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表面物理化学

  1. 涉及溶液表面吸附的说法中正确的是:( )

  2. A:定温下,表面张力不随浓度变化时,浓度增大,吸附量不变 B:溶液的表面张力一定小于溶剂的表面张力 C:饱和溶液的表面不会发生吸附现象 D:溶液表面发生吸附后表面自由能增加
    答案:定温下,表面张力不随浓度变化时,浓度增大,吸附量不变
  3. 水在临界温度时的表面Gibbs自由能:( )

  4. A:等于零 B:小于零 C:大于零 D:无法确定
    答案:等于零
  5. 若某液体可以在某固体上自动铺展,则铺展系数S必须( )

  6. A:小于零 B:等于零 C:大于等于零 D:小于等于零
    答案:S≥0
  7. 气体在固体表面上发生等温吸附过程,熵如何变化?(  


  8. A:ΔS = 0 B:ΔS ≥ 0 C:ΔS > 0 D: ΔS < 0
    答案:ΔS<0
  9. 表面活性物质的实质性作用是:( )

  10. A:降低物质的溶解性 B:乳化作用 C:降低表面张力 D:加溶作用
    答案:降低表面张力
  11. 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: (  )  


  12. A:消除药液的泡沫 B:防止农药挥发 C:增加农药的杀虫药性 D:提高农药对植物表面的润湿能力

  13. BET吸附等温式中Vm为(  


  14. A:饱和吸附量 B:常数,无物理意义 C:铺满第一层的吸附量       D:平衡吸附量

  15. 对非离子表面活性剂只有在( )以上才溶于水。

  16. A:饱和吸附点 B:KP点 C:CMC D:浊点

  17. 指出下列哪种是阳离子表面活性剂? ( )

  18. A:吡啶盐 B:烷基磺酸盐 C:Tween60 D:Span(司盘)
    AI参考:【单选题】指出下列哪种是阳离子表面活性剂?( )答案是:B:烷基磺酸盐。阳离子表面活性剂是一类带正电荷的表面活性剂,通常由疏水基团中含有C—C键的有机化合物构成,如烷基苯磺酸钠(ABS)等。A选项:吡啶盐不是阳离子表面活性剂。B选项:烷基磺酸盐是阳离子表面活性剂。C选项:Tween60是一种非离子表面活性剂。D选项:Span是阴离子表面活性剂,不含阳离子基团。因此,正确答案为B:烷基磺酸盐。'
  19. 对处于平衡状态的液体,下列叙述不正确的是:( )

  20. A:凹液面内部分子所受压力小于外部压力 B:水平液面内部分子所受压力大于外部压力 C:凸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

  21. 同一液体其弯曲液面的蒸汽压为p1, 水平面的蒸汽压为p2, 在相同温度和外压下:( )

  22. A:p1 < p2 B:p1 = p2 C:p1 < p2 或者p1 > p2 D:p1 > p2

  23. 用同一只滴管滴下水的滴数和滴相同体积苯的滴数哪个多( )

  24. A:水的多 B:一样多 C:苯得多 D:一样多

  25. 两液体A和B表面张力γA=γ(B)密度rA=2r(B)一毛细管插入A中液面上升 2.0cm,插入B中液面上升多少(假定两液体皆完全润湿管壁)? ( )

  26. A:2.0cm B:5.0cm C:1.0cm D:4.0cm
    AI参考:两液体A和B表面张力相等(γA=γB),密度之比rA=2rB,因为ρ液表面张力系数与液体密度成正比,所以密度之比等于表面张力系数之比。毛细管插入A中液面上升2.0cm,插入B中液面上升的高度与A中液面上升的高度相等。因此,正确答案是A:2.0cm。'
  27. 下面说法不正确的是( )

  28. A:生成的新鲜液面都有表面张力 B:弯曲液面的附加压力指向曲率中心 C:平面液面没有附加压力 D:弯曲液面的表面张力方向指向曲率中心

  29. 某物质重 1kg,当为一立方时,总面积0.24m,表面能0.3J,当粉碎为边长为10m的立方体时,其表面能为多少(kJ):( )

  30. A:7.35x10 B:5.88x10 C:3.84x10 D:6x10
    AI参考:正确答案是C:3.84x10。根据题目描述,物质重1kg,当为一立方时,总面积0.24m,表面能0.3J。因此,该物质的表面能密度为:表面能 / 体积 = 表面能密度表面能密度 = 0.3 / 1 = 0.3 J/m³当粉碎为边长为10m的立方体时,其体积为:体积 = 边长的立方 = 10³ = 1000 m³因此,粉碎后的物质的总表面积为:总表面积 = 体积 × 表面能密度 = 1000 × 0.3 = 300 m²根据题目要求,需要求得粉碎后的物质表面能:表面能 = 总表面积 × 单个表面积的能量 = 300 × 表面能密度 = 3.84 x 10 J所以选项C是正确的。'
  31. 当表面活性物质加入溶剂后,产生的结果:( )

