物化习题141-148()
物化练习题及答案
物化练习题及答案一、选择题1. 物质的量浓度(C)与摩尔浓度(c)之间的关系是：A. C = cB. C = 1000cC. C = 1/cD. C = 1000ρc/M2. 根据理想气体状态方程 PV = nRT，下列哪个选项是正确的？A. 温度不变时，压力与体积成反比B. 体积不变时，温度与压力成正比C. 压力不变时，温度与体积成反比D. 以上都是3. 以下哪个不是热力学第一定律的表达式？A. ΔU = Q + WB. ΔH = Q + ΔUC. ΔS = Q/TD. ΔG = ΔH - TΔS4. 一个化学反应的熵变(ΔS)为正值，这意味着：A. 反应是放热的B. 反应是吸热的C. 反应的混乱度增加D. 反应的混乱度减少5. 根据拉乌尔定律，当两种液体混合时，混合物的蒸汽压等于各组分蒸汽压的：A. 质量分数之和B. 摩尔分数之和C. 体积分数之和D. 质量分数乘以摩尔分数答案：1.D 2.D 3.B 4.C 5.C二、填空题1. 摩尔质量在数值上等于物质的______，单位是______。
答案：相对分子质量；g/mol2. 理想气体的内能只与______有关。
答案：温度3. 根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸热使之完全转化为______而不产生其他效果。
答案：功4. 物质的量浓度与摩尔浓度的关系是 C = ______c。
答案：1000ρ/M5. 热力学第三定律表明，当温度趋近于绝对零度时，完美晶体的熵趋近于______。
答案：零三、简答题1. 什么是阿伏伽德罗定律？请简述其内容。
答案：阿伏伽德罗定律指的是在相同的温度和压力下，等体积的不同气体含有相同数量的分子。
这个定律是理想气体行为的描述，它表明了气体分子的数目与其体积成正比。
2. 什么是热力学第二定律的克劳修斯表述和开尔文-普朗克表述？答案：热力学第二定律的克劳修斯表述是：不可能实现一个循环过程，其唯一结果就是从一个热源吸热并将这热量完全转化为功。
物理化学考试题库完整
物理化学考试题库完整⼀化学热⼒学基础1-1 判断题1、可逆的化学反应就是可逆过程。
（×）2、Q 和W 不是体系的性质，与过程有关，所以Q+W 也由过程决定。
（×）3、焓的定义式H=U+pV 是在定压条件下推导出来的，所以只有定压过程才有焓变。
（×）4、焓的增加量ΔH 等于该过程中体系从环境吸收的热量。
（×）5、⼀个绝热过程Q=0，但体系的ΔT 不⼀定为零。
（√）6、对于⼀个定量的理想⽓体，温度⼀定，热⼒学能和焓也随之确定。
（√）7、某理想⽓体从始态经定温和定容两个过程达终态，这两个过程Q 、W 、ΔU 及ΔH 是相等的。
（×）8、任何物质的熵值是不可能为负值或零的。
（×）9、功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。
（×）10、不可逆过程的熵变是不可求的。
（×）11、任意过程中的热效应与温度相除，可以得到该过程的熵变。
（×）12、在孤⽴体系中，⼀⾃发过程由A B,但体系永远回不到原来状态。
（√）13、绝热过程Q=0，⽽T QdS δ=,所以dS=0。
（×）14、可以⽤⼀过程的熵变与热温商的⼤⼩关系判断其⾃发性。
（√）15、绝热过程Q=0，⽽ΔH=Q ，因此ΔH=0。
（×）16、按克劳修斯不等式，热是不可能从低温热源传给⾼温热源的。
（×）17、在⼀绝热体系中，⽔向真空蒸发为⽔蒸⽓（以⽔和⽔蒸⽓为体系），该过程W>0，ΔU>0。
（×）18、体系经过⼀不可逆循环过程，其体S ?>0。
（×）19、对于⽓态物质，C p -C V =nR 。
（×）20、在⼀绝热体系中有⼀隔板，两边分别是空⽓和真空，抽去隔板，空⽓向真空膨胀，此时Q=0，所以ΔS=0。
（×）21、⾼温物体所含的热量⽐低温物体的多，因此热从⾼温物体⾃动流向低温物体。
（×）22、处于两相平衡的1molH 2O （l ）和1molH 2O （g ），由于两相物质的温度和压⼒相等，因此在相变过程中ΔU=0，ΔH=0。
（完整版）物理化学习题及答案
