物理化学期末试卷 xt13

第十三章表面物理化学
一、选择题
1. 同一系统,比表面自由能和表面张力都用γ表示,它们( )
A物理意义相同,数值相同;婴儿印泥
B量纲和单位完全相同;
C物理意义相同;
D前者是标量,后者是矢量相同,单位不同。
2.在液面上,某一小面积S周围表面对S有表面张力,下列叙述不正确的是( )
A表面张力与液面垂直;
B表面张力与S的周边垂直垂直;
C表面张力沿周边与表面相切;
D表面张力的合力在凸液面指向液体内部(曲面球心),在凹液面指向液体外部。
3. 下列叙述正确的是( ) A比表面自由能的意义是,在定温定压下,可逆地增加单位体积引起系统吉布斯自由能的增量;
B表面张力的意义是,在相表面的功面上,平行作用于表面上任意单位长度功线的表面紧缩力;
C比表面自由能单位为J·m2,表面张力单位为N·m-1时,两者数值相同;
D比表面自由能与表面张力量纲一致,但单位不同。
4.一个玻璃毛细管分别插入25ºC和75ºC的水中,则毛细管中的水在两不同温度水中上升
的高度( )
A相同;B无法确定; C 25ºC水中高于75ºC水中;  D 75ºC水中高于25ºC水中。
5.纯水的表面张力是指恒温恒压组成时水与哪类相接触的界面张力( )
A饱和水蒸汽;  B饱和了水蒸气的空气;
C空气; D含有水蒸气的空气。
6.已知20ºC时水~空气的界面张力为
7.27×10-2N·m-1,当在20ºC下可逆地增加水的表面积4cm2,则系统的ΔG为( )
A2.91×10-5J    B2.91×10-1J C-2.91×10-5J D-2.91×10-1J
7.对处于平衡状态的液体,下列叙述不正确的是( )
A凸液面内部分子所受压力大于外部压力;
B凹液面内部分子所受压力小于外部压力;
C水平液面内部分子所受压力大于外部压力;
D水平液面内部分子所受压力等于外部压力。
8.弯曲液面下的附加压力与表面张力的联系与区别在于( )
A产生的原因与方向相同,而大小不同;
B作用点相同,而方向和大小不同;
C产生的原因相同,而方向不同;
D作用点相同,而产生的原因不同。
9.在一个密闭容器中,有大小不同的两个水珠,长期放置后会发生( )
A大水珠变大,小水珠变小;
B大水珠变大,小水珠变大;
C大水珠变小,小水珠变大;
D大水珠、小水珠均变小。
10.下列摩尔浓度相同的各物质的稀水溶液中,哪一种溶液的表面发生负吸附: (    )
A硫酸B乙酸C硬脂酸D苯甲酸
11.随着溶质浓度增大,水溶液表面张力降低是因为: ( )
A溶质分子与水分子的亲和力小于水分子间的亲和力;
B溶质分子与水分子的亲和力大于水分子间的亲和力;
C溶质分子间的亲和力小于水分子间的亲和力;
D溶质分子间的亲和力大于水分子间的亲和力;
12.胶束的出现标志着表面活性剂的: ( )
A降低表面张力的作用下降;B溶解已达到饱和;
C分子间作用超过它与溶剂的作用;D分子远未排满溶液表面。
13.在空间轨道站中,漂浮着一个足够大的水滴,当用一内壁干净,外壁油污的毛细管接触
水滴时: ( ) A水不进入毛细管;
芯撑B水进入毛细管并达到一定高度;
C水进入直到毛细管另一端;
D水部分进入并从另一端出来,形成两端有水球。
14.矿石浮选法的原理是根据表面活性剂的:( )
A乳化作用B增溶作用C去污作用D湿润作用
15.有机液体与水形成W/O型还是O/W型乳状液与乳化剂的HLB值有关,一般是:(    )
A HLB值大,易形成W/O型;
B HLB值小,易形成O/W型;
C HLB值大,易形成O/W型;
D HLB值小,不易形成W/O型。
16.下列叙述不正确的是:( )
A农药中加入润湿剂可使γ(l-g)与γ(l-s)减小,药液在植物表面易于铺展;
B防水布上涂表面活防水布上涂表面活性剂使γ(s-g)减小;
C泡沫浮选法中捕集剂极性基吸附在矿石表面,非极性基向外易被吸附在泡沫上;
D起泡剂的主要作用是增大溶液表面张力。