  32. A:dr/da<0,负吸附 B:dr/da>0, 负吸附 C:dr/da<0,正吸附 D:dr/da>0, 正吸附

  33. 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: ( )

  34. A:表面张力与S的周边垂直 B:表面张力沿周边与表面相切 C: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 D:表面张力与液面垂直

  35. 已知400K时,汞的饱和蒸气压为p0,密度为ρ,如果求在相同温度下,一个直径为10-7 m的汞滴的蒸气压,应该用公式(  


  36. A: B: C: D:

  37. 某有机物水溶液浓度为3.0 mol·m-3,在300K时,N·m-1,则表面超量为(  


  38. A:1.0×10-5 mol·m-2 B:0.02 mol·m-2        C:1.0×10-7 mol·m-2 D:0.01 mol·m-2      
    AI参考:正确答案是:D:0.01 mol·m-2。 表面超量 = 表面张力系数 × 面积 = 6.0 × 10-2 N·m-1 × 1.0 × 10-5 m-2 = 0.06 J,答案为D。"
  39. 低压下,气体 A 在表面均匀的催化剂上进行催化转化反应, 其机理为:,第一步是快平衡, 第二步是速控步, 则该反应表观为几级? ( )

  40. A:零级 B:无级数 C:二级 D:一级

  41. 25℃ 时,乙醇水溶液的表面张力与浓度的关系为:σ(N·m) = 0.072-5×10c(mol·dm) + 2×10c(mol·dm)。若要使表面吸附为正吸附,则要求浓度c(mol·dm)应该: ( )

  42. A:c > 1.25 B:c > 0.5 C:c < 0.5 D:c < 1.25

  43. 表面过程中ΔG(表面)= -W'的充要条件除了等温等压外,还有:( )  


  44. A:组成不变   B:热力学可逆、组成不变   C:热力学可逆   D:不做其它功  
    AI参考:选项D:不做其它功,是表面过程中ΔG(表面)= -W的充要条件。 因为表面过程通常伴随着热和机械功的交换,如果除了等温等压外,还做了其它功,那么就不满足ΔG(表面)= -W这个条件了。因此,正确答案是D:不做其它功。"
  45. 纯水的表面张力是指恒温恒压下水与哪类相接触时的界面张力: ( )

  46. A:含有水蒸气的空气 B:空气 C:饱和水蒸气 D:饱和了水蒸气的空气

  47. 在空间轨道站中,飘浮着一个足够大的水滴,当用一内壁干净,外壁油污的毛细管接触水滴时:(  


  48. A:水不进入毛细管 B:水进入直到毛细管另一端 C:水进入毛细管并达到一定高度 D:水部分进入并从另一端出来,形成两端有水球

  49. 有两根半径相同的玻璃毛细管插入水中,水面上升高度为h,其中一根在1/2 h处使其弯曲向下,试问水在此毛细管端的行为是:( 


  50. A:毛细管端水面呈凸形弯月面 B:毛细管端水面呈水平面 C:毛细管端水面呈凹型弯月面 D:水从毛细管端滴下
    AI参考:正确选项是C:毛细管端水面呈凹型弯月面。根据题目描述,两根玻璃毛细管插入水中,水面上升高度相同。其中一根在1/2 h处使其弯曲向下。在这种情况下,水在毛细管端的行为会受到表面张力作用的影响,使得水面呈现凹型弯月面。这是因为弯曲的管端会使得水面的曲率半径变小,导致表面张力增大,从而使得水面呈现凹型弯月面。因此,选项C是正确的。'
  51. 随着溶质的浓度增大,水溶液表面张力降低,其是原因为: ( )

  52. A:溶质分子之间的亲和力小于水分子之间的亲和力 B:溶质分子与水分子的亲和力大于水分子之间的亲和力 C:溶质分子与水分子的亲和力小于水分子之间的亲和力 D:溶质分子之间的亲和力大于水分子之间的亲和力

  53. 湿润是固体表面上________被液体取代的过程。


  54. A:气体 B:液体 C:分子 D:固体
    AI参考:正确选项是【B:液体】。根据题目描述,湿润是固体表面上被液体取代的过程,因此选项B液体符合题意。选项A气体、C分子、D固体都不符合湿润的过程。'
  55. 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是:( )

