物理化学表面现象练习题
一、判断题：
1．只有在比表面很大时才能明显地看到表面现象，所以系统表面增大是表面张力产生 的原因。
2．对大多数系统来讲，当温度升高时，表面张力下降。
3．比表面吉布斯函数是指恒温、恒压下，当组成不变时可逆地增大单位表面积时，系 统所增加的吉布斯函数，表面张力则是指表面单位长度上存在的使表面张紧的力。 所以比表面吉布斯函数与表面张力是两个毫无联系的概念。
4．恒温、恒压下，凡能使系统表面吉布斯函数降低的过程都是自发过程。
5．过饱和蒸气之所以可能存在，是因新生成的微小液滴具有很低的表面吉布斯自由能。 6．液体在毛细管内上升或下降决定于该液体的表面张力的大小。 7．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。
8．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。
9．在吉布斯吸附等温式中，Γ为溶质的吸附量，它随溶质(表面活性物质)的加入量的增 加而增加，并且当溶质达饱和时，Γ达到极大值。。
10．由于溶质在溶液的表面产生吸附，所以溶质在溶液表面的浓度大于它在溶液内部的
浓度。
11．表面活性物质是指那些加入到溶液中，可以降低溶液表面张力的物质。
二、 单选题：
1．下列叙述不正确的是：
(A) 比表面自由能的物理意义是，在定温定压下，可逆地增加单位表面积引起系 统吉布斯自由能的增量 ；
(B) 表面张力的物理意义是，在相表面的切面上，垂直作用于表面上任意单位长 度切线的表面紧缩力 ；
(C) 比表面自由能与表面张力量纲相同，单位不同 ；
－2－1
(D) 比表面自由能单位为J·m，表面张力单位为 N·m时，两者数值不同 。
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 ； (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．同一体系，比表面自由能和表面张力都用σ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，单位不同 ； (D) 物理意义不同，单位不同。
4．一个玻璃毛细管分别插入25℃ 和75℃ 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) 25℃ 水中高于75℃ 水中 ； (D) 75℃ 水中高于25℃ 水中 。
5．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： (A) 饱和水蒸气 ； (B) 饱和了水蒸气的空气 ； (C) 空气 ； (D) 含有水蒸气的空气 。
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6．水的相图中s、l、g分别表示固、液、气三态， a、b、c、d是四种不同的状态，则在这四种状 态中没有界面张力、只有一种界面张力、有两 种以上界面张力的状态依次是：
(A) d、a、b ； (B) d、a、c ； (C) a、c、b ； (D) b、d、c 。
7．某温度压力下，有大小相同的水滴、水泡和气泡， 其气相部分组成相同，见图。它
们三者表面自由能大小为： (A) Ga = Gc < Gb ； (B) Ga = Gb > Gc ； (C) Ga < Gb < Gc ； (D) Ga = Gb = Gc 。
－2－1?
8．已知20℃ 时水～空气的界面张力为7.27 × 10N·m，当在20℃ 和p下可逆
2
地增加水的表面积4cm，则系统的ΔG为：
－5 －1
(A) 2.91 × 10J ； (B) 2.91 × 10J ；
－5 －1
(C) -2.91 × 10J ； (D) -2.91 × 10J 。
9．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 。
10．当液体的表面积增大时，那么不正确的是：
SS
(A) ΔG > 0 ； (B) ΔH > 0 ；
S
(C) ΔS > 0 ； (D) Qr < ０。
11．弯曲液面下的附加压力与表面张力的联系与区别在于： (A) 产生的原因与方向相同，而大小不同 ； (B) 作用点相同，而方向和大小不同 ； (C) 产生的原因相同，而方向不同 ；
(D) 作用点相同，而产生的原因不同 。
12．在一个密闭的容器中，有大小不同的两个水珠，长期放置后，会发生： (A) 大水珠变大，小水珠变小 ； (B) 大水珠变大，小水珠变大 ； (C) 大水珠变小，小水珠变大 ； (D) 大水珠、小水珠均变小 。
13．开尔文方程 RTln(p/p0) = 2γ·M/(ρ·r) 不能应用下列哪个体系：
－5
(A) 空气中分散有r = 10cm 的水珠体系 ；
－6
(B) 水中分散有r = 10cm 的油滴体系 ；
－5
(C) 水中分散有r = 10cm 的微晶体系 ；
－8
(D) 水中分散有r = 10cm 的气泡体系 。
14．微小固体颗粒在水中的溶解度应：
(A) 与颗粒大小成正比 ； (B) 与颗粒大小无关 ； (C) 随表面张力增大而增大 ； (D) 与固体密度成正比 。
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15．下列摩尔浓度相同的各物质的稀水溶液中，哪一种溶液的表面发生负吸附： (A) 硫酸 ； (B) 己酸 ； (C) 硬脂酸 ； (D) 苯甲酸 。