（完整版）物理化学习题及答案物理化学期末复习一、单项选择题1. 涉及焓的下列说法中正确的是 ( )(A)单质的焓值均等于零(B)在等温过程中焓变为零(C)在绝热可逆过程中焓变为零(D)化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化2. 下列三种胶体分散系统中，热力不稳定的系统是： ( )A. 大分子溶胶B. 胶体电解质C. 溶胶3. 热力学第一定律Δ U=Q+W只适用)(A) 单纯状态变化(B) 相变化(C) 化学变化(D) 封闭物系的任何4.第一类永动机不能制造成功的原因是 ( )(A)能量不能创造也不能消灭(B)实际过程中功的损失无法避免(C)能量传递的形式只有热和功(D)热不能全部转换成功5.如图，在绝热盛水容器中，浸入电阻丝，通电一段时间，通电后水及电阻丝的温度均略有升高，今以电阻丝为体系有( )(A)W =0 ，Q <0 ，U <0(B). W>0，Q <0，U >0(C)W <0，Q <0，U >0(D). W <0，Q =0，U >06.对于化学平衡 , 以下说法中不正确的是( )(A)化学平衡态就是化学反应的限度(B)化学平衡时系统的热力学性质不随时间变化(C)化学平衡时各物质的化学势相等(D)任何化学反应都有化学平衡态7.封闭系统内的状态变化： ( )A 如果系统的 S sys>0，则该变化过程自发B 变化过程只要对环境放热，则该变化过程自发C 仅从系统的 S sys ，变化过程是否自发无法判断8. 固态的 NH 4HS 放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分数、相数及自由度分别是( )A. 1 ，1，1，2B. 1 ，1，3，0C. 3 ，1，2，1D. 3 ，2，2，2 9. 在定压下， NaCl 晶体，蔗糖晶体，与它们的饱和混合水溶液平衡共存时，独立组分数 C 和条件自由度 f ：( ) A C =3， f=1 B C =3 ， f=2 CC =4， f=2DC =4 ， f=310. 正常沸点时，液体蒸发为气体的过程中( )(A) Δ S=0 (B) ΔG=0 (C) Δ H=0 (D) ΔU=012. 下面的说法符合热力学第一定律的是( )(A) 在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时 , 其内能一定变化 (B) 在无功过程中 , 内能变化等于过程热 , 这表明内能增量不一定与热力学过程无关(C) 封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时 , 系统所做的功与途径无关 (D) 气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中 , 其内能的变化值与过程完成的方式无关13. 对于理想的水平液面，其值为零的表面物理量是( )(A) 表面能 (B) 比表面吉布斯函数 (C) 表面张力 (D) 附加压力14. 实验测得浓度为0.200mol ·dm -3的 HAc 溶液的电导率为0.07138S ·m -1，该溶液的摩尔电导率Λ m (HAc) 为( )2 -1 2 -1A. 0.3569S · m 2· mol -1B. 0.0003569S ·m 2·mol -12 -1 2 -1C. 356.9S · m 2· mol -1D. 0.01428S ·m 2· mol -115. 某化学反应其反应物消耗7/8 所需的时间是它消耗掉3/4 所需的时间的 1.5 倍，则反应的级数为( )A. 零级反应B. 一级反应C. 二级反应D. 三级反应11. 以看作封闭体系的是( A. 绝热箱中所有物质 B. 两个铜电极 C. 蓄电池和铜电极 D. CuSO 4 水溶液如图，将 C uSO 4水溶液置于绝热箱中，插入两个铜电极，以蓄电池为电源进行电解，可)。
大学物化习题及答案
19. 理 想 气 体 经 历 绝 热 不 可 逆 过 程 从 状 态 1 (P1,V1,T1) 变 化 到 状 态 2
(P2,V2,T2)，所做的功为
()
(A) P2V2-P1V1
(B) P2(V2-V1)
(C) [P2V2γ/(1-γ)](1/V2γ-1)- (1/ V1γ-1) (D) (P2V2-P1V1)/(1-γ)
(B) Q = 0 W < 0 △U > 0
(C) Q > 0 W < 0 △U > 0
(D) △U = 0 , Q ＝ W ≠ 0
3. 有一容器四壁导热，上部有一可移动的活塞，在该容器中同时放入锌块和
盐酸，发生化学反应后活塞将上移一定距离，若以锌和盐酸为体系则( )
