关于界面物理化学习题
一、选择题1. 在相同的温度及压力下，把一定体积的水分散成许多小水滴经这一变化过程，以下性质保持不变的是（d ）（a ）总表面能 （b ）比表面 （c ）液面下的附加压力 （d ）表面张力2. 直径为1×10-2m 的球形肥皂泡所受的附加压力为（已知表面张力为0.025N•m -1）（d ） （a ）5 Pa （b ）10 Pa （c ）15 Pa （d ）20 Pa思路：因为肥皂泡有内、外两个表面，内面的附加压力是负值，外面的附加压力是正值，故 4's p R γ=，答案选d 。
3. 已知水溶解某物质以后，其表面张力γ与溶质的活度a 呈如下关系：()0ln 1A Ba γγ=-+式中γ0为纯水的表面张力，A ，B 为常数，则溶液表面过剩Γ2为（c ）（a ）()21Aa RT Ba Γ=-+ （b ）()21ABa RT Ba Γ=-+ （c ）()21ABa RT Ba Γ=+ （d ）()21Ba RT Ba Γ=-+ 思路：()211a d a B ABa A RT da RT Ba RT Ba γ⎛⎫Γ=-=--= ⎪++⎝⎭，答案选c 。
4. 298K 时，苯蒸汽在石墨上的吸附符合Langmuir 吸附等温式，在苯蒸汽压力为40Pa 时，覆盖率θ=0.05，当θ=0.5时，苯蒸汽的平衡压力为（b ）（a ）400 Pa （b ）760 Pa （c ）1000 Pa （d ）200 Pa思路：Langmuir 公式1ap apθ=+ 将已知条件的压强和覆盖率代入公式，计算得到a 的值，然后根据新的覆盖度和a ，计算出平衡压力。
答案为b 。
（要求能够自己推导Langmuir 公式）5. 在298K 时，已知A 液的表面张力是B 液的一半，其密度是B 液的两倍。
如果A ，B 液分别用相同的毛细管产生大小相同的气泡时，A 液的最大气泡压力差等于B 液的（a ） （a ）0.5倍 （b ）1倍 （c ）2倍 （d ）4倍 思路：2's p R γ=，代入该公式计算比值，答案选a 。
6. 将一毛细管插入水中，毛细管中水面上升5cm ，在3cm 处将毛细管折断，这时毛细管上端（c ）（a ）水从上端溢出 （b ）水面呈凸面 （c ）水面呈凹形弯月面 （d ）水面呈水平面思路：液体具有流动性，Yang -Laplace 公式中的半径是可以变化的，不可能出现“井喷”的情况。
7. 用同一滴管分别滴下1cm 3的NaOH 水溶液、水、乙醇水溶液，各自的滴数多少的次序为（c ）（a ）三者一样多（b ）水>乙醇水溶液>NaOH 水溶液（c ）乙醇水溶液>水>NaOH 水溶液（d ）NaOH 水溶液>水>乙醇水溶液思路：乙醇对水而言是表面活性剂，NaOH 对水而言是非表面活性剂。
8. 当水中加入表面活性剂后，将发生（a ）（a ）0d da γ< 正吸附 （b ）0d da γ< 负吸附（c ）0d da γ> 正吸附 （d ）0d da γ> 负吸附 思路：2a d RT daγΓ=-，表面活性剂在水面富集，可以减小表面张力，为正吸附。
答案选a 。
9. 把细长不渗水的两张纸条平行地放在纯水面上，中间留少许举例，小心地在中间滴一滴肥皂水，则两纸条间距离将（a ）（a ）增大 （b ）缩小 （c ）不变 （d ）以上三种都有可能思路：肥皂是表面活性剂，中间的界面张力减小，因此在两侧的水的界面张力作用下，距离增大。
答案选a 。
10. 水不能润湿荷叶表面，接触角大于90o ，当水中加入皂素后，接触角将（b ） （a ）变大 （b ）变小 （c ）不变 （d ）无法判断思路：接触角为锐角，表明是可以润湿。
答案选b 。
11. 多孔硅胶有强烈的吸水性能，硅胶吸水后其表面Gibbs 自由能将（b ）（a ）升高 （b ）降低 （c ）不变 （d ）无法比较思路：自发过程，故吉布斯自由能减小。
