物理化学—表面化学练习题及参考答案 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/10/22 13:42:45星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

表面2A 一、选择题

1. 在催化剂表面上进行的双分子气相反应, 其机理为: A + K B + K

AK BK

AK + 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 (C) 二级

(B) 一级 (D) 无数级

2. 298 K时,蒸气苯在石墨上的吸附,符合 Langmuir 吸附等温式,在 40 Pa 时,覆盖度? = 0.05,当 ? = 1/2 时,苯气体的平衡压力为: ( )

(A) 400 Pa (B) 760 Pa (C) 1 000 Pa (D) 200 Pa

3. 在等温等压条件下,将 1 mol水的表面积增加 10 倍,作功为 W,水的 Gibbs自由能变化为?G,此时 W 与 ?G 的关系为:(?U = Q - W) ( )

(A) ?G = -W (B) ?G = W (C) ?G < -W (D) 不能确定 4. 同一固体, 大块颗粒和粉状颗粒, 其溶解度哪个大? ( ) (A) 大块颗粒大 (B) 粉状颗粒大

(C) 一样大 (D) 无法比较

5. 有一露于空气中的球形液膜,直径为2×10-3 m,表面张力为0.072 N·m-1,液膜的附加压力为( ) (A) 36 Pa (B) 72 Pa (C) 144 Pa (D) 288 Pa

6. 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

(C) dS < 0

(B) dS = 0 (D) 不能确定

7. 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

8. 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) 提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 9. 对于亲水性固体表面,其表面张力间的关系是: ( ) (A) ?固-水 > ?固-空气 (B) ?固-水 < ?固-空气

(C) ?固-水 = ?固-空气 (D) 不能确定 其液固间的接触角??值为: ( ) (A) ? > 90° (B) ? = 90° (C) ? = 180° (D) ? < 90°

10. 已知A2(1),B2(2)两种气体在催化剂上发生混合吸附, 其中(1)气体发生解离, 若催化剂表面是均匀的, 则(1)、(2)在催化剂上的表面覆盖度? 1,? 2与气相平衡压力p1, p2关系为: ( ) (A) ? 1=

a1p1a2p2 ? 2=

1?a1p1?a2p21?a1p1?a2p2a11/2p11/2a21/2p21/2 (B) ? 1= ? 2=

1?a11/2p11/2?a21/2p21/21?a11/2p11/2?a21/2p21/2a2p2a11/2p11/2 (C) ? 1= ? 2=

1?a11/2p11/2?a2p21?a11/2p11/2?a2p2 (D) ? 1=

a1p1a2p2 ? = 2

1?a11/2p11/2?a2p21?a11/2p11/2?a2p211. 某气体 A2在表面均匀的催化剂上发生解离反应, 其机理为: A2(g) + 2 K

2 A K

C + D + 2 K

若 A2的压力较低, 反应表现为几级? ( ) (A) 零级 (C) 二级

(B) 一级 (D) 三级

12. 纯液体温度升高时,表面张力( )

(A) 随温度升高指数增大 (B) 随温度升高线性降低 (C) 随温度呈对数变化

(D) 不变

13. 液体在毛细管中上升的高度与下列那一个因素无关: ( ) (A) 温度 (B) 液体密度 (C) 重力加速度 (D) 大气压力

二、填空题

14. 在293 K时丙酮的表面张力为? =0.0233 N·m-1,密度? =790 kg·m-3,将半径为0.01 cm的毛细管插入其中,液面上升了____________m。

15. 植物的叶子一般是憎水性的, 所以在配制农药时常常要加______________________ ,以增加药液对植物表面的润湿程度, 使药液能在植物叶子上铺展。

16. 液滴越小,饱和蒸气压越 __________;而液体中的气泡越小,气泡内液体的饱和蒸气压越 __________ 。

17. 液体在固体表面的润湿程度以__________衡量,当_________时称为不润湿。

18. 面吉布斯自由能和界面张力的相同点是 不同点是 。 19. 从吸附的角度考虑催化剂的活性取决于 _____________ ,一个良好的催化剂应是___________ 。

20. T = 298 K时, 水-空气表面张力 ? = 7.17×10-2 N·m-1, (?? / ? T )p, A = - 1.57×10-4 N·m-1·K-1。在T,p? 时,可逆地增

加 2 cm2 表面,对体系所作的功 W =___________, 熵变?S =_____________。

三、计算题

21. N2O 在 Au 表面的催化分解反应, 当 N2O 仅为弱吸附时, 推导其积分速率方程, 并根据 T= 1173 K 时之实验数据求速率常数。 t/s 0 1800 4800 p(N2O)/kPa

26.7 18.1 9.3

22. 水的表面张力与温度的关系如下:

20 t / ℃ ? / N·m-1 0.07275 22 0.07244 25 0.07197 28 30 0.07150 0.07118 (1) 求25℃时的比表面焓???H??; ?A??T,p(2) 用表面附有极薄水膜的固体粉末倾入水中将会放热,求10 g表面积为200 m2·g-1的固体粉末所放出的热量。

23. 25℃ 时,血红蛋白铺展在 0.01 mol·cm-3 HCl 水溶液上形成表面膜, 测其表面压数据如表所示计算该蛋白质的相对分子质量( A 为表面膜面积)。

A/m2·g-1 4.0 5.0 6.0 7.5 10.0 ?/mN·m-1 0.20.16 0.100.06 0.038 5 5 24. 370℃, p?压力下, 丁烯在Co(Ni)MoO4催化剂上催化脱氢制丁二烯, 已知进入反应器的丁烯的流量为 1.5 mol·h-1, 反应经两小时后, 产物中有丁二烯 47.1 dm3(标准态), 丁烯13.44 dm3, 试求丁烯转