17.对于增容作用,下列叙述不正确的是:( )
A增溶作用使被溶物质化学势降低;
B增溶系统是热力学稳定系统,而乳状液或溶胶是热力学不稳定系统;
C增溶作用于真正的溶解作用一样,均是溶剂依数性有很大变化;
D增溶作用发生在有大量胶束形成的离子型表面活性剂溶液中。
18.纯水的表面张力是指恒温恒压组成时水与哪类相接触时的界面张力:( ) A饱和水蒸气;B饱和了水蒸气的空气;
C空气;D含有水蒸气的空气。
19.水的相图中s、l、g分别表示固、液、气三态,
a、b、c、d是四种不同的状态,则在这四种状态中桑拿炉
没有界面张力、只有一种界面张力、有两种以上界
面张力的状态依次是:( )
A d、a、b;
B d、a、c;
C a、c、b;
D b、d、c。
20.某温度压力下,有大小相同的水滴、水泡和气泡,其气相部分组成相同,见图。它们三者表面自由能大小为:( )
A G a=G c<G b;
B G a=G b>G c;
C G a<G b<G c;
D G a=G b=G c。
21.弯曲液面下的附加压力与表面张力的联系与区别在于:( ) A产生的原因与方向相同,而大小不同;
B作用点相同,而方向和大小不同;
C产生的原因相同,而方向不同;
D作用点相同,而产生的原因不同。
22.开尔文方程RT ln(p/p0)=2γ·M/(ρ·r)不能运用的系统是:( ) A空气中分散有r=10-5cm的水珠体系;
B水中分散有r=10-6cm的油滴体系;
C水中分散有r=10-5cm的微晶体系;
D水中分散有r=10-8cm的气泡体系。
23.下列摩尔浓度相同的各物质的稀水溶液中,哪一种溶液的表面发生负吸附:(    )
A NaCl;B己酸;C硬脂酸;D苯甲酸。
24.一根毛细管插入水中,液面上升的高度为h,当在水中加入少量的NaCl,(    ) 这时毛细管中液面的高度为:
A等于h;B大于h;C小于h;D无法确定。
25.用同一支滴管分别滴取纯水与下列水的稀溶液,都是取得1cm3,哪一种液体所需液滴数最少?( ) A纯水; B  NaOH水溶液;C正丁醇水溶液;D苯磺酸钠水溶液。
26.涉及溶液表面超额的说法中正确的是:( ) A溶液表面发生吸附后表面自由能增加;
B溶质的表面张力一定小于溶剂的表面张力;
C定温下,表面张力不随浓度变化时,浓度增大,表面超额不变;
D饱和溶液的表面不会发生吸附现象。
27.如图所示,一支玻璃毛细管插入水中,有一段水柱,
水柱内b处的压力p b为:( )
A p b=p0;
B p b=p0+ρg h;
C p b=p0-ρg h;
D p b=ρg h。
28.水对玻璃润湿,汞对玻璃不润湿,将一玻璃毛细管分别插入水和汞中,下列叙述不正确的是:( ) A管内水面为凹球面;B管内汞面为凸球面;
C管内水面高于水平面;D管内汞面与汞平面一致。
29.有机液体与水形成W/O型还是O/W型乳状液与乳化剂的HLB值有关,一般是:(    )
A  HLB值大,易形成W/O型;
B HLB值小,易形成O/W型;
C  HLB值大,易形成O/W型;
D  HLB值小,不易形成W/O型。
30.对于增溶作用,下列叙述不正确的是:( ) A增溶作用使被溶物质化学势降低;
B增溶系统是热力学稳定系统,而乳状液或溶胶是热力学不稳定系统;
C增溶作用与真正的溶解作用一样,均使溶剂依数性有很大变化;
D增溶作用发生在有大量胶束形成的离子型表面活性剂溶液中。
31.有两根半径相同的玻璃毛细管插入水中,水面上升高度为h,其中一根在1/3h处使其弯曲向下,试问水在此毛细管端的行为是( )
研磨网
A水从毛细管端滴下;B毛细管端水面呈凸形弯月面;
C毛细管端水面呈凹形弯月面;D毛细管端水面呈水平面。
32.讨论固体对气体的等温吸附的兰格缪尔(Langmuir)理论其最重要的基本假设为(    )
A.气体是处在低压下;
B.固体表面的不均匀性;
C.吸附是单分子层的;
D.吸附是多分子层的。