答案选b 。
12. 某气体A 2在表面均匀的催化剂（K ）表面发生解离反应，生成产物B+C ，其反应机理为()2222ad k k k A g K AK B C K +−−→++已知第二步为决速步，当A 2(g)压力较高时，反应表现的级数为（d ）（a ）一级 （b ）二级 （c ）0.5级 （d ）零级思路：因为第二步是决速步，所以速率方程写为：[][]212d AK r k AK dt=-= []AK 是中间吸附态，根据稳态近似法，[][][][]2222220a d d AK p k K k AK k AK dt p Θ=--= [][][][]{}[][]{}220220a a d d p p k K k K AK pp p AK m K AK k k k k p ΘΘΘ-===-++ 求解AK 的平衡浓度，[][]0.500.51p m K p AK p m p ΘΘ⎛⎫ ⎪⎝⎭=⎛⎫+ ⎪⎝⎭代入上面的速率方程表达式，得 [][]20.5020.51p m K p r k AK k p m p ΘΘ⎧⎫⎛⎫⎪⎪ ⎪⎪⎪⎝⎭==⎨⎬⎛⎫⎪⎪+ ⎪⎪⎪⎝⎭⎩⎭ 当初始压强很大的时候，上式简化为[]20r k K =，反应速率为一恒定值，所以为0级反应。
13. 恒温恒压下，将一液体分散成小颗粒液滴，该过程液体的熵值将（a ）（a ）增大 （b ）减小 （c ）不变 （d ）无法判定思路：表面积增大，是混乱度增加的过程，所以熵增。
答案选a 。
14. 微小晶体与普通晶体相比较，性质不正确的是（d ）（a ）微小晶体的饱和蒸汽压大 （b ）微小晶体的溶解度大（c ）微小晶体的熔点较低 （d ）微小晶体的溶解度较小思路：考察Kelvin 公式。
15. 气相中的大小相邻液泡相碰，两泡将发生的变化是（a ）（a ）大泡变大，小泡变小 （b ）大泡变小，小泡变大（c ）大泡、小泡均不变 （d ）两泡将分离开思路：根据Yang -Laplace 公式，气泡越小，所受的附加压力越大。
小的变小，大的变大。
答案选a 。
16. 表面活性剂具有增溶作用，对增溶作用说法不正确的是（c ）（a ）增溶作用可以是被溶物的化学势大大降低；（b ）增溶作用是一个可逆的平衡过程；（c ）增溶作用也就是溶解作用；（d ）增溶作用与乳化作用不同思路：增溶的原理是，被溶物被包裹在胶束内，该过程不是溶解过程，而是自发的包裹聚集。
17. Langmuir 吸附等温式满足的条件下，下列不恰当的是（c ）（a ）固体表面是均匀的 （b ）吸附质分子之间相互作用可以忽略不计（c ）吸附是多分子层的 （d ）吸附热不随吸附量改变思路：Langmuir 吸附是单分子层吸附。
18. 对于物理吸附的描述中，不正确的是（d ）（a ）吸附力来源于Van Der Waals 力，其吸附一般不具有选择性（b ）吸附层可以是单分子层或多分子层（c ）吸附热较小（d ）吸附速率较小思路：物理吸附，吸附的快，脱附也容易。
19. 已知H 2的解离能为436kJ•mol -1，用气态H 原子在清洁的W 表面上进行化学吸附时放热293kJ•mol -1。
若用1mol H 2在W 表面上全部进行解离吸附，估计其吸附热约为（c ） （a ）-150kJ•mol -1 （b ）586kJ•mol -1 （c ）150kJ•mol -1 （d ）-143kJ•mol -1 思路：吸热取正号，放热取负号。
20. 称为催化剂毒物的主要行为是（d ）（a ）和反应物之一发生化学反应 （b ）增加逆反应的速率（c ）使产物变得不活泼 （d ）占据催化剂的活性中心思路：毒化的机理是催化剂表面的活性中心被毒物占领。
