【考研类试卷】考研物理化学(界面现象)模拟试卷1及答案解析.doc
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1、考研物理化学(界面现象)模拟试卷 1及答案解析(总分:76.00,做题时间:90 分钟)一、填空题(总题数:4,分数:8.00)1.填空题请完成下列各题,在各题的空处填入恰当的答案。(分数:2.00)_2.半径为 r的球形肥皂泡内的附加压力是_。(分数:2.00)_3.液滴的半径越小,饱和蒸气压越_;液体中的气泡半径越小,气泡内液体的饱和蒸气压越_。(分数:2.00)_4.某温度压力下,有大小相同的水滴、水泡和气泡,其气相组成部分相同,如图 10一 2所示。它们三者表面自由能大小为_。 (分数:2.00)_二、单项选择题(总题数:22,分数:44.00)5.单项选择题下列各题的备选答案中,只有
2、一个是符合题意的。(分数:2.00)_6.已知 20时,水一空气的表面张力为 727510 2 N.m 1 ,当 20和 p 下可逆地增大水的表面积 4 cm 2 时,物系的G 将是( )(分数:2.00)A.29110 5 JB.29110 1 JC.一 29110 5 JD.一 29110 1 J7.通常称为表面活性物质的就是指其加入液体中( )(分数:2.00)A.能降低液体表面张力B.能增大液体表面张力C.不影响液体表面张力D.能显著降低液体表面张力8.讨论固体对气体的等温吸附的兰缪尔理论,其最重要的基本假设为( )(分数:2.00)A.气体是处在低气压B.固体表面的不均匀性C.吸附是
3、单分子层的D.吸附是多分子层的9.当表面活性物质加入溶剂后,所产生的结果是( ) (分数:2.00)A.B.C.D.10.描述固体对气体的吸附的 BET公式,是在兰缪尔理论的基础上发展而得到的,它与兰缪尔理论的最重要的区别是( )(分数:2.00)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D.固体表面是均匀的11.BET公式的最主要的用途之一在于( )(分数:2.00)A.获得高压下的吸附机B.获得吸附等量线C.获得吸附等压线D.测定固体的比表面12.大多数液体其表面张力随温度的变化率是 (分数:2.00)A.B.C.D.无一定变化规律13.如图 103,在毛细管里装入润湿
4、性液体,当毛细管左端加热时,管内的润湿性液体将( ) (分数:2.00)A.向左移动B.向右移动C.不发生移动D.因失去平衡而左右来回移动14.对弯曲液面上蒸气压的描述,正确的是( )(分数:2.00)A.大于平面液体的蒸气压B.小于平面液体的蒸气压C.大于或小于平面液体的蒸气D.都不对15.常见的一些亚稳现象都与表面现象有关。下面的说法,正确的是( )(分数:2.00)A.过饱和蒸气是由于小液滴的蒸气压小于大液滴的蒸气压所致B.过热液体形成的原因是新相种子小气泡的附加压力太小C.饱和溶液陈化,晶粒长大是因为小晶粒溶解度比大晶粒的溶解度小D.人工降雨时,在大气中撒入化学物质的主要目的是促进凝结
5、中心的形成16.溶液表面的吸附现象和固体表面的吸附现象的明显区别是( )(分数:2.00)A.固体表面的吸附量大,溶液表面的吸附量小B.溶液表面的吸附量大,固体表面的吸附量小C.溶液表面可以产生负吸附,固体表面不产生负吸附D.固体表面的吸附与压力有关,溶液表面的吸附与压力无关17.一定条件下液体在毛细管中上升的高度与毛细管的半径( )(分数:2.00)A.无关B.成正比C.成反比D.不确定18.若天空云层中小水滴的大小发生变化时,一定是( )(分数:2.00)A.大水滴变大,小水滴变小B.大水滴变小,小水滴变大C.大小水滴都变大D.大小水滴都变小19.当在两玻璃板中间加入少量水后,在垂直于玻璃