  56. A:液面下的附加压力 B:表面能 C:表面张力 D:比表面

  57. 当液体的表面积增大时,那么不正确的是: ( )

  58. A:Qr < 0 B:ΔGS > 0 C:ΔSS> 0 D:ΔHS> 0

  59. 下列叙述不正确的是:(  


  60. A:农药中加入润湿剂可使σ(l-g)和σ(l-s)减小,药液在植物表面易于铺展 B:防水布上涂表面活性剂使σ(s-g)减小,水珠在其上不易铺展 C:泡沫浮选法中捕集剂极性基吸附在矿石表面,非极性基向外被吸附在泡沫上 D:起泡剂的主要作用是增大液体表面张力
    AI参考:正确答案是:D:起泡剂的主要作用是增大液体表面张力。本题属于描述题,需要根据对常识的记忆来确定选项,即本题中表面张力应该增大而不是减小。根据四个选项分析,A、B、C描述都符合物理现象的特征,表面张力随着涂膜和液体之间的接触面积的增大而减小,所以选项A、B、C都是正确的。而D选项中起泡剂的主要作用是降低液体表面张力,而不是增大液体表面张力,因此D选项是错误的。所以本题的正确答案为D。另外,要注意区分液体表面张力和表面张力两个概念的区别,它们虽然只有一字之差,但是所代表的含义却不同。液体表面张力指的是液体表层分子间存在的相互吸引力,它能够使液面形成弯曲的表面,如水黾能在水面上行走;而表面张力是由于液体和气体分子间的吸引力不足,液面收缩引起的表面间的相互作用力。在题目中提到农药润湿剂和防水布上涂涂层表面活性剂都属于液体表面的应用。在起泡剂的应用中则是用于发泡的目的,也就是使液体的分子运动更加剧烈和容易发生汽化作用,产生更多的气体。综上所述,这道题目旨在考查对常识的了解程度以及对基本概念的理解和应用能力。所以题目并没有考查相关的物理公式和理论计算过程等较难的环节。需要仔细理解题目的意思才能选择出正确的答案。'
  61. 将一玻璃毛细管插入水银槽中,则毛细管中水银面:( 



  62. A:管内水银面为凹面 B:比槽中水银面低 C:管内水银面为凸面 D:比槽中水银面高

  63. 接触角的测定方法有:(  


  64. A:长度测量法 B:角度测量法 C:透过高度法 D:透过长度法
    AI参考:正确选项为B:角度测量法。接触角的测定方法主要有角度测量法,即通过测量接触角的大小来反映液体在固体表面铺展程度,这种方法简单直观。长度测量法(A)虽然可以间接反映液体铺展程度,但不如角度测量法准确。透过高度法(C)和透过长度法(D)则不是接触角的常规测定方法。因此,角度测量法是接触角的常见测定方法,也是正确选项B。'
  65.  HLB值的测定方法有     


  66. A:分配系数法 B:溶度估算法  C: CMC法 D:气液色谱法
    AI参考:正确选项为:A:分配系数法 C:CMC法原因解析:A选项分配系数法是测定HLB值最常用的方法之一,它基于分配平衡的原理,通过测量表面活性剂在两相间的分配系数来计算HLB值。C选项CMC法(临界胶束浓度法)也是一种常用的测定表面活性剂HLB值的方法,它通过测定表面活性剂溶液达到临界胶束浓度时的浓度来计算HLB值。B和D选项虽然在某些特定情况下可以用于测定HLB值,但它们不是最常用或最准确的方法。因此,A和C是正确的选项。'
  67. 下面关于胶束描述正确的有( )

  68. A:胶束是小分子聚集形成的有序体 B:胶束溶液是热力学非平衡体系 C:胶束形成是自发过程 D:胶束内部是疏水区域,具有溶解油的能力

  69. 关于影响胶束聚集数大小的描述正确的有( )

  70. A:表面活性剂同系物中,随疏水基碳原子数增加,聚集数增加 B:非离子型表面活性剂疏水基相同时,亲水的聚氧乙烯链长度增加,聚集数降低 C:温度升高对聚集数影响不明显 D:无机盐对聚集数影响不大

  71. 下列选项属于表面的应用的有( )

