复旦物化一千题 第七章1-20


复旦大学药学院物化教研室编写

物化练习 1000 题

表面化学

1 在相界面发生的行为称之为表面现象 下面所列举的 A 活性炭微粒吸附气体 B 微小固体在溶剂中溶解度增大 C 微小液滴自动呈球形 D 溶液中溶质从高浓度向低浓度扩散 D

哪个不属于表面现象

2 下面哪种说法不正确 A 产生表面现象的根本原因是表面分子的受力情况与体相内部不同 B 处于表面的分子 其能量比内部分子能量高 C 表面能与表面张力本质上是不同的 D 表面积越大 它具有的表面能量越高 C 表面能与表面张力是同一事物的不同描述 虽然物理意义不同 但本质上是相同的 量纲也 – 一样 即 N?m 1 = J?m–2 3 – 在 20°C 和 p°下 把半径 r1 为 5mm 的水珠分散成半径 r2 为 10 3mm 的小水珠 则小水珠的 数目为 A 5×103 个 B 2.5×107 个 C 1×109 个 D 1.25×1011 个 D
4 3 3 π r1 总体 积 ? 5 ? = 3 = ? ?3 ? = 1.25 × 1011 小 水 珠 体 积 4 3 ? 10 ? π r2 3

小水珠数

4 对于表面能物理意义的理解 下面哪一点是正确的 A 表面能是表面分子的总能量 B 表面能是表面分子比相同数量的体相分子多余的能 C 表面能相当于把内部分子变成表面分子时环境所做的体积功 D 表面能相当于把内部分子变成表面分子时体系所做的非体积功 B 表面能是表面分子与相同数量的体相分子比较而多余的能 相当于可逆条件下把内部分子变 成表面分子时环境所做的非体积功 5 对于液体表面张力σ物理意义的理解

下面哪一个是正确的

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表面化学

A B C D B

表面张力就是液面上两个分子之间作用力 表面张力是单位长度上表面分子之间的拉紧力 表面张力是单位长度上液面分子对内部分子作用的力 表面张力是单位长度上液面分子对外部分子作用的力

6 – – 已知 20°C 时水与空气的界面张力为 7.275×10 2 N?m 1 的表面积 4cm2 时 这一过程的?G 为 – A 2.91×10 5 J – B 2.91×10 1 J – C –2.91×10 5 J – D –2.91×10 1 J A ?G=σ?A = 7.275×10 2×4×10 4=2.91×10
– – –5

当在该温度和 1p 下可逆地扩大水

J

7 有一表面积为 0.24 m 2 的立方体 时 总表面能是 A B C D A 分散前 表面积 A1 = 6 l12 = 0.24 m2 ∴ l1 = 0.2 m G 0.3 1 – = J?m 2 表面能 σ = 1 = A1 0.24 0.8 即 l 1 3 = n ?l 2 3
3

总表面能为 0.3 J 当将其分散成边长 10

–9

m 的小立方体

6×104 kJ 3.84×104 kJ 5.88×104 kJ 7.35×104 kJ

分散前后体积不变

? l1 ? 小立方体数 n = ? ?l ? ? ? 2?

? l1 ? 0.2 3 1 2 ? l ? ? ? = ?6? = 6 × 10 7 J 分散后表面能 G 2 = n? A 2 ? = ? 6 2 ?l ? ?9 0.8 10 ? 2? 8 半径为 10 3 m 的球形液滴分散成边长为 10 A 0.1 Jm 2 – B 10 Jm 2 – C 0.1π Jm 1 – D 10π Jm 1 A

3

9

m 小立方体 若?G 表 为 0.8π J 则表面能σ为

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表面化学

液滴体积 V =

4 3 πr 3 n= V l3
2

分散后小立方体数

4 3 πr 8πr 3 8π 10 -3 3 ×6 = = 分散后总表面积 A n ? 6 l = 3 ? 6 l = l l 10 ?9 l V
2

( )