6、板平面方向上很难将其拉开,故两玻璃板间应该形式( )(分数:2.00)A.凸液面B.凹液面C.无液面D.无法判断20.液体在毛细管中上升的高度与( )基本无关。(分数:2.00)A.温度B.液体密度C.大气压力D.重力加速度21.微小晶体与同一种的大块晶体相比,下列说法中,不正确的是( )(分数:2.00)A.微小晶体的饱和蒸汽压大B.微小晶体的表面张力未变C.微小晶体的溶解度小D.微小晶体的熔点低22.用最大气泡法测定液体表面张力的实验中,错误的是( )(分数:2.00)A.毛细管壁必须清洁干净B.毛细管口必须平整C.毛细管必须垂直放置D.毛细管须插入液体一定深度23.在潮湿的空气中放有三根
7、粗细不等的毛细管,其半径大小顺序为 r 1 r 2 3 ,则毛细管内水蒸气易于凝结的顺序是( )(分数:2.00)A.1,2,3B.2,3,1C.3,2,1D.无法判断24.人工降雨是将 AgI微细晶粒喷洒在积雨云层中,目的是为降雨提供( )(分数:2.00)A.冷量B.湿度C.晶核D.温度25.下列对于物理吸附的描述,不正确的是( )(分数:2.00)A.吸附力基于范德华力,吸附一般没有选择性B.吸附层可以是单分子层或多分子层C.吸附速率较快,吸附热较小D.吸附较稳定,不易解析26.佛罗因德利希吸附定温式 (分数:2.00)A.低压B.中压C.高压D.任何压力三、计算题(总题数:9,分数:2
8、4.00)已知纯水的表面张力与温度的关系式为 =(0075 6449510 6 TK)N.m 1 设当水的表面积改变时其总体积不变。试计算:(分数:6.00)(1).在 283 K及标准压力下,使水可逆地增加 10 cm 2 的表面积(A s )所必须对系统做的表面功;(分数:2.00)_(2).该过程中系统的U,H,S,A,G 和所吸的热 Q;(分数:2.00)_(3).让可逆地增加 10 cm 2 的水再自发地收缩到原来的表面积,求这个过程的U,H,S,A,G和 Q(设不考虑收缩功)。(分数:2.00)_27.在一定温度下,密度为 ,摩尔质量为 M的无机化合物可形成半径为 r的微米级粒子,
9、该粒子在水中的饱和度为 c,如固一液界面张力为 sl ,该化合物的大块固体在水中的溶解度为 c 0 ,试证明: (分数:2.00)_28.用一玻璃管吹肥皂泡,在玻璃管中间接一 U形压力计,压力计中放入适量的水,U 形压力计一端与玻璃管相接,一端通向大气。当吹出的肥皂泡直径为 50 mm 时,u 形压力计中两臂水柱差为 210 3 m。若将直径为 110 4 m的玻璃毛细管插入该肥皂液中,试计算肥皂液将会升高多少?设肥皂液可完全润湿毛细管,密度与纯水近似相等,为 110 3 kg.m 3 。(分数:2.00)_29.298 K时,从一稀肥皂水溶液上刮下极薄的一层液体,液膜表面积为 310 2 m
10、 2 ,得到 210 3 dm 3 溶液(水重 210 3 kg),其中肥皂含量为 401310 5 mol,而液体相内同样体积的溶液中含肥皂 400010 5 mol。试根据吉布斯吸附公式和 = 0 一 bc计算溶液的表面张力。已知 298 K时纯水的表面张力 0 =7210 2 N.m 1 。(分数:2.00)_30.室温时,将一段半径为 1010 4 m的毛细管置于水一苯两层液体间,上端不出苯的液面。达平衡时,水在毛细管内上升的高度为 004 m,计算水与苯之间的界面张力 苯水 。已知玻璃一水一苯的接触角 =40,水和苯的密度分别是 水 =1010 3 kg.m 3 , 苯 =8810
11、2 kg.m 3 。(分数:2.00)_31.在 p 0 =101325 kPa 的外压下,如果水中只有半径为 10 m 的蒸气泡,要让这样的水沸腾,需加热多少度?已知在 373 K时水的表面张力为 =589102 N.m 1 ,摩尔汽化焓为 4067 kJ.mol 1 ,并设与温度无关。(分数:2.00)_32.在 773 K时,大块的 CaCO 3 (s,大)达成分解平衡时的压力 p 0 =100 Pa,若将 CaCO 3 (s)磨成半径为 30 nm的微粒,试计算在相同温度下 CaCO 3 (s,微粒)的分解压力。已知此时 CaCO 3 (s)的表面张力=1210 N.m 1 ,密度 =