二、填空题1. 20o C ，101.325kPa 下，把一半径R 1=5mm 的水珠分散成R 2=10-3mm 的小水滴，则小水滴的数目为 1.25×1011个，此过程系统ΔG=0.1143J 。
已知20o C 时，水的表面张力γ=7.275×10-2N•m -1。
思路：31143V R π= 32243V R π= 12V nV =，计算得，n=1.25×1011。
S dG SdT VdP dA γ=-++，在恒温、恒压条件下，()222144S G A n R R γγππ∆=∆=⨯-，计算得0.1143J 。
2. 20o C ，101.325kPa 的标准大气压力下，在液体水中距液面0.01m 处形成半径为1mm 的小气泡时，气泡内气体的压力为p =1.0157×105Pa 。
思路：因为凹液面的附加压力是负值，所以当形成这个气泡时，为了抵消这个负的附加压力，其内部压强应该是3500.0727510132510100.01 1.0157100.001s p p p gh Pa Pa Pa Pa ρ=-+=-+⨯⨯=⨯-3. 同种液体，在一定温度下形成液滴、气泡和平面液体，对应的饱和蒸汽压分别是p 滴，p 泡和p 平，若将三者按大小顺序排列应为p 滴>p 平>p 泡。
思路：考察Yang -Laplace 公式。
4. 液态汞的表面张力γ=[0.4636+8.32×10-3T/K -3.13×10-7(T/K)2]N•m -1，在400K 时，汞的,S T VU A ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭0.5137J•m -2。
思路：s dU TdS pdV dA γ=-+，,,s A V s T VS A T γ⎛⎫∂∂⎛⎫=-⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ 将上述两个等式联立，有， ,,s A V s T VU T A T γγ⎛⎫∂∂⎛⎫=- ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭（参看教材316页）5. T =298K 时，水-空气表面张力γ=7.17×10-2N•m -1，411, 1.5710sp A N m K T γ---∂⎛⎫=-⨯⋅⋅ ⎪∂⎝⎭。
在T ，p ϴ时，可逆地增加2×10-4m 2表面，对系统所做的功W =1.434×10-5J ，熵变ΔS =3.14×10-8J 。
思路：2457.1710210 1.43410s W A N m J γ---=∆=⨯⨯⨯⋅=⨯ 因为,,,,s B BA p n s T p n S A T γ⎛⎫∂∂⎛⎫=- ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ 所以411428,, 1.5710210 3.1410s Bs A p n S A N m K m J T γ-----∂⎛⎫∆=-⨯=⨯⋅⋅⨯⨯=⨯ ⎪∂⎝⎭6. 300K 时，水的表面张力γ=0.0728N•m -1，密度ρ=0.9965×103kg•m -3。
物理化学界面现象
物理化学界面现象一、选择题1. 同一系统，比表面自由能和表面张力都用γ 表示，它们( )A 物理意义相同，数值相同；B 量纲和单位完全相同；C 物理意义相同；D 前者是标量，后者是矢量相同，单位不同。
2.在液面上，某一小面积 S 周围表面对 S 有表面张力，下列叙述不正确的是( )A 表面张力与液面垂直；B 表面张力与 S 的周边垂直垂直；C 表面张力沿周边与表面相切；D 表面张力的合力在凸液面指向液体内部（曲面球心），在凹液面指向液体外部。