3

= 8π

σ=

?G 0.8π – = = 0.1 J?m 2 8π A

9 使表面积扩大时 A 恒温恒压 B 恒温恒压 C 恒温恒压 D 恒温恒压 D

?G 表 =–W' 的条件是 不做其他功 热力学可逆 组成不变 组成不变 热力学可逆

对于可逆过程 ?G =–SdT + Vdp + Σ? idn i + σdA 前三项不变时?G 表= σdA =–Wr', 即体系?G 的变化等于环境对它所作的最大非体积功 10 – 一边可滑动的金属框有一层液膜 液膜的表面张力为 0.05 N?m 1 , 移动活动边使金属框面积 增加 0.01 m 2 时 外界做的功是 – 滑动边 A 5×10 4 J – B 10 3 J – C 2.5×10 4 J – D 5×10 3 J B 液膜有二个表面 因此液膜面积增大 2×0.01 m2 – W′ = ?G = σ??A = 0.05×2×0.01 = 10 3 J 11 液体表面张力的方向是 A 垂直于作用线 相切于液面 B 垂直于作用线 向外垂直于液面 C 垂直于作用线 向内垂直于液面 D 平行于作用线 相切于液面 A 12 对于大多数液体 A >0 B <0

其表面张力随温度的变化率 dσ/dT

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表面化学

C =0 D 高温时>0 B 13 一般来说 ?S A B C D A

低温时<0

当温度 T 上升时

表面张力σ是下降的

当体系表面积增加时

此过程的熵变

>0 <0 =0 可能 > 0, 也可能 < 0

? ?σ ? ?S = ?? ? ? ?A ? ?T ? A

? ?σ ? Q? ? ? 0 , ? ?T ? A

∴?S > 0

14 当液体表面积增加时 体系的焓变 ?H 来自二个方面 即 A 环境对体系作的功和环境传递给体系的热 B 环境对体系作的功和体系传递给环境的热 C 体系对环境作的功和体系传递给环境的热 D 体系对环境作的功和环境传递给体系的热 A ?H = ?G + T?S =–Wr' + Qr , 当表面积增加时 ?G =–Wr' > 0 , ? ?σ ? ? ? <0 ? ?T ? A

环境对体系作功

? ?σ ? Qr =T?S = ?T? ? ? ?A > 0 , 环境向体系传热 ? ?T ? A

15 下面关于附加压力与表面张力方向的说法哪个是正确的 A 曲面上某处附加压力的方向总是与该处表面张力的方向一致 B 曲面上某处附加压力的方向总是与该处表面张力的方向相反 C 曲面上某处附加压力的方向是该处表面张力合力的方向 D 曲面上某处附加压力的方向是该处表面张力合力的反方向 C 16 对弯曲液面所产生的附加压力 A 一定等于零 B 一定不等于零 C 一定大于零 D 一定小于零

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表面化学

B 当弯曲液面为凸面 (曲率半径为正) 时 附加压力为正 当弯曲液面为凹面 (曲率半径为负) 时 附加压力为负 17 对于水平液面 下面哪个物理量为零? A 表面能 B 表面张力 C 正压力 D 附加压力 D 18 液体表面张力的大小 A 温度 B 液体组成 C 表面积大小 D 液体种类 C 19 – 半径为 10 3 m 表面张力为 0.1 J?m 2 的液泡 其受到的附加压力为 A 200 Pa B 100 Pa C 400 Pa D 40 Pa C 液泡有二层表面 曲率半径可视为相等 P 曲 = 2?
2σ 4 × 0.1 = = 400 Pa r 10 ?3

与下面哪个因素无关

20 – 20°C 时水的表面张力为 0.073 N?m 1, 在水深 1.02 m 处静压为 10 kPa, 若外压为 100 kPa , – 则在 1.02 m 处半径为 7.3×10 6m 的气泡受到的压力是 A 90 kPa B 130 kPa C 110 kPa D 120 kPa B p=p外 +p静 +p曲
2σ 2 × 7.3 × 10 -2 = 100 + 10 + × 10 -3 ?6 r 7.3 × 10 = 100 + 10 + 20 = 130 kPa

=p外 +p曲 +


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