  72. A:控制摩擦,润滑和磨损 B:改变材料的物理性质,如电导、电阻和反射率等 C:提高材料的耐腐蚀性 D:改变材料的颜色和粗糙度等
    AI参考:下列选项属于表面的应用的有( ):B、D分析如下:A、控制摩擦,润滑和磨损,这是表面作用的其中一个方面,但不是表面应用的全部。B、改变材料的物理性质,如电导、电阻和反射率等,这是表面应用的一个方面,表面可以改变材料的物理性质,如电导性、反射率等。C、提高材料的耐腐蚀性,这更多的是材料深层的处理,而不是表面的应用。D、改变材料的颜色和粗糙度等,这是表面最直观的表现,也是表面应用的一个方面。因此,本题的正确选项为B、D。'
  73. 对于一般液体,下列泡沫的起泡剂的作用描述不正确的是:( 



  74. A:能产生有一定机械强度有弹性的液膜 B:能破坏不溶解的气体产生的泡沫 C:能增加局部气-液界面的张力 D:降低气-液界面的张力

  75. 表面活性剂的效率愈高,则溶液表面过剩吸附量对溶液浓度的比值(Γ/c):( 


  76. A:小于零,愈负 B:表面张力随浓度变化率愈负 C:大于零,愈正 D:与温度关系愈小
    AI参考:正确选项为C:大于零,愈正。 表面活性剂的效率愈高,溶液表面过剩吸附量对溶液浓度的比值(Γ/c)应该大于零,并且愈接近零值,表面活性剂的效率就愈高。因此,选项C“大于零,愈正”是正确的。选项A、B、D都与题目描述不符。"
  77. 溶有表面活性剂的水溶液,下列表述不正确的:


  78. A:表面产生负吸附 B: 能形成胶束 C:它能在表面定向排列降低表面能 D:表面浓度低于其本体浓度
    AI参考:正确选项为D:表面浓度低于其本体浓度。表面活性剂在水溶液中,由于其分子结构的特点,会在溶液表面进行定向排列,从而降低水的表面能,产生定向吸附。同时,由于表面活性剂分子的吸附作用,会在溶液表面形成一层薄薄的“胶束”,这些胶束聚集在一起,形成了一个连续的、有序的膜结构,对水分子产生吸附作用。这种吸附作用通常会导致表面活性剂的浓度高于其在溶液中的本体浓度,而非低于本体浓度。因此,选项D表述不正确。'
  79. 过饱和溶液所以能形成,其因为是:(  


  80. A:它是热力学稳定体系 B:微小颗粒的化学势较大 C:小颗粒溶解度较大 D:它的分散程度低
    AI参考:正确选项为A:它是热力学稳定体系。过饱和溶液是指在一定温度和压力下,溶质的质量超过了该温度和压力下的溶解度,但溶剂的体积仍然保持饱和状态。由于溶质的质量超过了溶解度,因此过饱和溶液中的溶质分子数比正常饱和溶液中的分子数多,但仍小于混合物体系中溶质与溶剂各自的分子总数。这种情况下,如果环境条件如温度、压力等发生变化,那么溶解度可能会重新平衡到正常的饱和溶液,这是一种热力学稳定的体系。微小颗粒的化学势较大、小颗粒溶解度较大、它的分散程度低都可能与过饱和溶液的形成有一定关系,但不是主要原因。'
  81. 产生物理吸附的力是范德华力,作用较弱,因而吸附速度慢,不易达到平衡。 ( )

  82. A:错 B:对

  83. 当水中加入表面活性剂后, dr/dc > 0。( )

  84. A:对 B:错
    AI参考:答案是B:错。当水中加入表面活性剂后,dr/dc应该小于0。这是因为加入表面活性剂后,水的表面张力降低,使得液体分子之间的吸引力减小,表面层的分子更容易受到周围环境的影响,导致液体内部的流动速度dr比液体表面的流动速度dc要快,即dr/dc小于0。因此,这个判断题是错误的。'
  85. 将毛细管插入溶液中,溶液一定会沿毛细管上升。( )

  86. A:对 B:错

  87. 离子型表面活性剂按亲水基所带电荷性质又可分为“阴离子表面活性剂”、“阳离子表面活性剂”和“两性表面活性剂”等三种类型。( )

  88. A:对 B:错
    AI参考:答案是A:对。离子型表面活性剂按亲水基所带电荷性质可分为“阴离子表面活性剂”、“阳离子表面活性剂”和“两性表面活性剂”等三种类型。这是离子型表面活性剂的基本分类之一。'
  89. 粘附强度受胶黏剂的相对分子量及其分布、粘附表面粗糙度、结晶、温度与压力、粘附体系的内应力影响,但与分子极性无关。( )

  90. A:对 B:错
    AI参考:答案是B:错。粘附强度受胶黏剂的相对分子量及其分布、粘附表面粗糙度、结晶、温度与压力、粘附体系的内应力影响,同时也与分子极性有关。极性分子容易与表面分子间发生作用力,从而影响粘附强度。因此,这个判断题的答案是B,错误。'
  91. 随着温度升高,非离子型表面活性剂水溶液可能会由清亮变得浑浊。( )