12、3910 3 kg.m 3 ,CaCO 3 (s)的摩尔质量 M=1001g.m 1 。设气体为理想气体。(分数:2.00)_33.假设稀油酸钠水溶液的表面张力 与浓度呈线性关系:= * 一 ba,式中, * 为纯水的表面张力,b 为常数。已知 298 K时, * =0072 14 N.m 1 ,测得该溶液表面吸附油酸钠的吸附超额 2 =43310 6 mol.m 2 ,试计算该溶液的表面张力。(分数:2.00)_已知在 300 K时,纯水的饱和蒸汽压 p s =3529 kPa,密度 =997 kg.m 3 ,表面张力 =7180 mN.m 1 。在该温度下:(分数:4.00)(1).将半径
13、 r 1 =5010 4 m的洁净玻璃毛细管插入纯水中,管内液面上升的高度为 h=28 cm,试计算水与玻璃之间的接触角;(分数:2.00)_(2).若玻璃毛细管的半径为 r 2 =20 nm 时,求水蒸气在该毛细管中发生凝聚的最低蒸气压。(分数:2.00)_考研物理化学(界面现象)模拟试卷 1答案解析(总分:76.00,做题时间:90 分钟)一、填空题(总题数:4,分数:8.00)1.填空题请完成下列各题,在各题的空处填入恰当的答案。(分数:2.00)_解析:2.半径为 r的球形肥皂泡内的附加压力是_。(分数:2.00)_正确答案:(正确答案: )解析:3.液滴的半径越小,饱和蒸气压越_;液
14、体中的气泡半径越小,气泡内液体的饱和蒸气压越_。(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:大,小)解析:解析:4.某温度压力下,有大小相同的水滴、水泡和气泡,其气相组成部分相同,如图 10一 2所示。它们三者表面自由能大小为_。 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:G a =G c G b)解析:解析:水滴和气泡只有一个表面,水泡有内外两个表面。二、单项选择题(总题数:22,分数:44.00)5.单项选择题下列各题的备选答案中,只有一个是符合题意的。(分数:2.00)_解析:6.已知 20时,水一空气的表面张力为 727510 2 N.m 1 ,当 20和 p 下可逆地增大水的表面积 4
15、 cm 2 时,物系的G 将是( )(分数:2.00)A.29110 5 J B.29110 1 JC.一 29110 5 JD.一 29110 1 J解析:解析:G=.A=(727510 2 410 4 )J=29110 5 J7.通常称为表面活性物质的就是指其加入液体中( )(分数:2.00)A.能降低液体表面张力B.能增大液体表面张力C.不影响液体表面张力D.能显著降低液体表面张力 解析:解析:通常将能显著降低液体表面张力的物质称为表面活性物质。8.讨论固体对气体的等温吸附的兰缪尔理论,其最重要的基本假设为( )(分数:2.00)A.气体是处在低气压B.固体表面的不均匀性C.吸附是单分子
16、层的 D.吸附是多分子层的解析:解析:Langmuir 在导出吸附等温式时提出了几个假定,如固体表面是均匀的,吸附分子间无相互作用,吸附是单分子层的,吸附作用是吸附与解吸达到平衡的结果。9.当表面活性物质加入溶剂后,所产生的结果是( ) (分数:2.00)A. B.C.D.解析:解析:表面活性物质的加入会使表面张力下降,即10.描述固体对气体的吸附的 BET公式,是在兰缪尔理论的基础上发展而得到的,它与兰缪尔理论的最重要的区别是( )(分数:2.00)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D.固体表面是均匀的解析:解析:兰缪尔公式是单分子层吸附,而 BET公式是多分子
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