64 kJ·mol^-1, 而气态氧原子的

吸附热为 543.92 kJ·mol^-1, 氧的解离能为 491.53 kJ·mol^-1, 则氧在 W 表面上吸附

性质为： ( )

(A) 分子吸附, 范德华力 (B) 分子吸附, 生成氢键

(C) 原子吸附, 生成共价键 (D) 原子吸附, 生成吸附配位键

3. 2 分

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

(B) 平整的固体表面

(C) 理想的气体行为

(D) 吸附和脱附的活化能均为零

4. 2 分

在同一温度下，微小晶粒的饱和蒸汽压和大块颗粒的饱和蒸压哪个大? ( )

(A) 微小晶粒的大 (B) 大块颗粒的大

(C) 一样大 (D) 无法比较

5. 2 分

把细长不渗水的两张白纸互相靠近(距离为 d )，平行地浮在水面上, 用玻璃棒轻轻

地在两纸中间滴一滴肥皂液, 两纸间的距离将： ( )

(A) 增大 (B) 减小

(C) 不变 (D) (A).(B).(C)都有可能

6. 2 分

已知 400 K 时，汞的饱和蒸气压为 p₀，密度为 r ，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： ( )

(A) p = p₀+ 2g /R'

(B) ln(p/p₀) =D_VapH_m(1/T₀- 1/T)/R

(C) RTln(p/p₀) = 2g M/r Ｒ'

(D) p = nRT/V

7. 2 分

将一根毛细管（半径为 R）插入水中，从毛细管上端吹入气体，使气体从下端溢出，对气体施加最大压力 p_max 为： ( )

（p₀为大气压）（设液体在毛细管内曲率半径为 r）

(A) p_max = p₀+ rｇh

(B) p_max = p₀+ 2g / r

(C) p_max = p₀+ rｇh + 2g / r

(D) p_max = p₀+ rｇh + │2g / r│

8. 2 分

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) ＋ KA K ─→ B(g) ＋ K

第一步是快平衡, 第二步是速控步, 则该反应的半衰期为： ( )

(A) t_1/2＝0.693/k (B) t_1/2＝1/(k p)

(C) t_1/2＝p/(2k) (D) 无法确定

9. 2 分

对临界胶束浓度( C M C )说法不正确的是： ( ) (A) 是一个浓度范围

(B) 在 C M C 前后溶液的表面张力变化显著

(C) 在 C M C 前后渗透压,电导等变化显著

(D) C M C 是一个特定的浓度

*. 2 分

测得H₂在洁净的金属 W 表面上吸附热为 150.6 kJ·mol^-1, 而H₂的解离能为

436 kJ·mol^-1, 而用 H 原子在 W 表面上吸附时, 吸附热为 293 kJ·mol^-1, 则H₂

在 W表面上吸附性质为： ( )

(A) 原子态吸附, 生成吸附共价键 (B) 原子态吸附, 生成离子键

(C) 分子态吸附, 生成氢键 (D) 分子态吸附, 生成吸附配位键

11. 2 分

在催化剂表面上进行的双分子气相反应, 其机理为：

A ＋ KAK

B ＋ KBK

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

12. 2 分

当表面活性物质加入溶剂后，所产生的结果是： ( )

(A) dg / da < 0，正吸附

(B) dg / da < 0，负吸附

(C) dg / da > 0，正吸附

(D) dg / da > 0，负吸附

13. 2 分

在催化剂 M₀表面上吸附 NH₃分子进行分解反应（对产物不吸附），并且表面反

应为速控步，当 NH₃压力很大时，该反应的半衰期公式为： ( )

(A) t = (ln2)/k

(B) t = 1/(kp⁰)

(C) t = k(p⁰)^1/2

(D) t = p⁰/2k

（p⁰ 为 NH₃的初始压力）

14. 2 分

气固相反应 CaCO₃(s)CaO(s) + CO₂(g) 已达平衡。在其它条件不变的情况

下，若把 CaCO₃(s) 的颗粒变得极小，则平衡将： ( )

