物理化学7

物理化学练习七界面科学与胶体化学部分（与化学热力学、化学动力学具有紧密联系，对材料科学、生命科学意义重大且应用前景广阔）一、选择题•1.298K时,水－空气的表面张力=7.17×10-2N·m-1，若在298K，标准压力pΘ下可逆地增加4×10-4m2水的表面积，环境对体系做的功W为：（）（△U=Q+W）•（Ａ）-2.868×10-5Ｊ，（Ｂ）20868×10-5Ｊ，•（Ｃ）-7.17×10-5Ｊ（Ｄ）7.17×10-5Ｊ•２.液体的表面张力可表示为：•（Ａ）(Ｈ/Ａ)T，ｐ，ｎ（Ｂ）(Ｆ/Ａ)T，ｐ，ｎ（Ｃ）(Ｕ/Ａ)S，V，ｎ（Ｄ）(Ｇ/Ａ)T，V，ｎ•３.在相同的温度下固体冰和液体水的表面张力哪个大？•（Ａ）冰的大（Ｂ）水的大（Ｃ）一样大（Ｄ）无法比较•４.弯曲表面上附加压力的计算公式：p＝p′－p０＝２/R′中，R′的符号：•（Ａ）液面为凸面时为正，凹面为负•（Ｂ）液面凸面时为负，凹面为正•（Ｃ）总为正•（Ｄ）总为负•５.同外压恒温下，微小液滴的蒸气压比平面液体的蒸气压：•（Ａ）大（Ｂ）一样（Ｃ）小（Ｄ）不定•６.能在毛细管中产生凝聚现象的物质是由于该物质的液体在毛细管中形成：•（１）凸面（２）凹面（３）平面，•其在毛细管上的饱和蒸气压ｐ：•（４）大于平面的（５）等于平面的（６）小于平面的。•正确的答案是：（Ａ）（２）（４）;（Ｂ）（１）（５）;（Ｃ）（３）（６）;（Ｄ）（２）（６）•７.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•８.同一固体,大块颗粒和粉状颗粒,其熔点哪个高?•（A）大块的高（Ｂ）粉状的高•（C）一样高（D）无法比较•９.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汽压哪个大？•（A）微小晶粒的大（Ｂ）大块颗粒的大•（C）一样大（D）无法比较•１０.设水在玻璃毛细管内上升的高度为ｈ,若此毛细管被折断,露在水面以上的长度是h/2,则水在毛细管上升到h/2后,•(A)不断从管中流出•(Ｂ)不从管中流出,管内液面曲率半径缩小到1/2倍•(C)不从管中流出,管内液面曲率半径增大到2倍•(D)不从管中流出,管内液面曲率半径不变•11.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•12.已知某溶液溶于水后，溶液表面张力与活度a的关系为：＝０-Ａｌｎ(１+ｂa)，其中０为纯水表面张力,Ａ,b为常数，则此溶液中溶质的表面过剩Г与活度a的关系为：•(A)Г=－Ａa／ＲＴ（１+ｂa）•(Ｂ)Г=－Ａｂa／ＲＴ（１+ｂa）•(C)Г=Ａa／ＲＴ（１+ｂa）•(D)Г=－ｂa／ＲＴ（１+ｂa）•13.兰缪尔吸附等温式：•（A）只适用于化学吸附•（Ｂ）只适用于物理吸附•（C）对单分子层的物理吸附、化学吸附均适用•（D）对单分子层和多分子层均适用•14.描述固体对气体吸附的BET公式是在Langmuir理论的基础上发展而来，它与Langmuir理论的最主要区别是认为：•(A)吸附是多分子层的(Ｂ)吸附是单分子层的•(C)吸附作用是动态平衡的(D)固体的表面是均匀的•15.兰缪尔吸附等温式为Г＝Г∞ｂｐ/（１+ｂｐ），其中Г∞为饱和吸附量，ｂ为吸附系数。为从实验数据来计算Г∞及ｂ，常将方程改变成直线形式。当以１／Г对１／ｐ作图时能得到直线。则：•（A）直线斜率为Г∞，截距ｂ;（Ｂ）直线斜率为Г∞，截距１／ｂ;（C）直线斜率为１／Г∞，截距ｂ（D）直线斜率为１／Г∞ｂ，截距１／Г∞•16.