3. 下列叙述正确的是( )A 比表面自由能的意义是，在定温定压下，可逆地增加单位体积引起系统吉布斯自由能的增量；B 表面张力的意义是，在相表面的功面上，平行作用于表面上任意单位长度功线的表面紧缩力；C比表面自由能单位为J.m2,表面张力单位为N.m-1时，两者数值相同；D 比表面自由能与表面张力量纲一致，但单位不同。
4.一个玻璃毛细管分别插入 25ºC 和 75ºC 的水中，则毛细管中的水在两不同温度水中上升的高度( )A 相同；B 无法确定；C 25ºC 水中高于 75ºC 水中；D 75ºC 水中高于 25ºC 水中。
5.纯水的表面张力是指恒温恒压组成时水与哪类相接触的界面张力( )A 饱和水蒸汽;B 饱和了水蒸气的空气;C 空气;D 含有水蒸气的空气。
6.已知 20ºC时水～空气的界面张力为7.27×10-2N·m-1，当在 20ºC下可逆地增加水的表面2,则系统的ΔG为 ( )积4cmA2.91×10-5J B2.91×10-1J C－2.91×10-5J D－2.91×10-1J7.对处于平衡状态的液体，下列叙述不正确的是( )A 凸液面内部分子所受压力大于外部压力；B 凹液面内部分子所受压力小于外部压力；C 水平液面内部分子所受压力大于外部压力；D 水平液面内部分子所受压力等于外部压力。
物理化学论 界面现象习题
第十章界面现象10.1在293.15 K及101.325kPa下，把半径为1×10-3m的汞滴分散成半径为1×10-9m小汞滴，试求此过程系统的表面吉布斯函数变为多少？已知汞的表面张力为0.4865N·m-1。
10.2计算373.15K时，下列情况下弯曲液面承受的附加压。
已知373.15K时水的表面张力为58.91×10-3 N·m-1。
（1）水中存在的半径为0.1μm的小气泡；（2）空气中存在的半径为0.1μm的小液滴；（3）空气中存在的半径为0.1μm的小气泡。
10.3 293.15K时，将直径为0.1mm的玻璃毛细管插入乙醇中。
问需要在管内加入多大的压力才能防止液面上升？如不加任何压力，平衡后毛细管内液面高度为多少？已知该温度下乙醇的表面张力为22.3×10-3 N·m-1，密度为789.4kg·m-3，重力加速度为9.8m·s-2。
设乙醇能很好地润湿玻璃。
10.4水蒸气迅速冷却至298.15K时可达过饱和状态。
已知该温度下的表面张力为71.97×10-3 N·m-1，密度为997kg·m-3。
当过饱和水蒸气压力为平液面水的饱和蒸汽压的4倍时，计算。
（1）开始形成水滴的半径；（2）每个水滴中所含水分子的个数。
10.5已知CaCO3（s）在773.15K时的密度3900kg·m-3，表面张力为1210×10-3 N·m-1，分解压力为101.325Pa。
若将CaCO3（s）研磨成半径为30nm（1nm=10-9m）的粉末，求其在773.15K时的分解压力。
10.6已知273.15K时，用活性炭吸附CHCl3，其饱和吸附量为93.8dm3·kg-1，若CHCl3的分压为13.375kPa，其平衡吸附量为82.5 dm3·kg-1。
物理化学习题6-界面现象
物理化学测验题（六）一、选择题。
在题后括号内，填上正确答案代号。
1、接触角是指：（１）ｇ／ｌ界面经过液体至ｌ／ｓ界面间的夹角；（２）ｌ／ｇ界面经过气相至ｇ／ｓ界面间的夹角；（３）ｇ／ｓ界面经过固相至ｓ／ｌ界面间的夹角；（４）ｌ／ｇ界面经过气相和固相至ｓ／ｌ界面间的夹角；2、朗缪尔公式克描述为：（ ）。
（１）五类吸附等温线；（２）三类吸附等温线；（３）两类吸附等温线；（４）化学吸附等温线。
3、化学吸附的吸附力是：（ ）。
（１）化学键力；（２）范德华力； （３）库仑力。
4、温度与表面张力的关系是： （ ）。