(A) 向左移动

(B) 向右移动

(C) 不移动

(D) 来回不定移动

15. 2 分

已知H₂的解离能为 436 kJ·mol^-1, 用气态 H 原子在清洁的 W 表面上进行化学吸

附时放热 293 kJ·mol^-1, 若用 1 mol H₂在 W 表面上全部进行解离吸附, 估计其吸附热

约为多少? ( )

(A) -150 kJ·mol^-1 (B) 586 kJ·mol^-1

(C) 150 kJ·mol^-1 (D) -143 kJ·mol^-1

16. 2 分

丙烯(CH₃CH=CH₂)在催化剂上氨氧化为丙烯腈(CH₂=CHCN), 已知进入反应器的丙烯的

流量为 8.40 g·min^-1, 从反应器出来的气体含丙烯 0.84 g·min^-1, 丙烯腈6.36 g·min^-1,

则此反应的选择性 S 为： ( )

(A) 60％ (B)66.7％

(C)75.2％ (D)91.2％

17. 2 分

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

18. 2 分

298 K，101.325 kPa 下，将直径为 1mm 的毛细管插入水中，问需要多大压力才

能防止水面上升？（已知此时水的表面张力为 71.97×10^-3 N·m^-1，水对玻璃完全润

湿 cosq = 1） ( )

(A) 288 kPa

(B) 316 kPa

(C) 489 kPa

(D) 576 kPa

二、填空题 ( 共 1题 2分 )

19. 2 分

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有： ( )

(A) 表面能

(B) 表面张力

(C) 比表面

(D) 液面下的附加压力

三、计算题 ( 共 5题 40分 )

20. 10 分

低压下，600 K 时， Ni 表面上氢的吸附量近似与氢压力的平方根成正比。由 Gibbs

吸附等温式导出吸附气体的二维状态方程式，并说明其意义。

21. 10 分 (

水的表面张力与温度的关系如下：

t / ℃	20	22	25	28	30
g / N·m^-1	0.07275	0.07244	0.07197	0.07150	0.07118

(1) 求25℃时的比表面焓；

(2) 用表面附有极薄水膜的固体粉末倾入水中将会放热，求10 g表面积为200 m²·g^-1的固体粉末所放出的热量。

22. 10 分

苯的正常沸点为353.3 K，298.15 K时表面张力为0.028 22 N·m^-1，试估算半径为1×10^-7 m的小苯液滴的蒸气压力，已知苯的密度为r =873 kg·m^-3。

23. 5 分

炼钢炉底部通常都装有多孔透气砖以供吹氩气净化钢液，已知透气砖小孔半径为1×10^-5 m，当炉中钢液面超过3.28 m时钢液就会从小孔中流出，求钢液的表面张力。已知钢液的密度为r =7000 kg·m^-3，钢液对砖的接触角为150°。

24. 5 分

两管半径分别为 0.05 cm 和 0.01 cm，插入某液体中，其密度为0.80×10³ kg·m^-3，

该液体在窄管内的高度比宽管高出 2.20 cm, 计算该液体的表面张力g（单位用 N·m^-1）。

假定接触角等于零。

四、问答题 ( 共 3题 20分 )

25. 10 分

1000℃时，NH₃在铂催化剂上分解2NH₃==N₂+3H₂。已知H₂在催化剂上强吸附，试推导分解反应的速率方程。

26. 5 分

① 导出液体在固体表面上铺展系数公式

② 20℃时, 某一有机液体及水的表面张力分别为 25.0 mN·m^-1和72.8 mN·m^-1, 两

者间界面张力为 30.0 mN·m^-1, 试问这个液体在水面上能否铺展?

27. 5 分

试证明: [ ¶( F + pV ) / ¶A ]_{T, p} = g

参考答案

一、选择题 ( 共18题 36分 )

1.