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1、 物理化学下册练习-5 第 15 章 界面化学 基本概念 1 两相的界面为什么存在收缩张力_。表面张力的定 义是_ 。 2 表面张力随温度的升高而_ 。当液体的温度升高到临界温度时，表面张力等于_ 。 这是因为_ 。 3 在热力学上，通常用模型的方法将界面层处理为_相。吉布斯的处理方法是 _。按照吉布斯模 型 ， 两 相 平 衡 系 统 的 体 积V=_ ， 物 质 的 量n =_ ， 亥 氏 函 数 A=_ 。界面过剩量ni () = _ 。 4 若有一个二元系，两相达到平衡。试用Gibbs界面模型在下图中标出n2 () = ？是正吸附还是负吸附？ 5 试写出界面相的一个热力学基本方程，=
2、)( d G_。根据这个基本方 程，可得表面张力的热力学表示式= _。 6 存在弯曲界面的多相系统的平衡条件为：热平衡_ ；力平衡_ ；相平衡 _ 。 7 试写出Laplace方程：_ 。对于半径为r的球形液滴，上式可写成 _ 。对于半径为r的液体中的气泡，上式可写成_ 。 8 如图所示，在一玻璃管两端分别有一个肥皂泡。今打开考克使它们接通， 其结果是大泡变大、小泡变小，还是大泡变小、小泡变大？二者最终能 否达到平衡状态？ 9 将玻璃毛细管插入水中（如右图） ，经验告诉我们，毛细管中的液面升高 了，这是因为 _ 。 10试写出Kelvin方程_ 。试指出微小液滴的饱和蒸汽压为什 么要比平面液体
3、的大 。 11试分析液体过热的原因，并指出为避免过热而采取的一些方法 _ _ 。 12试写出Gibbs吸附等温式_ 。 何谓正吸附？_ ，哪些物质加入水中呈正吸附_ 。 何谓负吸附？_ ，哪些物质加入水中呈负吸附_ 。 物理化学下册练习-6 13有一表面活性剂加入水中，在浓度很低时，表面 2 (1) 张力与浓度间服从公式 b c = 2 ，在浓度较高 时，服从公式c2 =Ae ( )/B 试示意画出单位界 c2 面吸附量 ( ) 21随表面活性剂浓度 2 c的变化曲线。式中为纯水的表面张力，b、A和B为常数。 14如何判断一液滴在固体表面上是否铺展_ ，铺展系数的表示式是 =_ ，它的物理意义
4、是_ 。 15如何判断液体在固体表面是否润湿_ ，试写出杨氏方程 _ 。对于下列三种情况选填符号、=、，指出何者铺展、何者润湿？ 0_ 0_ 0_ 0_cos 0_cos 16 固体颗粒在液体中呈如下两种状态，试分别画出它们的接触角，并指出何者润湿，何者不润湿？ 液体在毛细管中呈如下两种状态，试分别画出它们的接触角，并指出何者润湿，何者不润湿？ 17何谓临界胶束浓度？ ，当表面活性物 质 的 浓 度 超 过 临 界 胶 束 浓 度 后 ， 溶 液 内 将 生 成 不 同 形 式 的 胶 束 ， 它 们 是 。 18试在下表所列指标中填写物理吸附与化学吸附的特征或区别： 物理吸附 化学吸附 吸附
5、力 吸附热 选择性 吸附分子层 吸附速度 吸附可逆性 19多相催化反应的基本步骤是 。 20气体A在某催化剂表面发生分解反应(g) 2B(g)A 。若产物B在催化剂表面与A竞争吸附，则A和 B的兰缪尔等温方程分别为：= A ，= B 。 物理化学下册练习-7 计算题 一、试指出下列哪些偏导数是表面张力？ (1) j , )( s npT A A (2) j , )( s npS A H (3) j , )( s npT A G (4) j , )( s npT A H (5) j , )( s npT A U (6) j , )( s nUS A A 二、按照Gibbs界面模型，界面相的热力学
6、基本方程 )( d G=？ 恒温下，在一带有活塞的汽缸里，半径为r的纯物质微小液滴与其蒸气达到气液平衡。试按照Gibbs 界面模型，写出界面相的热力学基本方程= )( d A？ 三、下图表示四根毛细管插入某种液体后所引起的液面升高或降低，试指出何者是正确的？ 四、在一个锥形容器中，放入一滴液体，若液面微微呈凸形，如下图所示 。试画出接触角，并判断其是 润湿还是不润湿。 （ o 90） 五、若将一表面积为AS的固体在某液体中浸湿。试表示该过程的吉氏函数变化，并用杨氏方程证明，该 固体一定能被该液体所润湿。 六、已知水能润湿玻璃。今将三根半径不同的玻璃毛细管放在空气中，试简要描述，当空气的湿度逐渐增 大时，三根毛细管中所发生的变化。 七、从热力学角度分析，吸附应是吸热的还是放热的？为什么？请用热力学关系式 G =HTS 分析说明之。 八、有一表面活性剂浓度很稀的水溶液，在25时用快速移动的刀片刮取该溶液的表面，测得表面活性剂 的单位界面吸附量2 1（ ） = 310-10 mol?cm-2。已知25时纯水的表面张力为 72.010-3 N?m-1 ，试计 算该溶液的表面张力。