设θ为表面覆盖度，根据Langmuir理论，其吸附速率为：•（A）kaθ;（Ｂ）kaθｐ;（C）ka（１-θ）ｐ;（D）ka（１-θ）;•17.称为催化剂毒物的物质，其主要行为是：•（A）和反应物之一发生化学反应;（Ｂ）增加逆反应的速度;（C）使产物变的不活波;（D）占据催化剂的活性中心•18.某气体Ａ２在表面均匀的催化剂上发生离解反应，其反应机理为：•Ａ２（ｇ）+２Ｋ====２ＡＫ→Ｃ+Ｄ+２Ｋ•第一步是快平衡，第二步是速控步，则速率方程为：•（A）r=kpA2•（Ｂ）r=k2aA2pA2／(１+a1/2A2p1/2A2)2•（C）r=（k２a1/2A2p1/2A2）／（１+a1/2A2p1/2A2）•（D）r=kaA2pA21/2•19.只有典型的增液溶胶才能全面地表现出胶体的三个基本特性，但有时把大分子溶液也作为胶体化学研究的内容，一般地说是因为他们：•（A）具有胶体所特有的分散性，不均匀（多相）性和聚结不稳定性•（Ｂ）具有胶体所特有的分散性，•（C）具有胶体的不均匀（多相）性•（D）具有胶体的聚结不稳定性•20.溶胶与大分子溶液的相同点是：•（A）是热力学稳定体系（Ｂ）是热力学不稳定体系•（C）是动力学稳定体系（D）是动力学不稳定体系•21.溶胶的动力性质是由于粒子的不规则运动而产生，在下列各现象中，不属于溶胶动力性质的是：•（A）渗透压；（Ｂ）扩散；（C）沉降平衡；（D）电泳•22.溶胶的光学性质是其高度分散性和不均匀（多相）性的反映，丁铎尔效应是最显著的表现，在下列光学现象中，它指的是：•（A）反射；（Ｂ）散射；（C）折射；（D）透射•23.在等体积等浓度的AgNO3和IK的混合液中，加入适量的HAc和NaNO3，则胶粒将：•（A）优先吸附Ac-离子带负电；（Ｂ）优先吸附NO3-离子带负电；（C）优先吸附H+离子带正电；（D）优先吸附Na+离子带正电•24.由等体积的1mol·dm-3的ＫＩ溶液与0.8mol·dm-3的AgNO3溶液制备的AgI溶胶，分别加入下列电解质时，其聚沉能力最强者是•（A）K3［Fe(CN)6］（Ｂ）NaNO3•（C）MgSO4（D）FeCl3•25.下列四种电解质KCl，Na2SO4，MgSO4，K3[Fe(ＣＮ)6]，对•Fe2O3溶胶的聚沉能力次序为：•（A）KCl＞Na2SO4＞MgSO4＞K3[Fe(ＣＮ)6]•（Ｂ）KCl＜Na2SO4＜MgSO4＜K3[Fe(ＣＮ)6]•（C）KCl＜MgSO4＜Na2SO4＜K3[Fe(ＣＮ)6]•（D）Na2SO4＞K3[Fe(ＣＮ)6]＞KCl＞MgSO4•26.•明矾净水的主要原理是：•（A）电解质对溶胶的聚沉作用•（B）溶胶的相互聚沉作用•（C）电解质的敏化作用•（D）电解质的对抗作用二.填空题•1.从表面热力学的角度看比表面吉布斯自由能表达式是（），其量纲为（），从力学平衡角度看表面张力是（），其量纲为（）。•２.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（）•３.凡能产生正吸附的物质，其表面超额为（）值，溶液的表面张力随浓度的增加而（）•４.苯不能溶于水而能较好地溶于肥皂水是由于肥皂的（）作用。•５.一般说来，物理吸附的吸附量随温度升高而（），化学吸附的吸附量随温度升高而（）。•６.气—固表面反应有两种反应历程，其中Langmuir-Hinshelwood历程研究（）反应，Langmuir-Rideal历程是研究（）。•７.