(A ) Q < 0 , W = 0 , △rU < 0 (B) Q = 0 , W > 0 , △rU < 0
基本单元，则反应进度ξ应是： H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g)
(A) 1 mol
(B) 2 mol
(C) 4 mol
(D) 5 mol
二 . 填空题：
1. 对于任何宏观物质，其焓 H 一定 _______ 内能 U，(填上 ＞、＜、＝) 因
为_________；对于等温理想气体反应，分子数增多的△H 一定 _________ △
13. 理想气体从同一始态 (P1,V1) 出发，经等温可逆压缩或绝热可逆压缩，使
其终态均达到体积为 V2，此二过程做的功的绝对值应是： (
)
(A ) 恒温功大于绝热功
(B) 恒温功等于绝热功
(C) 恒温功小于绝热功
(D) 无法确定关系
物理化学每章题库
[标签:标题]篇一：物理化学第一章习题及一章知识点第一章化学热力学基础1.1 本章学习要求1. 掌握化学热力学的基本概念和基本公式2. 复习热化学内容；掌握Kirchhoff公式3. 掌握熵变的计算；了解熵的统计意义1.2内容概要1.2.1热力学基本概念1. 体系和环境体系（system）:热力学中，将研究的对象称为体系。
热力学体系是大量微观粒子构成的宏观体系。
环境（surroundings）：体系之外与体系密切相关的周围部分称作环境。
体系与环境之间可以有明显的界面，也可以是想象的界面。
①敞开体系（open system）：体系与环境间既可有物质交换，又可有能量交换。
②封闭体系（closed system）：体系与环境间只有能量交换，没有物质交换。
体系中物质的量守恒。
③孤立体系（isolated system）：体系与环境间既无物质交换，又无能量交换。
2. 体系的性质（property of system）用来描述体系状态的宏观物理量称为体系的性质（system properties）。
如T、V、p、U、H、S、G、F等等。
①广度性质（extensive properties）：体系这种性质的数值与体系物质含量成正比，具有加和性。
②强度性质（intensive properties）：这种性质的数值与体系物质含量无关，无加和性。
如T、p、d（密度）等等。
3. 状态及状态函数状态（state）：是体系的物理性质及化学性质的综合表现，即体系在一定条件下存在的形式。
热力学中常用体系的宏观性质来描述体系的状态。
状态函数（state function）：体系性质的数值又决定于体系的状态，它们是体系状态的单值函数，所以体系的性质又称状态函数。
根据经验知，一个纯物质体系的状态可由两个状态变量来确定，T、p、V是最常用的确定状态的三个变量。
例如，若纯物质体系的状态用其中的任意两个物理量（如T、p）来确定，则其它的性质可写成T、p的函数Z = f (T、p)。
物化练习题及答案
物化练习题及答案一、选择题（每题4分，共40分）1. 锌可以和下列哪种物质发生反应？A. 铜B. 铝C. 钢铁D. 铂答案：A2. 以下哪个元素是地球上最常见的金属元素？A. 铁B. 铝C. 铜D. 锌答案：B3. 哪种燃料的能量密度最高？A. 木材B. 天然气D. 汽油答案：D4. 以下哪种物质在常温下为液体？A. 铁B. 铝C. 汞D. 铂答案：C5. 温度为摄氏零下273.15度时，气体的体积为零，这一温度点被称为：A. 绝对零度B. 熔点C. 沸点D. 环境温度答案：A6. 水在常温下的存在形态是：A. 液体C. 固体D. 上述都是答案：D7. 以下哪个元素是地球上最常见的非金属元素？A. 氧B. 氮C. 碳D. 硅答案：A8. 化学式H2O表示的物质是：A. 水B. 氧气C. 化学反应D. 碳酸答案：A9. 哪种金属在常温下属于液体？B. 铝C. 汞D. 铜答案：C10. 化学名称Fe表示的元素是：A. 铝B. 铁C. 铅D. 锡答案：B二、填空题（每题5分，共20分）1. 短程有色金属成本较低，适合制造耐腐蚀、散热等需要。
答案：铝2. 电子元器件中常使用的金属材料是导体。
答案：铜3. 在自然界中，最多的元素是氢。
答案：氢4. 所有物质由不可再分割的最小粒子组成，称为原子。
答案：原子三、简答题（每题10分，共40分）1. 解释物质的三态是什么？并举例说明。
答案：物质的三态分别是固态、液态和气态。