  92. A:对 B:错
    AI参考:正确答案是【B】错。随着温度升高,非离子型表面活性剂水溶液可能会由清亮变得浑浊。非离子型表面活性剂由于在水中的溶解度小,常常出现沉降、浑浊现象,并且在受热时粘度有所增大。由于溶液稳定性好,随温度变化浊度变化不明显。这些缺点一般可以通过加乙醇或丙醇或环己烷,溶解度和粘度及稳定性即有较大改善。因此,本题的判断是错误的,选项B是正确的。'
  93. 溶液中溶质活度增加表面张力下降则г > 0,溶液中溶质活度增加表面张力增加则г < 0。( )

  94. A:错 B:对

  95. 单分子层吸附只能是化学吸附,多分子层吸附只能是物理吸附。 ( )

  96. A:错 B:对
    AI参考:B. 对。单分子层吸附中,吸附质分子的化学键与吸附剂分子的化学键结合,属于化学吸附;多分子层吸附中,吸附剂表面原子与吸附质分子间的作用主要是范德华力,属于物理吸附。因此,单分子层吸附只能是化学吸附,多分子层吸附只能是物理吸附。'
  97. 室温时,水在一根粗细均匀的玻璃毛细管中,将上升到高度 h,如将毛细管折断至 h/2处,水将沿壁升至原管1/4高度处,此时管中水面的曲率半径将变大。( )

  98. A:对 B:错

  99. 气态膜,液态扩张膜,转变膜,凝聚膜都属于不溶膜。( )

  100. A:对 B:错
    AI参考:答案是B:错。这些膜不一定是不溶膜,因为它们可能在特定的条件下溶解或降解。所以,这个说法是不正确的。'
  101. CMC是指表面活性剂开始形成胶束的最低浓度。( )

  102. A:对 B:错

  103. 吸附作用具有选择性。( )

  104. A:错 B:对
    AI参考:答案:B:对。吸附作用具有选择性,即吸附剂和吸附质之间会相互选择匹配,具有选择性吸附的特点。'
  105. 界面处的破坏可以分为内聚破坏和粘附破坏两种,其中粘附破坏在材料本体中发生,内聚破坏在层间发生。( )

  106. A:错 B:对
    AI参考:正确答案是B:对。界面处的破坏可以分为内聚破坏和粘附破坏两种,其中内聚破坏在材料本体中发生,粘附破坏在层间发生。因此,该判断题表述正确。'
  107. 表面活性物质的 HLB 值可以表示表面活性物质的亲水性。( )

  108. A:错 B:对
    AI参考:表面活性物质的 HLB 值可以表示表面活性物质的亲水性,因此,这个判断题的正确答案是“对”。HLB值是用来衡量表面活性物质亲水性或亲油性的指标,HLB值越大,亲水性越强。'
  109. 表面活性剂水溶液一定能使不溶或微溶于水的有机物的溶解度显著的高于在纯水中的溶解度。( )

  110. A:对 B:错
    AI参考:表面活性剂水溶液能使不溶或微溶于水的有机物的溶解度显著的高于在纯水中的溶解度。这个说法是正确的。表面活性剂分子中同时存在亲水基团和疏水基团,可以降低液体的表面张力,使有机物在水中溶解度增大。因此,答案是A:对。'
  111. 室温时,水在一根粗细均匀的玻璃毛细管中,将上升到高度 h,如将毛细管折断至 h/2处,水将沿壁升至管端处,此时管中水面的曲率半径将减小。( )

  112. A:错 B:对

  113. 增加浓度使表面张力下降,是正吸附现象;增加浓度而表面张力上升,是负吸附现象。( )

  114. A:对 B:错
    AI参考:正确答案是A:对。增加浓度使表面张力下降是正吸附现象,因为表面吸附的分子数量增加,使得表面分子密度增大,从而降低了表面张力;增加浓度而表面张力上升是负吸附现象,因为表面吸附的分子数量减少,使得表面分子密度减小,从而增加了表面张力。因此,本题判断正确,选择A。'
  115. 胶束形成的原因有能量因素和焓驱动机理。( )

  116. A:错 B:对

  117. 多孔硅胶有强的吸水性能,硅胶吸水后表面吉布斯自由能将升高。( )

  118. A:对 B:错

  119. 温度升高,表面张力下降,压力增加,表面张力下降。( )

  120. A:错 B:对
    AI参考:温度升高,表面张力下降;压力增加,表面张力上升。所以此题答案是B:对。'

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