(2)若钠原子在膜内不动,其凝聚过程的摩尔平动熵变的统计表达式又将如何?用Mr,V,A及T等字母表示所求结果。
10.已知CO2分子的4个简正振动频率分别是:v1=1337cm-1, v2=667cm-1, v3=667cm-1, v2=2349cm-1,试求CO2气体在198.15K时的标准摩尔振动熵?(24.233JK-1mol-1)
11.N2与CO的分子量非常相近,转动惯量的差别也极小,在298.15K时,两者的振动与电子运动均基本上处于最低能级,但是N2的标准摩尔熵为191.6J·K-1·mol-1,而CO却为197.6J ·K-1·mol-1,试分析产生差别的原因? 12.HBr分子的核间平均距离r=1.414×10-8cm,试求:
(1)HBr的转动特征温度?r;(12.2K)
(2)在298.15K时,HBr分子占据转动量子数J=1能级上的分子数在总分子数中所占百分比;(11.3%)
(3)在298.15K、1p?下,HBr理想气体的摩尔转动熵?(34.9JK-1mol-1)
13.试求NO(g)在298.15K, 1p?下的标准摩尔熵。已知: NO的?r=2.42K, ?v=2690K, 电子基
-
态与第一激发态的简并度均为2, 两能级之差为2.473×1021 J。(210.67J?K-1?mol-1) 14.某三原子分子气体AB2可看作理想气体,并设其各个运动自由度都服从经典的能量均分原理,已知γ=Cp/Cv=1.15,试判断AB2是否为线性分子?(是)
证明题
1.如果体系由A,B两种粒子理想混合,它们间没有相互作用,不考虑能级简并情形推导其Boltzmann分布。
2. 验证室温条件下,平动子能级上的最概然分布数远小于该能级的量子态数(简并度)。 3. 试证明对于独立子单组分系统最低能级?0零点规定不影响S值。
4. 验证晶体热容的爱因斯坦公式计算值在温度趋于0K时趋于0 J K-1 mol-1,在温度很高时趋于3R。
5.试推导重力场中的气体压力分布满足p?p0e?mgk/kT式,并指出推导过程引入了哪些近似。 6.某学生使用谐振子模型(基态设为能量零点)来讨论单原子气体的反应速率方程。他假设只有能量高于En(=nhv)的粒子才有可能反应,反应速率r与高能粒子数成正比,试导出该体系的反应速率方程。
一、 选择题
1、下列各式中,不属于纯液体表面张力定义式的是( )
??G???U???H???A?A、? B、 C、 D、???????
?A?A?A?A?S?T,p?S?T,V?S?S,p?S?T,V
2、下面关于?的物理意义中不正确的是( )
A、?是沿着与表面相切的方向,垂直作用于表面上单位长度线段上的紧缩力 B、?是恒温、恒压下可逆地增加单位表面积所需的非体积功
C、?是在一定的温度、压力下,单位表面积中的分子所具有的Gibbs函数值 D、?是恒温、恒压下增加单位表面积所引起的系统Gibbs函数的增量
**3、定温下,同一液体中形成两个大小不同的气泡的饱和蒸气压p大与p小间的关
系为( )
******A、p大 B、p大 C、p大 D、不能确定 ?p小?p小?p小
4、球形碳酸氢铵固体在一定温度下的真空容器中分解达平衡
NH4HCO3?NH3?H2O?CO2
若保持温度不变,指减小的颗粒度,该平衡将( )
A、向左移动 B、向右移动 C、不移动 D、不能确定
5、溶液的表面张力随着溶液浓度的增大一定( )
A、增大 B、减小 C、不变 D、不能确定
6、溶液的表面吸附量?只能( )
A、为正值 B、为负值 C、为零 D、不能确定
7、某物质在水溶液中发生负吸附,该溶液在干净的玻璃毛细管中的高度比纯水在该管中的高度( )
A、更高 B、更低 C、相同 D、不能确定
8、在吸附过程中,以下热力学量的变化正确的是( )
A、?G?0,?H?0,?S?0 B、?G?0,?H?0,?S?0 C、?G?0,?H?0,?S?0 D、?G?0,?H?0,?S?0
9、Langmuir等温吸附公式适用于( )
A、单分子层吸附 B、多分子层吸附
C、吸附达到平衡 D、吸附分子间无相互作用力
10、BET吸附等温式中Vm的物理意义是( )
A、平衡吸附量 B、铺满第一层的吸附量 C、饱和吸附量 D、无明确物理意义的常数
11、下面关于固体表面吸附热的讨论,正确的是( ) A、吸附热取值可以为正、也可以为负
B、两种吸附剂与吸附质之间,随着吸附过程的进行,覆盖度?越大,则吸附热的绝对值越小
C、物理吸附放出的热量大于化学吸附 D、吸附热的绝对值越大,吸附作用越弱
12、某溶液中溶质B的浓度为cB?表面??cB?体相?,表明( ) A、d?/dc?0,?B?0 B、d?/dc?0,?B?0 C、d?/dc?0,?B?0 D、d?/dc?0,?B?0