在固态下，物质的分子密集排列，不易流动，例如冰。
在液态下，物质的分子较为稀疏，可以流动，例如水。
在气态下，物质的分子排列较为松散，具有较高的热运动能量，例如水蒸气。
2. 什么是化学反应？举例说明。
答案：化学反应是指物质在化学变化过程中，原有的物质经过分子之间的构建、断裂和重新组合，形成新的物质的过程。
例如，当铁与氧气反应形成铁锈时，化学反应发生。
3. 解释燃烧现象的化学原理。
答案：燃烧是一种快速氧化反应，它需要燃料、氧气和可燃物质达到着火点的温度。
《物理化学》习题集-
《物理化学》习题集-物理化学课程习题集⼀、单项选择题1、⽤电阻丝加热烧杯中的⽔，若以⽔中的电阻丝为系统，则下⾯的关系中正确的是（）(A) W >0，Q <0，?U >0 (B) W =0，Q >0，?U >0 (C ）W =0，Q <0，?U <0 (D) W <0，Q >0，?U >02、下⾯哪⼀个公式表⽰了离⼦独⽴移动定律 ( )(A) α = Λm / Λm ∞(B) λm,+∞= t +∞Λm ∞(C) λm,+∞,+= Λm ∞－λm,-∞ (D) Λm = k / c3、如果反应 2A + B ＝ 2D 的速率可表⽰为： r = -12d c A /d t = - d c B /d t = 12d c D /d t ，则其反应分⼦数为： ( ) (A) 单分⼦ (B) 双分⼦(C) 三分⼦ (D) 不能确定4、对某纯理想⽓体的任⼀变温过程，下列关系中正确的是： ( )（A ） ?H =Q （B ）2211d d T T V p T T U C T H C T ?=?=??（C ） ?U =Q （D ） ?H =?U + p ?V5、有⼀露于空⽓中的球形液膜，若其直径为2×10-3 m ，表⾯张⼒为0.7N ·m -1，则该液膜所受的附加压⼒为： ( ) (A) 1.4 kPa (B) 2.8 kPa (C) 5.6 kPa (D) 8.4 kPa6、不挥发的溶质溶于溶剂中形成稀溶液之后，将会引起 ( )(A) 凝固点升⾼ (B) 蒸汽压升⾼ (C) 沸点升⾼ (D) 总是放出热量7. NH 4HS(s) 和任意量的NH 3(g) 及 H 2S(g) 达平衡时有 ( )(A) C = 2, P = 2, F = 2 (B) C = 1, P = 2, F = 1 (C) C = 2, P = 3, F = 2 (D) C = 3, P = 2, F = 38、某⼀隔离系统经⼀过程，其过程的⽅向性可由何量确定? ( )(A) ΔS (B) ΔA (C) ΔG (D) ⽆法确定9、某⼀强电解质-+v v X M ，则其平均活度 a ± 与活度a B 之间的关系是 ( ) (A) a ± = a B (B) a ± = (a B )2 (C) a ± = a B ? (D) a ± = (a B )1/? 10、Ag 2O 分解可⽤下⾯两个计量⽅程之⼀表⽰，其相应的平衡常数也⼀并列出：Ag O s Ag s O g 22212()()()→+ K P ()12422Ag O s Ag s O g ()()()→+ K p ()2设⽓相为理想⽓体，且已知反应是吸热的，试判断下列结论哪个是不正确的（）（A ）)2()1(21P P K K = （B ）K K p p ()()21=（C ）K p ()2随温度的升⾼⽽增⼤（D ）O 2⽓的平衡压⼒与计量⽅程的写法⽆关 11、下述说法中，哪⼀种不正确： ( ) (A) 焓是系统能与环境进⾏交换的能量(B) 焓是⼈为定义的⼀种具有能量量纲的热⼒学量(C) 焓是系统的状态函数(D) 焓只有在某些特定条件下，才与系统吸热相等12、系统经历⼀个不可逆循环后，正确的是 ( )(A) 系统的熵增加 (B) 系统吸热⼤于对做作的功 (C) 环境的内能减少 (D) 环境的熵⼀定增加 13、不饱和溶液中溶质的化学势µ与纯溶质的化学势µ*的关系式为： ( )（A ）µµ=* （B ）µµ>* （C ）µµ<* （D ）不能确定14. 