33.同时具有亲水和亲油基团的分子作为表面活性剂是因为( )
A.在界面上产生负吸附;
B.能形成胶囊;
C.在界面上定向排列降低了表面能;
D.使溶液的表面张力增大。
34.气体在固体表面上发生等温吸附过程,熵如何变化? ( )
A ΔS>0;
B ΔS<0;
C ΔS=0 ;
D ΔS≥0。
35.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:( )
A18Pa      B33Pa      C48Pa      D66Pa
36.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
37.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。
38.一玻璃罩内封住半径大小不同的水滴,罩内充满水蒸气,过一会儿会观察到:(    ) A大水滴变小,小水滴变大;B大水滴变大,小水滴变小而消失;
C无变化;D大小水滴皆蒸发消失。
塑料拖把头39.一个U型管的两臂直径不同,一端为1×10-3m,另一端为3×10-3m,水的表面张力为0.072N·m-1。如用这个U型管装上水来测量压力,将引入的误差为:( )
A72Pa B192Pa C96Pa D288Pa
40.纯水的表面张力为γ1,某溶质的表面张力为γ2,且γ2>γ1,制成水溶液后,溶质的表
面浓度为cs,本体浓度为c,则:( )
A cs>c
B cs<c
C cs=c
D cs=0
41.在临界温度时,纯液体的表面张力( )
A大于零;B小于零;C等于零;D无法确定。
42天空中的水滴大小不等,在运动中,这些水滴的变化趋势如何? ( ) A大水滴分散成小水滴,半径趋于相等;B大水滴变大,小水滴缩小;
C大小水滴的变化没有规律;D不会产生变化。
43.在农药中通常都要加入一定量的表面活性物质,如烷基苯磺酸盐,其主要目的是:(    ) A增加农药的杀虫药性;B高农药对植物表面的润湿能力;
C防止农药挥发;D消除药液的泡沫。
44.两液体A和B表面张力γA=γB,密度r A=2r B,一毛细管插入A中液面上升  2.0cm,插入B
中液面上升多少?(假定两液体皆完全润湿管壁)( )
A  1.0cm;
B    2.0cm;
C    4.0cm ;
D    5.0cm。
45.在下图的毛细管内装入普通不润湿性液体,当将毛细管右端用冰块冷却时,管内液体将:
(    )
A 向左移动;
B 向右移动;
C 不移动;
D 左右来回移动。
46.已知293K时,水-辛醇的界面张力为0.009N·m-1,水-汞的界面张力为0.375N·m-1,汞-辛
醇的界面张力为0.348N·m-1,故可以断定:( )
A辛醇不能在水-汞界面上铺展开;B辛醇可以在水-汞界面上铺展开;USB重定向
C辛醇可以溶在汞里面;D辛醇浮在水面上。
47.以下诸因素中,哪一个不是乳状液呈油/水型或水/油型的主要因素? ( )
A乳化剂的性质;B两种液体的互溶程度;D两种液体的相对体积;D温度。
48.乳状液是由哪个分散系统组成? ( )
A两种互不相溶的液体;B固体加液体;C两种互溶的液体;D多种互溶的液体。
二、填空题
1.溶液中溶质活度增加表面张力下降则г0,溶液中溶质活度增加表面张力增加则
г0。
2.小晶粒的熔点大块固体熔点,小晶粒的溶解度大块固体溶解度。
3. 固体能为液体完全润湿时,固体不为液体所润湿时。
4. 形成胶束的最低浓度称为,表面活性物质的HLB值表示表面活性物质的。
5. 当水中加入表面活性剂后,将发生dr
dc
0, 吸附。
6. 多孔硅胶有强的吸水性能,硅胶吸水后表面吉布斯自由能将
化学吸附与物理吸附的本质差别在于____  __。
三、计算题

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