（1）温度升高表面张力降低；（2）温度升高表面张力增加；（3）温度对表面张力没有影响；（4）不能确定。
5、液体表面分子所受合力的方向总是：（ ），液体表面张力的方向总是：（ ）。
（1）沿液体表面的法线方向，指向液体内部；（2）沿液体表面的法线方向，指向气相；（3）沿液体的切线方向；（4）无确定的方向。
6、下列各式中，不属于纯液体表面张力的定义式的是： （ ）；（1）； (2) ； (3) 。
7、气体在固体表面上吸附的吸附等温线可分为：( )。
（１）两类；（２）三类；（３）四类；（４）五类。
8、今有一球形肥皂泡，半径为r ，肥皂水溶液的表面张力为σ，则肥皂泡内附加压力是：（）。
（1） ；（2）；（3）。
9、若某液体能在某固体表面铺展，则铺展系数ϕ一定：（ ）。
（１）< ０； （２）> ０；（３）＝ ０。
10、等温等压条件下的润湿过程是：（ ）。
（１）表面吉布斯自由能降低的过程；（２）表面吉布斯自由能增加的过程； p T A G ,⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂p T A H ,⎪⎭⎫⎝⎛∂∂V T A F ,⎪⎭⎫⎝⎛∂∂r p σ2=∆r p 2σ=∆r p σ4=∆（３）表面吉布斯自由能不变的过程；（４）表面积缩小的过程。
二、填空题。
在题中“____”处填上答案。
1、玻璃毛细管水面上的饱和蒸气压⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽同温度下水平的水面上的饱和蒸气压。
界面物理化学 习题
（1） 该脂肪酸的Gibbs吸附等温式； （2） 当a>>A时，在表面的紧密层中，每个脂肪酸分子的截面
积。 解：（1）Gibbs吸附等温式公式： 先把表面张力的公式进行变换，得 因此，表面超量为 （2）当a>>A时， 因此，单个脂肪酸分子的截面积为，即3.09×10-19m2。
8. 一般来说，物理吸附的吸附量随温度增高而降低，化学吸附的吸附量 随温度增高而先增加，后降低。 三、计算题 1. 在一封闭容器底部钻一个小孔，将容器浸入水中至深度0.40m处，恰 可使水不浸入孔中。已知298K时水的表面张力为7.2×10-2N•m-1，密度为 1.0×103kg•m-3，求孔的半径。 解：容器浸入水中，小孔的地方必然形成凸面液滴。平衡时，其表面的 附加压力应等于外面液体的压强，即 计算得，R’=3.6×10-5m。
思路：自发过程，故吉布斯自由能减小。答案选b。
12. 某气体A2在表面均匀的催化剂（K）表面发生解离反应，生成产物 B+C，其反应机理为 已知第二步为决速步，当A2(g)压力较高时，反应表现的级数为（d） （a）一级 （b）二级 （c）0.5级 （d）零级
思路： 因为第二步是决速步，所以速率方程写为： 是中间吸附态，根据稳态近似法， 求解AK的平衡浓度， 代入上面的速率方程表达式，得 当初始压强很大的时候，上式简化为，反应速率为一恒定值，所以为0 级反应。
10. 水不能润湿荷叶表面，接触角大于90o，当水中加入皂素后，接触角 将（b） （a）变大 （b）变小 （c）不变 （d）无法判断 思路：接触角为锐角，表明是可以润湿。答案选b。
厦门大学物理化学习题及答案第章界面现象
厦门大学物理化学习题及答案第章界面现象1、表面性质与什么有关？服用同样质量同样成份的药丸和药粉，哪一种的药效快？为什么？答案：（药粉的比表面大，药效快。
）2、试计算在20℃时将1cm3水分散成半径为1某10-5cm的小水滴所需要的功。
答案：(2.16J)3、将一个系有细线圈的金属环，在肥皂液中浸一下然后取出，这时金属环被一层液膜所覆盖，而细线圈也保持着最初不规则的形状（见图），现若将线圈内的液膜刺破，问线圈将变成什么形状？为什么？答案：（变成一圆圈，因为表面张力的作用。