某体系存在 C (s ),H 2O (g ),CO (g ),CO 2(g ),H 2(g ) 五种物质，相互建⽴了下述三个平衡： H 2O (g ) + C (s )H 2(g ) + CO (g )CO 2(g ) + H 2(g )H 2O (g ) + CO (g ) CO 2(g ) + C (s )2CO (g )则该体系的独⽴组分数C 为: ( )(A) C =3 (B) C =2 (C) C =1 (D) C =415、在101.325 kPa 下，385 K 的⽔变为同温下的⽔蒸⽓，对该变化过程，下列各式中哪个正确? ( ) (A) ΔS 体+ΔS 环<0 (B) ΔS 体+ΔS 环的值不能确定 (C) ΔS 体+ΔS 环=0 (D) ΔS 体+ΔS环>016、单⼀组分的过冷液体的化学势⽐其固体的化学势： ( ) (A) ⾼ (B) 低(C) 相等 (D) 不可⽐较 17、FeCl 3和H 2O 能形成 FeCl 3·6H 2O ，2FeCl 3·7H 2O ，2FeCl 3·5H 2O ，FeCl 3·2H 2O 四种⽔合物,则该体系的独⽴组分数C 和在恒压下最多可能的平衡共存的相数P 分别为: ( ) (A) C = 3，P = 4 (B) C = 2，P = 4 (C) C = 2，P = 3 (D) C = 3，P = 518、⼀定体积的⽔，当聚成⼀个⼤⽔球或分散成许多⽔滴时，同温度下，两种状态相⽐，以下性质保持不变的有： ( ) (A) 表⾯能 (B) 表⾯张⼒(C) ⽐表⾯ (D) 液⾯下的附加压⼒⼆、计算题1、1mol 理想⽓体从300K ，100kPa 下恒压加热到600K ，求此过程的Q 、W 、?U 、?H 、S 、?G 。
物理化学习题(1-4章)
物理化学习题(1-4章)一,填空题1 当某气体的压缩因子z<1时,说明理想气体比此真实气体_____压缩(易于,难于)2 试写出范德华方程________3 临界温度使气体可以液化的_____温度(最高,最低)4 理想气体经过节流膨胀后,热力学能____(升高,降低,不变)5 热力学第三定律的表述为__________6 写出热力学基本方程 dG=__________7 G 判据:ΔG ≤0的适用条件__________8 吉布斯-杜亥姆方程的表达式为___________ 9 1mol H 2(g)的燃烧焓等于1mol_______的生成焓10 理想气体绝热向真空膨胀,体积由V 1变到V 2,其ΔS=__________ 11 恒温恒压可逆相变,哪一个状态函数为0________12 卡诺热机在T 1=600K 的高温热源和T 2=300K 的低温热源间工作,其热机效率η=________ 13 高温热源温度T 1=600K,低温热源温度T 2=300K.今有120KJ 的热直接从高温热源传给低温热源,此过程ΔS=________ 14 25°C 时,10g 某溶质溶于1dm3溶剂中,测出该溶液的渗透压Π=0.4000kpa.该溶质的相对分子质量为________15 1 mol 理想气体由298K,100kpa 作等温可逆膨胀,若过程ΔG= -2983J,则终态压力为______ 16 25°C 时,0.5mol A 与0.5molB 形成理想液态混合物,则混合过程的ΔS=________17 在某一温度下,将碘溶于CCl 4中,当碘的摩尔分数x(I 2)在0.01~0.04范围内时,此溶液符合稀溶液规律.:18 两个容积均为V 的玻璃球泡之间有细管连接,泡内密封着标准状况下的空气.若将其中一个球加热到100°C,另一个球维持0°C,忽略连接细管中气体的体积,则容器内空气压力为__________19 一定量的理想气体经历某过程变化到终态,若变化过程中,PV ν不变,则状态函数______不变.20 某反应Al 2Cl 6(s)+6Na(s) 2Al(s)+6Nacl(s)的Θ∆t m rH ,=1072KJ ·mol -1.NaCl(s) 的Θ∆t m fH , = - 411.3 KJ ·mol -1,则Al 2Cl 6(s)的Θ∆t m fH ,=_______ KJ ·mol -1二,计算题21 已知水在77°C 时的饱和蒸气压为41.891kpa,水在101.325kpa 下的正常沸点为100°C,求:(1) 下面表示水的蒸气压与温度关系的方程式中的A 和B 的值lg(P/pa)=-A/T+B(2) 在此温度范围内水的摩尔蒸发焓 (3) 在多大压力下水的沸点为105°C22 20°C 下HCl 溶于苯中达平衡,气相中HCl 的分压为101.325kpa,溶液中HCl 的摩尔分数为0.0425.