13、下面关于表面活性剂的讨论,不正确的是( ) A、表面活性剂是能显著地降低水的表面张力的物质
B、表面活性剂都是由亲水的极性基与憎水的非极性基组成
C、表面活性剂的浓度超过某一特定值后,将在溶液内部形成胶团 D、在水中加入表面活性剂时,吸附量??0
14、对Langmuir吸附等温式??A、只适用于单分子层吸附 B、p是吸附达到饱和时气相的压力
C、b是吸附系数,它的大小表示了吸附速率的快慢 D、对于一定的吸附系统,当温度升高时,b值下降
15、溶液的表面层对溶质发生吸附,当表面浓度小于本体浓度,则( ) A、称为正吸附,与纯溶剂相比,溶液的表面张力?降低 B、称为无吸附,与纯溶剂相比,溶液的表面张力?不变 C、称为负吸附,与纯溶剂相比,溶液的表面张力?升高
bp下列说法正确的是( ) 1?bp
D、称为负吸附,与纯溶剂相比,溶液的表面张力?降低
16、在固体表面上对气体吸附的BET公式( )
A、只能用于单层化学吸附 B、只能用于多层物理吸附 C、能用于单层化学、物理吸附 D、能用于多层化学、物理吸附
17、气体在固体上的吸附服从Langmuir吸附等温方程时,饱和吸附量随温度上升而( )
A、减小 B、增大 C、不变 D、不一定
18、等温等压下,将一定质量的水由一个大球分散为许多小水滴时,以下的物理量中保持不变的有( )
A、系统的吉布斯自由能 B、表面张力 C、液体的附加压力 D、饱和蒸气压
19、在一支干净的水平放置的玻璃毛细管中部注入一滴纯水,形成一自由移动的液柱,然后用微量注射管向液柱左侧注入少量KCl水溶液,设润湿性质不变,则液柱将( )
A、不移动 B、向右移动 C、向左移动 D、无法确定
20、水在玻璃毛细管中上升的高度反比于( ) A、空气的压力 B、毛细管半径 C、液体的表面张力 D、液体的黏度
21、微小晶体与普通晶体相比,以下说法中不正确的是( ) A、微小晶体的蒸气压较大 B、微小晶体的熔点较低 C、微小晶体的溶解度较大 D、微小晶体的溶解度较小
22、对于一理想的水平液面,下列诸量中为零的是( ) A、表面张力 B、表面能
C、附加压力 D、表面分子间作用力
23、某溶液中的溶质B在固体吸附剂表面吸附达到平衡时,该物质在表面上的化学势与在溶液中的化学势的关系为( )
A、?表??液 B、?表??液 C、?表??液 D、?表与?液无关
24、用最大气泡压力法测定溶液表面张力的实验中,下述对实验操作的规定中,不正确的是( )
A、毛细管壁必须严格清洗,保证干净
B、毛细管垂直插入液体内部,每次浸入深度尽量保持不变 C、毛细管口必须平整
D、毛细管应垂直放置,管端刚好与液面相切
填空题
1、往水中加入表面活性剂以后,产生 吸附(填“正”、“负”)。 2、气体在固体表面发生等温吸附时△S 0(填“大于”、“等于”或“小于”)。 3、往水中加入表面活性剂以后,dγ/dc 0(填“>”、“<”、“=”)。
—2—1
4、已知20℃时水的表面张力为7.28×10N·m,在此温度和标准压力下将水的表面积可逆地增大10cm2时,体系的△G等于 J。
5、用同一滴管在同一条件下分别滴下同体积的三种液体:水、硫酸水溶液、丁醇水溶液,则它们的滴数多少顺序为 6、W/O型乳化剂的HLB值范围是 7、将装有润湿性液体的毛细管水平放置,在其右端加热,则管内液体将向 移动(填“左”或“右”)
8、兰谬尔吸附等温式所基于的一个假设是
简答题
1、比表面功、比表面吉布斯自由能、表面张力三个物理量的意义、量纲、单位何者相同,何者不同?
2、液体的分子间有作用力,液体表面有表面张力,这两种力有什么区别和联系?
3、将以烧热的针尖插入表面撒有粉笔灰的水中,粉笔灰将迅速四散,为什么?
4、为什么气泡、小液泡、肥皂泡等都呈圆形?玻璃管口加热后会变得光滑并缩小(俗称圆口),这些现象的本质是什么?
5、为什么泉水和井水都有较大的张力?当将泉水不小心注入干燥杯子时,水面会高出杯面,这是为什么?如果在液面上滴一滴肥皂液,会出现什么现象?
6、两块平板玻璃在干燥时,叠放在一起很容易分开。若在其间放些水,再叠放在一起,使之分开却很费劲,这是什么原因?
简答题图1
7、改变水溶液对固体表面润湿状况的有效办法是什么?简要说明其原理。 8、在一个底部为光滑平面的抽成真空的玻璃容器中,放有半径大小不等的圆球形汞滴,如思考题图2所示,请问:
(1)经恒温放置一段时间后,系统内仍有大小不等的汞滴共存,此时汞蒸气的压力p*与大汞滴的饱和蒸气压p(大)、小汞滴的饱和蒸气压p(小)存在何种关系?
(2)经长时间恒温放置,会出现什么现象?