溶胶是热力学（）体系，动力学（）体系；而大分子溶液是热力学（）体系，动力学（）体系。•８.对于Au溶胶而言，当以NaAuO2作为稳定剂时，其胶团结构是（）。•９.以KI和AgNO3为原料制备AgI溶胶时，如果KI过量，则制得的AgI胶团结构为（）；如果AgNO3过量则制得的AgI胶团结构为（）三.计算题1.298Ｋ时，水－空气的表面张力＝0.07197N·m-1，(∂/∂T)p,A=-1.57×10-4N·m-1·K-1,试计算298K、标准压力pΘ下可逆地增大2×10-4m2的表面积时，体系所做的功（假设只做表面功）、体系的G、H、S及体系所吸收的热量Qr。•2.25℃乙醇水溶液的表面张力（N·m-1）与活度的关系如下：•=0.072-5.0×10-4a+2.0×10-4a2，求活度为0.5的溶液的表面超量。•3.在一定温度下，N2在某催化剂上的吸附服从Langmiur方程，已知催化剂的比表面积为21.77m2·g-1，N2分子的截面积为16×10-20m2。当平衡压力为101325Pa时，每克催化剂吸附N2的量为2cm3（已换算成标准状态），问要使N2的吸附量增加一倍，则平衡压力为多大？•４.在三个烧瓶中分别盛0.02dm3的Fe(OH)3溶胶，分别加入NaCl，Na2SO4，Na3PO4使其聚沉，至少需要加入电解质的数量为（１）1mol·dm-3NaCl10.021dm3，（２）0.005mol·dm-3Na2SO40.125dm3，（３）0.0033mol·dm-3Na3PO47.4×10-3dm3．试计算各电解质的聚沉能力之比，从而可判断胶粒带什么电荷．•５.两个等体积的0.200mol·dm-3NaCl水溶液被一半透膜隔开，将摩尔质量为55.0kg·mol-1大分子化合物Na6P置于膜的左边，其浓度为0.050kg·dm-3．试求膜平衡时两边Na+和Cl－的浓度．•６.半透膜两边离子的起始浓度（mol·dm-3）如下：•Na+P-K+Cl－•0.010.010.10.1•其中Ｐ－是不能透过膜的大离子，试求：•（１）膜平衡条件；（２）膜平衡时各小离子在膜两边的浓度．四.问答题•１.试证明：[∂(F+PV)/∂A]T,P＝•２.在一筒内有半径不同的玻璃毛细管，筒内充满水蒸气，慢慢推动活塞使筒内压力逐渐增大，水将在毛细管内凝聚，试问在何种毛细管内水先凝结？•３.若天空中小水滴要起变化，一定是其中的大水滴进行蒸发，水蒸气凝结在小水滴上，使大小不等的水滴趋于相等．这种说法对吗？为什么？•４.293K时，水－空气的表面张力为0.0728N·m-1，汞－水间的界面张力为0.375N·m-1，汞－空气的表面张力为0.482N·m-1．判断水能否在汞的表面上铺展开来？•５.请在符合Langmuir吸附等温式的前提下，从反应物和产物分子吸附性质解释下列事实：•(１)氨在钨丝表面的分解是零级反应；（２）N2O在金表面的分解是一级反应．•６.在稀的砷酸溶液中通入H2S制备As2S3溶胶，稳定剂是H2S．•(1)写出该胶团的结构，并指明胶粒的电泳方向．•(２)电解质NaCl，MgSO4，MgCl2，对该胶体的聚沉能力何者最强？•７.请解释：•（Ａ）在适量明胶存在下，加电解质不会使溶胶聚沉•（Ｂ）天空为何呈蓝色？•8.舒尔茨-哈代规则(Shulze–Hardyrule)如何表述？试举例说明其用途。•9.感胶离子序(Lyotropicseries)是判断什么的？在溶液浓度不大时如何受离子（裸）半径影响？(下册P440)•10.同电荷离子对溶胶的稳定性有何影响？