已知20°C 时苯的饱和蒸气压为10.0 kpa,若20°C HCl 和苯蒸气总压为101.325 kpa,求100g 苯中溶解多少HCl.23 已知25°C 甲酸甲酯(HCOOCH 3,l)的标准摩尔燃烧焓Θ∆m cH 为-979.5 KJ ·mol -1,甲酸(HCOOH,l),甲醇(CH 3OH),水(H 2O,l),二氧化碳(CO 2,g)的标准摩尔生成焓Θ∆m fH 分别为-424.72KJ ·mol -1,-238.66 KJ ·mol -1,-285.83 KJ ·mol -1和-393.509 KJ ·mol -1应用这些数据求下列反应的标准摩尔反应焓HCOOH(l)+CH 3OH(l) 3(l)+H 2O(l)24 将装有0.1mol 乙醚(C2H5)2O(l)的小玻璃瓶放入容积为10dm3的恒容密闭真空容器中,并在35.51°C 的恒温槽中恒温.35.51°C 为乙醚在101.325kpa 下的沸点.已知在此条件下乙醚的摩尔蒸发焓ΔvapHm=25.104 KJ ·mol -1.今将小玻璃瓶打破,乙醚蒸发至平衡态,求: (1) 乙醚蒸气的压力(2) 过程的Q, ΔU, ΔH, ΔS, ΔA, ΔG物理化学习题(1-4章)答案1 难于2 ()RT b Vm V ap m=-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+2 3 最高 4 不变5 0K 时纯物质完美晶体的熵等于零6 –SdT+VdP7 恒温恒压,非体积功为零 8∑=BB Bdx n0或∑=BB B dx x 09 H 2O(l)10 nRln(V 2/V 1) 11ΔG 12 0.513 200 J ·K -1 14 6.20*104 15 30kpa16 5.76 J ·K -1 17 0.612 18 117.0kpa 19ΔS 20 –3539.821 (1) A=2156.913K B=10.449 (2) 41.298 KJ ·mol -1 (3)120.406kpa 22 1.867g23 –1.628 KJ ·mol -1 24 (1) 25649.5pa (2) Q=2253.9JΔU=2253.9J ΔH=2510.4J ΔS=9.275 J ·K -1 ΔA= -608.815J ΔG= -352.32。
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3363225.71016810ln 0.44380.018.314298.1510 1.57102r B c c ---⨯⨯⨯⨯==⨯⨯⨯⨯⨯rBc c =1.56，r c =1.56，B c =1.56×10-3mol·dm -3 故此种晶体的溶解度为1.56×10-3mol·dm -3. 6-9 20℃时水在石蜡上的接触角为105°,计算粘附功 已知20℃时水的表面张力为72.8mN·m -1。
解：W 粘＝3(cos 1)72.810(cos1051)g l σθ--+=⨯︒+ ＝0.054J·m -26-12 有机酸同系物的溶液表面张力σ与其浓度间的关系可用下式表示： (σ0 –σ)/σ0 =bln(1+c/a)式中，σ0和σ分别是纯溶剂和溶液的表面张力，c 是溶液的体相浓度，a 和b 是经验常数． (1)导出溶液表面吸附量Γ与浓度c 的关系式．(2)当c 很大，即ca 时，上面关系式将导致什么结果?请解释此结果的意义．(3)已知19℃时，丁酸的σ0b ＝13.1mN·m -1，计算此时饱和吸附量为多少?设此时表面层上丁酸成单分子层吸附，试计算在液面上丁酸分子的截面积． 解．(1)Tc RT c σ∂⎛⎫Γ=-⎪∂⎝⎭， 因为（σ0 –σ)/σ0＝bln(1+c/a) σ＝σ0 –σ0bln(1+c/a)所以011c a b c RT a σ⎡⎤⎢⎥⎢⎥Γ=--⎛⎫⎢⎥+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦ ＝()0bcRT a c σ+(2)当c a 时，Γ＝()0bcRT a c σ+＝0bcRTσ＝Γ∞即当浓度很大时，在T 一定时，表面吸附量Γ是一恒值，即不随浓度而变化，此时Γ称为饱和吸附量Γ∞．(3)Γ∞＝36013.110 5.39108.314292.15bcRT σ--⨯==⨯⨯mol·m -2 1923611 3.08106.02310 5.3910S L --∞===⨯Γ⨯⨯⨯m 2·(分子)-16-16 25℃时测得非离子型表面活性剂CH 3(CH 2)9(OCH 2CH 2)5OH 在不同浓度的水溶液中的表面张力为：c / (10-1 mol∙m –3) 0.1 0.3 1.0 2.0 5.0 8.0 10.0 20.0 30.0 σ / (mN∙m –1)63.956.247.241.634.030.329.829.629.5试确定其临界胶束浓度（根据ln c -σ图的突变点决定），并计算在临界胶束浓度时每个被吸附的表面活性剂分子占据的面积。
