物理化学表面现象：模拟试卷C

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0.07197N·m-1，水的饱和蒸气压为3168Pa，若此水中有一个半径为2×10-6m的空气泡，则气泡中水蒸气的含量为：（）(A)(A)x水=0.0440(B)x水=0.0313(C)x水=0.0215(D)x水=0.01832.2分测得氧在纯净的金属W表面上化学吸附热为596.64kJ·mol-1,而气态氧原子的吸附热为543.92kJ·mol-1,氧的解离能为491.53kJ·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400K时，汞的饱和蒸气压为p0，密度为，如果求在相同温度下，一个直径为10-7m的汞滴的蒸气压，应该用公式：()(A)p=p0+2/R'(B)ln(p/p0)=VapHm(1/T0-1/T)/R(C)RTln(p/p0)=2M/Ｒ'(D)p=nRT/V7.2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pmax为：()（p0为大气压）（设液体在毛细管内曲率半径为r）(A)pmax=p0+ｇh(B)pmax=p0+2/r(C)pmax=p0+ｇh+2/r(D)pmax=p0+ｇh+│2/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)＋KAK─→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)t1/2＝0.693/k(B)t1/2＝1/(kpA0)(C)t1/2＝pA0/(2k)(D)无法确定9.2分对临界胶束浓度(CMC)说法不正确的是：()(A)是一个浓度范围(B)在CMC前后溶液的表面张力变化显著(C)在CMC前后渗透压,电导等变化显著(D)CMC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150.6kJ·mol-1,而H2的解离能为436kJ·mol-1,而用H原子在W表面上吸附时,吸附热为293kJ·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＋KAKB＋KBKAK＋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)d/da0，正吸附(B)d/da0，负吸附(C)d/da0，正吸附(D)d/da0，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)t12=(ln2)/k(B)t12=1/(kp0)(C)t12=k(p0)1/2(D)t12=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436kJ·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293kJ·mol-1,若用1molH2在W表面上全部进行解离吸附,估计其吸附热约为多少?()(A)-150kJ·mol-1(B)586kJ·mol-1(C)150kJ·mol-1(D)-143kJ·mol-116.2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8.40g·min-1,从反应器出来的气体含丙烯0.84g·min-1,丙烯腈6.36g·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)(A)增大(B)减小(C)不变(D)无法判定18.2分298K，101.325kPa下，将直径为1m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71.97×10-3N·m-1，水对玻璃完全润湿cos=1）()(A)288kPa(B)316kPa(C)489kPa(D)576kPa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，600K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/℃2022252830/N·m-10.072750.072440.071970.071500.07118(1)求25℃时的比表面焓,TpHA；(2)用表面附有极薄水膜的固体粉末倾入水中将会放热，求10g表面积为200m2·g-1的固体粉末所放出的热量。22.10分苯的正常沸点为353.3K，298.15K时表面张力为0.02822N·m-1，试估算半径为1×10-7m的小苯液滴的蒸气压力，已知苯的密度为=873kg·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1×10-5m，当炉中钢液面超过3.28m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=7000kg·m-3，钢液对砖的接触角为150°。24.5分两管半径分别为0.05cm和0.01cm，插入某液体中，其密度为0.80×103kg·m-3，该液体在窄管内的高度比宽管高出2.20cm,计算该液体的表面张力（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②20℃时,某一有机液体及水的表面张力分别为25.0mN·m-1和72.8mN·m-1,两者间界面张力为30.0mN·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=参考答案一、选择题(共18题36分)1.2分[答](D)（2分）2.2分[答](D)3.2分[答](A)4.2分[答](A)5.2分[答](A)6.2分[答](C)7.2分[答](C)8.2分[答](A)9.2分[答](D)*.2分[答](A)11.2分[答](C)12.2分[答](A)13.2分[答](D)压力很大时为零级反应14.2分[答](B)15.2分[答](C)16.2分[答](B)17.2分[答](A)（2分）18.2分[答](A)ps=(2cos)/R=288kPa二、填空题(共1题2分)19.2分[答](B)三、计算题(共5题40分)20.10分[答]-d=d=RTdlnp已知=Kp1/2(2分)-0d=RTK0pp12dlnp0-==2RT2,2=1/LA'(4分)A'=2kT(2分)H2在Ni表面上解离吸附(2分)21.10分[答](1)T,pA,pHTAT（2分）4211.4810JmKA,pT（2分）4220.07197298.151.4810Jm0.1161JmT,pHA（2分）(2)102000.1161J232.2JH（4分）22.10分[答]由楚顿规则111vapmb88JKmol31.09kJmolHT（3分）vapm2112113109011ln1.95788.314353.3298.15HppRTT214.3kPap（3分）3r70220.028227810ln0.020348.314298.15873110pMpRTrr14.59kPap（4分）23.5分[答]51170009.83.28110Nm1.299Nm2cos2cos150ghr（5分）24.5分[答]=gh1R1'/2cos=gh2R2'/2cos(2分)h2=0.0055m(2分)=0.01078N·m-1(1分)四、问答题(共3题20分)25.10分[答]r=kA（A代表NH3）（2分）AAAAAB1Bapapap（B代表H2）（2分）apapBBAA1AAABBapap（2分）AAABBB'kapprkapp（4分）AB'akka26.5分[答](1)要液体在固体表面铺展G＝(l-g+l-s-g-s)A0所以铺展系数S＝g-s-(l-g+l-s)S0才能铺展(3分)(2)S＝HO-g2-(l-g+液HO2)＝17.8mN·m-10能铺展(2分)27.5分[答]dG=-SdT+Vdp+dA,F=G-pV(1分)(G/A)T,p=(2分)〔(F+pV)/A〕T,p=(S/A)T,p=(2分)