）4、有人从"表面扩展过程是一熵增过程"出发，得到"表面扩展是一自发过程"这一结论。
试指出此结论的错误所在。
答案：（体系熵增加并不等于总熵增加。
）5、设纯水的表面张力与温度的关系符合下面的关系式假定表面积改变不会引起总体积变化。
试求(1)在283K及压力下可逆地使水的表面积增加1cm2时，必须对体系做功多少？(2)计算该过程中体系的ΔU、ΔH、ΔS、ΔF、ΔG及所吸收的热。
(3)除去外力，使体系不可逆地自动收缩到原来的表面积；并设不做收缩功。
试计算该过程的ΔU、ΔH、ΔS、ΔF、ΔG及热。
答案：〔(1)W＝-7.424某10-6J(2)ΔU＝ΔH＝7.564某10-6J、ΔF＝ΔG＝7.424某10-6J、ΔS＝4.95某10-10J·K-1、Q＝1.4某10-7J(3)ΔU＝ΔH＝-7.564某10-6J、ΔF＝ΔG＝-7.424某10-6J、ΔS＝-4.95某10-10J·K-1、Q＝ΔU〕4、如图所示两根毛细管中分别装有两种不同的液体，若在毛细管右端加热，问液体将如何移动。
答案：(上管向左，下管向右)5、在下列体系中将活塞两边连通时将出现什么情况？为什么？若连通大气又如何？答案：（小泡变小，大泡变大，若连通大气，则两气泡均变小，直至曲率半径变成无限大。
）6、在一管径不均匀的毛细管中有一些可润湿管壁的液体存在（见图）。
界面物理化学-习题
界⾯物理化学-习题界⾯物理化学-习题⼀、选择题1. 在相同的温度及压⼒下，把⼀定体积的⽔分散成许多⼩⽔滴经这⼀变化过程，以下性质保持不变的是（d ）（a ）总表⾯能（b ）⽐表⾯（c ）液⾯下的附加压⼒（d ）表⾯张⼒2. 直径为1×10-2m 的球形肥皂泡所受的附加压⼒为（已知表⾯张⼒为0.025N?m -1）（d ）（a ）5 Pa （b ）10 Pa （c ）15 Pa （d ）20 Pa思路：因为肥皂泡有内、外两个表⾯，内⾯的附加压⼒是负值，外⾯的附加压⼒是正值，故 4's p R γ=，答案选d 。
3. 已知⽔溶解某物质以后，其表⾯张⼒γ与溶质的活度a 呈如下关系：()0ln 1A Ba γγ=-+ 式中γ0为纯⽔的表⾯张⼒，A ，B 为常数，则溶液表⾯过剩Γ2为（c ）（a ）()21AaRT Ba Γ=-+ （b ）()21ABaRT Ba Γ=-+4倍思路：2's pR γ=，代⼊该公式计算⽐值，答案选a 。
6. 将⼀⽑细管插⼊⽔中，⽑细管中⽔⾯上升5cm ，在3cm 处将⽑细管折断，这时⽑细管上端（c ）（a ）⽔从上端溢出（b ）⽔⾯呈凸⾯（c ）⽔⾯呈凹形弯⽉⾯（d ）⽔⾯呈⽔平⾯思路：液体具有流动性，Yang-Laplace 公式中的半径是可以变化的，不可能出现“井喷”的情况。
7. ⽤同⼀滴管分别滴下1cm 3的NaOH ⽔溶液、⽔、⼄醇⽔溶液，各⾃的滴数多少的次序为（c ）（a ）三者⼀样多（b ）⽔>⼄醇⽔溶液>NaOH ⽔溶液（c ）⼄醇⽔溶液>⽔>NaOH ⽔溶液（d ）NaOH ⽔溶液>⽔>⼄醇⽔溶液思路：⼄醇对⽔⽽⾔是表⾯活性剂，NaOH 对⽔⽽⾔是⾮表⾯活性剂。
8. 当⽔中加⼊表⾯活性剂后，将发⽣（a ）（a ）0d da γ< 正吸附（b ）0d da γ< 负吸附（c ）0d da γ> 正吸附（d ）0d da γ> 负吸附思路：2a d RT da γΓ=-，表⾯活性剂在⽔⾯富集，可以减⼩表⾯张⼒，为正吸附。
物理化学[习题解答_第十三章 界面现象]
酸分子的截面积为若干？
解 (1) ab
(c c ) 1 b c c
2
cc RT
(c
c
)
ab c c RT (1 b c
c
)
(2)将数据代入上式，得：