解：先求出lnc 值，再列表如下：c / (10-1 mol∙m –3) 0.1 0.3 1.0 2.0 5.0 8.0 10.0 20.0 30.0 lnc-4.61 -3.51 -2.30 -1.61 -0.69 -0.22 0 0.69 1.10 σ / (mN∙m –1)63.956.247.241.634.030.329.829.629.5作c ～lnc 的图(图6—3)．由图可知，突变点的坐标为：ln(c.m.c.)＝一0.13，σ＝29.9mN·m -1所以 c ．m ．c ．＝0.9mol·m -1＝9×10-4mol·dm -3表面过剩浓度()329.941.610ln 8.314298.15(0.13 1.61)T c RT c σ--⨯∂⎛⎫Γ=-= ⎪∂⨯-+⎝⎭＝3.2×10-6mol·m -219236115.2106.02310 3.210S L --===⨯Γ⨯⨯⨯m 2·(分子)-16一17 在-195.8℃下用N 2测定国产石棉比表面，根据实验数据，算得在不同压力下的吸附量（已换算到标准状态）为：p / kPa 6.159 12.745 18.811 25.451 31.224 V / (cm 3)38.843.646.251.456.7又算得p / p 00.060140.12400.18360.24050.3048已知样品重为1.211 g ，取氮分子面积为16.2 Å2，试用BET 吸附等温式计算国产石棉的比表面和常数C 。
解：根据BET 吸附等温式0011()m m p C pV p p V V C p -=+- 由已知数据求出而秒冬丽的值，再列表如下：p / p 00.06014 0.1240 0.1836 0.2405 0.3048 33010/()p cmV p p -⨯-0.060140.12400.18360.24050.3048作33010/()p cm V p p -⨯-～p 0/p 图(图6—4)，得一直线。
.直线斜率：1m C V C -＝33317.7010 1.649100.02520.300.06014m C cm V C ----⨯-⨯==-截距：4311.410m cm V C--=⨯ 3m 411V 39.50.0252 1.410cm -=+⨯＝斜率＋截距23195213V 39.5 6.02310 1.6210 1.42102240022400 1.21110m L A S m Kg W ---⋅⨯⨯⨯⨯=⨯⋅⨯⨯比＝ 故 21142S m g -比＝ 因为431 1.410m cm V C --=⨯，所以C ＝44111811.410 1.41039.5m V --==⨯⨯⨯ 6-18 从朗格缪尔吸附等温式出发，证明当表面覆盖度很小时，将pθln 对θ作图应得一直线，直线的斜率为-1。
如果在表面覆盖度很小时，将pVln 对V 作图应得一直线，此直线的斜率等于什么？解：朗缪尔吸附等温式为：1bpbpθ=+ 即bp bp θθ+=移项得(1)b pθθ=-取对数，lnpθ＝Inb+ln (1)θ- 因为 当θ很小时，ln (1)θ-=-ln θ所以 lnp θ＝Inb －θ故将In(θ／p)对θ作图应得一直线，直线的斜率为－1mV ． 6—21 在101.325kPa 下，lg 炭在88K 时吸附155cm 3。
(标准态)氮气，在273K 时则吸附15cm 3。
，试计算等量摩尔吸附焓． 解：212112()V lnV ads m H T T RTT ∆-=212121V 15ln8.31488273ln V 15527388ads m RTT H T T ⨯⨯∆==--＝－2521J·mol -1故等量摩尔吸附焓为－2521J·mol -1．四、习题答案6-1 在20℃时，把半径为lmm 的水滴分散成半径为1×10-3mm 的小水滴，问表面增 加了多少倍?表面能增加了多少?完成该变化时，环境至少需做功多少?已知20℃时水的表 面张力为72.8mN·m -1．答案：999倍，△G=9.14×10-4J ；W ’= -9.14×10-4J ．6-2 已知20 o C 时水的表面张力为72.8 mN∙m –1。
若把水分散成小水珠，试计算当水珠半径为10–5 cm 时，弯曲面下附加压力为多少？答案：1．46×106Pa ．6-3见习题选解． 6-4见习题选解．6-5 20"C 时苯的表面张力为28.9mN∙m –1，摩尔体积为89.2cm 3·mol -1．计算苯蒸气 在一个半径为10nm 的圆筒形毛细管中开始凝聚时的相对压力．假定毛细管一端是封闭的， 接触角为零，并忽略毛细管管壁上的吸附． 答案p r/p 0=0.816-6 20℃时水的表面张力为72.8 mN∙m –1，汞的表面张力为485 mN∙m –1，汞和水的界面张力为375 mN∙m -1，问水能否在汞的表面上铺展开？ 答案：能铺展开．6-7 273 K ，液体汞的表面张力为470 mN∙m –1，接触角为140 °，试计算在直径为1 mm 的毛细管中下降了多少？已知液体在毛细管中升高的关系为：θρσcos 2/∆=rhg 。
式中h 为高度，g 为重力加速度，ρ∆= 液体密度–蒸气密度。
已知汞ρ= 13.5955 g∙cm –3。
答案：h=-1.08cm ．6-8 两个互不混溶的液体A 和B 之间的粘附功等于单位面积的液-液界面分开并形成两个单独的气-液界面所需的功，即B A B A W －气－气－粘＝σσσ-+。
由表16-1-3知，20℃时水和正辛烷的表面张力分别为72.8和21.8 mN∙m –1，而正辛烷-水的界面张力为50.8 mN∙m –1，试计算：⑴ 正辛烷和水之间的粘附功；⑵ 正辛烷和水的内聚功;（3）正辛烷在水面上的起始铺展系数。
答案：（1）224.3810J W m --⨯⋅粘＝;(2)224.3610J W m --⨯⋅内（正）＝;20.146J W m -⋅内（水）＝;2/0.2mJ S m -⋅正水＝.6-11 证明单组分体系的表面焓S S S pH G TS T T σσ∂⎛⎫=+=- ⎪∂⎝⎭已知在298 K 时液体汞的σ是487 mN∙m –1，在273 K 时是470 mN∙m –1。
计算298 K 时的S G ，S H 和S S 。
答案：G s ＝0.487J·m -2；S s ＝－6.8×10-4J·m -1·k -1；H s ＝0.284J·m -2． 6-12 见习题选解．6-13 用一机械装置，可从一稀肥皂溶液上刮下极薄的一层液体，若是在25℃刮去 300cm 2表面积，得到2cm 2溶液(水重2g)，其中肥皂含量为4.013×10-5 mol ，而溶液体相内2cm 3中含4.000×10-5mol ，试根据吉布斯吸附公式和σ=σ0-bc ，计算溶液的表面张力．已知σ0＝72mN·m -1．答案：σ＝6.13×10-2N·m -1．6-14 20℃时不同浓度的正丁醇水溶液的表面张力如下所示：c / ( mol∙m –3) 0 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.08 0.10 σ / (mN∙m –1)72.660.056.854.351.949.846.043.0‘计算体相浓度为0．04及0．08mol·dm -3时的表面过剩浓度和每一吸附分子的平均占有面积．答案：Г1＝4.02×10-6mol·dm -3；Г2＝5.58 x 10-6mol·dm -3；S 1＝4.13×10-19m·（分子）-1；S 2＝2.98×10-19m·（分子）-16-15 20℃时不同浓度的十二烷基硫酸钠水溶液的表面张力如下：c / ( mol∙m –3) 0 4 4 5 6 7 8 9 10 12 σ / (mN∙m –1)72.662.352.448.545.242.040.039.839.639.5计算每个吸附的十二烷基硫酸根离子当饱和吸附时占有的面积(用作图法)． 答案：S=1.95×10m 2·(离子)-1． 6-16见习题选解． 6-17 见习题选解． 6-18 见习题选解．6-19 在273 K ，不同压力下炭吸附CO 的体积（已校正到压力为101.325 kPa ）是p / kPa 13.33 26.66 40.00 53.33 66.66 80.00 93.32 V / cm 310.218.625.531.436.941.646.1炭的质量为3.022 g 。