2 4.30 106 mol m2
(3)当b c ? 1时 c
2
a RT
5.40 106 mol m2
A 1 3.081019 m2 0.308nm2
p1 101.325kPa p 1；p2 1013.25kPa p 10
代入兰缪尔吸附公式，得：
1aa11
2.5dm3 Vm
a10 1a10
4.2dm3 Vm
解得：a 1.223，Vm 4.54dm3
当 V 1 时，1.223 p p 1 Vm 2 11.223 p p 2
p p 0.82，即p 0.82 p 83.087kPa。
解 ln p 2 M 0.3487 p0 RT R
p 1.4172 p0
p 1.4172 3168Pa 4489Pa
12.在298K时，1,2-二硝基苯(NB)在水中所形成的饱和溶液 的浓度为5.9×10-3mol·dm-3，计算直径为0.01μm的NB微 球在水中的溶解度？已知在该温度下，NB与水的γl-s为 0.0257N·m-1，NB的密度为1566kg·m-3。
0
a
ln
1
b
c c
式中γ0为纯水的表面张力，a、b为常数。
(1)试求该溶液中丁酸的表面超额Γ2和其浓度c之间的关 系式(设活度系数均为1)；
(2)若已知a=0.0131N·m-1， b=19.62，试计算当c=0.2时Γ2 值为多少？
(3)
物理化学十一、十二章问答题（界面现象和胶体）
物理化学十一、十二章问答题（界面现象和胶体）第十一章界面现象1．表面能、表面自由能、比表面自由能、表面张力是否是一个概念？相同否？答：总的说来四者都是描述表面的过剩能量，但概念上有区别，表面能为物质表面较其内部多余的能量；若在T，p恒定时，这部分能量称为表面自由能（表面吉布斯自由能）；若在T，p恒定时，单位表面的自由能，便称为比表面自由能，其单位为J·m－2，因J ＝N·m，故J·m－2也可化为N·m－1，这样表面自由能又转变为另一概念，成为垂直作用于单位长度相表面上沿着相表面的切面方向的力，称为表面张力。
虽然比表面自由能和表面张力的数值相同，也可混用，但概念有差别，前者是标量，后者是矢量。
2．若在容器内只是油与水在一起，虽然用力振荡，但静止后仍自动分层，这是为什么？答：油与水是互不相溶的，当二者剧烈振荡时，可以相互分散成小液滴，这样一来，表面能增大，这时又没有能降低表面能的第三种物质存在，因此这时为不稳定体系，体系有自动降低能量的倾向，分层后，体系能量降低，因此会自动分层。
3．铅酸蓄电池的两个电极，一个是活性铅电极，另一个是活性氧化铅电极，你是怎样理解这理解这“活性”两字？答：这里活性是指铅或氧化铅处于多孔性，即具有大的比表面积，具有较高比表面自由能，处于化学活性状态。
这是在制备电极时经过特殊活化工序而形成的高分散状态，根据热力学理论及表面性质，若铅蓄电池长期使用或者长期放置而未能及时充电，电极的高分散状态会逐渐减低，这种活性也就消失。
4.在化工生产中，固体原料的焙烧，目前很多采用沸腾焙烧，依表面现象来分析有哪些优点？答：沸腾焙烧是将固体原料碎成小颗粒，通入预热的空气或其它气体，使炉内固体颗粒在气体中悬浮，状如沸腾，这样就增大了固气间的接触界面，增强了传质与传热，使体系处于较高的化学活性状态。
5. 在滴管内的液体为什么必须给橡胶乳头加压时液体才能滴出，并呈球形？答：因在滴管下端的液面呈凹形，即液面的附加力是向上的，液体不易从滴管滴出，因此若要使液滴从管端滴下，必须在橡胶乳头加以压力，使这压力大于附加压力，此压力通过液柱而传至管下端液面而超过凹形表面的附加压力，使凹形表面变成凸形表面，最终使液滴滴下，刚滴下的一瞬间，液滴不成球形，上端呈尖形，这时液面各部位的曲率半径都不一样，不同部位的曲面上所产生附加压力也不同，这种不平衡的压力便迫使液滴自动调整成球形，降低能量使液滴具有最小的表面积。
界面现象题目--答案参考
界⾯现象题⽬--答案参考界⾯现象习题集1、为什么⾃由液滴必成球形？答：纯液体表⾯上的分⼦⽐内部分⼦具有更⾼的能量，⽽能量降级为⼀⾃发过程，所以它必然导致表⾯⾯积为最⼩状态。
2、为什么有云未必有⾬？如何使云变成⾬答：空⽓的上升运动，造成⽓温下降，形成过饱和⽔⽓；加上吸湿性较强的凝结核的作⽤，⽔⽓凝结成云，来⾃云中的云滴，冰晶体积太⼩，不能克服空⽓的阻⼒和上升⽓流的顶托，从⽽悬浮在空中。
当云继续上升冷却，或者云外不断有⽔⽓输⼊云中，使云滴不断地增⼤，以致於上升⽓流再也顶不住时候，才能从云中降落下来，形成⾬。
3、分⼦间⼒与什么有关，其与表⾯张⼒的关系何在？答：分⼦间⼒与温度、电荷分布、偶极矩、分⼦相对质量、外加电场有关表⾯张⼒实质为每增加单位表⾯积所增加的⾃由焓1）表⾯张⼒的物理意义需⽤分⼦间作⽤⼒解释：在液体表⾯，表⾯分⼦的两侧受⼒不等。
⽓相分⼦对它的引⼒远远⼩于液相。
必然受到向下的拉⼒。
所以，要将液体内部的分⼦拉⾄表⾯，必须克服分⼦间⼒对其做功。
该功主要⽤来增加其表⾯能。
即：Γ为增加单位表⾯积所做的功。
对纯液体⽽⾔，热⼒学诸函数关系为：通常以等温等压和定组成条件下，每增加单位表⾯积引起⾃由焓的变化，即⽐表⾯⾃由焓。
⽐表⾯⾃由焓即为表⾯张⼒。
2）表⾯张⼒是液体分⼦间引⼒⼤⼩的度量指标之⼀，凡是影响分⼦间⼒的因素必将影响表⾯张⼒。
4、20℃时汞的表⾯张⼒Γ=4.85×10-1N/m ，求在此温度及101.325kPa 的压⼒下，将半径r1=1.0mm 的汞滴分散成r2=10-5mm 的微⼩汞滴⾄少需要消耗多少的功？答： dA=8dr = -w Γ=4.85×10-1N/m w=6.091x J5、分⼦间⼒的认识过程说明了什么?你有哪些体会？答：我们对于分⼦间⼒的认识是⼀个不断深化的过程。
由于看到了各物质之间的异同⽽提出了分⼦间⼒这样⼀个概念来解释。
随着解释的不断深⼊，认识也在不断地提⾼，从⽽对其进⾏更多的修正。
物理化学第六版第十章界面现象课后思考题
物理化学第六版第十章界面现象课后思考题摘要：1.物理化学第六版第十章界面现象概述2.课后思考题解答正文：一、物理化学第六版第十章界面现象概述物理化学第六版第十章主要讲述了界面现象，这是物理化学中的一个重要内容。
界面现象是指两种或多种物质相互接触时，由于它们之间的相互作用力不同，会发生的一系列现象。
这些现象包括表面张力、接触角、界面电荷等。
本章主要通过讲述这些现象，使读者了解并掌握界面现象的基本概念和相关知识。
二、课后思考题解答1.问题一：请简述表面张力的概念及其产生原因。
答：表面张力是指液体分子之间的相互作用力。
当液体与气体接触时，液体表面层的分子受到气体分子的吸引，使液体表面层的分子间距大于液体内部分子间距，从而使液体表面形成一个收缩的趋势。
这种使液体表面有收缩趋势的力称为表面张力。
2.问题二：请解释接触角的概念，并举例说明。
答：接触角是指液体与固体接触时，液体与固体的界面形成的角度。
接触角可以用来判断液体与固体的亲水性或疏水性。
当接触角小于90°时，液体与固体呈亲水性；当接触角大于90°时，液体与固体呈疏水性。
例如，水滴在玻璃板上时，水滴与玻璃板接触角大于90°，说明水与玻璃呈疏水性。
3.问题三：请简述界面电荷的概念及其产生原因。
答：界面电荷是指在两种介质接触的界面上，由于介质的极性不同，会产生电荷分布的现象。
当两种介质接触时，如果它们的极性不同，就会在接触界面上产生正负电荷。
这些电荷称为界面电荷。
例如，当金属与非金属接触时，由于金属表面的电子与非金属表面的电子互相转移，会在接触界面上产生界面电荷。
通过以上解答，我们可以更好地理解物理化学第六版第十章界面现象的相关知识。