16．一根毛细管插入水中，液面上升的高度为h，当在水中加入少量的NaCl，这时 毛细管中液面的高度为：
(A) 等于h ； (B) 大于h ； (C) 小于h ； (D) 无法确定 。
17．某溶液表面张力σ与溶质浓度c的关系式：σ0 - σ = A + Blnc，式中σ0 为纯溶剂
的表面张力，A、B为常数. 则表面超量为：
(A) Γ = c/RT(?σ/?c)T ； (B) Γ = B/RT ； (C) Γ = -B/RT ； (D) Γ = Bc/RT 。
3
18．用同一支滴管分别滴取纯水与下列物质的水稀溶液，都是取得1cm，哪一种液 体所需液滴数最少？
(A) 纯水 ； (B) NaOH水溶液 ； (C) 正丁醇水溶液 ； (D) 苯磺酸钠水溶液 。
19．涉及溶液表面吸附的说法中正确的是： (A) 溶液表面发生吸附后表面自由能增加 ； (B) 溶液的表面张力一定小于溶剂的表面张力 ；
(C) 定温下，表面张力不随浓度变化时，浓度增大，吸附量不变 ； (D) 饱和溶液的表面不会发生吸附现象 。
20．某温度时，对十二烷基苯磺酸钠的γ～c曲线如图所示， 由图说明烃基为直链时比带有支链时表面活性剂的： (A) 效率高，有效值小 ； (B) 效率低，有效值大 ； (C) 效率高，有效值大 ； (D) 效率低，有效值小 。
21．随着溶质的浓度增大，水溶液表面张力降低，其是原因为： (A) 溶质分子与水分子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) 溶质分子之间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 。
22．25℃ 时，乙醇水溶液的表面张力与浓度的关系为：
－1－4－3－42－3
σ(N·m) = 0.072 - 5 × 10c(mol·dm) + 2 × 10c(mol·dm)。若要使表面吸附为
－3
正吸附，则要求浓度c(mol·dm)应该：
(A) c > 0.5 ； (B) c < 0.5 ； (C) c > 1.25 ； (D) c < 1.25 。
23．胶束的出现标志着表面活性剂的：
(A) 表面活性剂降低表面张力的能力下降 ； (B) 溶解已达到饱和 ；
(C) 分子间作用超过它与溶剂的作用 ； (D) 分子远未排满溶液表面 。
24．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：
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(A) 水不进入毛细管 ；
(B) 水进入毛细管并达到一定高度 ； (C) 水进入直到毛细管另一端 ；
(D) 水部分进入并从另一端出来，形成两端有水球 。
25．如图所示，一支玻璃毛细管插入水中，有一段水柱， 水柱内b处的压力pb为：
(A) pb = p0 ； (B) pb = p0 + ρgh ； (C) pb = p0-ρgh ； (D) pb = ρgh 。
26．水对玻璃润湿，汞对玻璃不润湿，将一玻璃毛细管分别插
入水和汞中，下列叙述不正确的是：
(A) 管内水面为凹球面 ； (B) 管内汞面为凸球面 ；
(C) 管内水面高于管外水面 ； (D) 管内汞面与管外汞面一致 。
27．如图所示，a、b、c为内径相同的玻璃毛细管。a中水柱升高至h，b中间有扩 大部分，d为内径相同的石蜡毛细管(水不润湿石蜡)，则下列叙述不正确的是：
(A) b管中水柱自动升至h’，若将水吸至高于h，去掉吸 力，水面保持在h ；
(B) c管中水柱自动升至h? 并向下滴水 ； (C) c管中水柱自动升至h? ，不向下滴水 ； (D) d管中水面低于槽中水平面 。
28．矿石浮游选矿法的原理是根据表面活性剂的： (A) 乳化作用 ； (B) 增溶作用 ；
(C) 去污作用 ； (D) 润湿作用 。
29．有机液体与水形成W/O型还是O/W型乳状液与乳化剂的HLB值有关，一般是： (A) HLB值大，易形成W/O型 ； (B) HLB值小，易形成O/W型 ；
(C) HLB值大，易形成O/W型 ； (D) HLB值小，不易形成W/O型 。
30．下列叙述不正确的是：
(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。
31．对于增溶作用，下列叙述不正确的是： (A) 增溶作用使被溶物质化学势降低 ；
(B) 增溶系统是热力学稳定系统，而乳状液或溶胶是热力学不稳定系统 ； (C) 增溶作用与真正的溶解作用一样，均使溶剂依数性有很大变化 ； (D) 增溶作用发生在有大量胶束形成的离子型表面活性剂溶液中 。
32．多孔固体表面易吸附水蒸气，而不易吸附氧气、氮气，主要原因是： (A) 水蒸气分子量比O2、N2小 ； (B) 水蒸气分子的极性比O2、N2要大 ； (C) 水蒸气的凝聚温度比O2、N2高；
(D) 水蒸气在空气中含量比O2、N2要少 。
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三、多选题：
1．某液体在一定温度下，由微小液滴聚集成大液滴时，该体系发生了： (A) 表面自由能降低 ； (B) 表面积增大 ； (C) 蒸气压降低 ； (D) 体积增大 ； (E) 表面张力升高 。
2．弯曲液面所产生的附加压力：
(A) 一定等于零 ； (B) 一定不等于零 ； (C) 一定大于零 ； (D) 一定小于零 ； (E) 可正，可负，可不等于零 。
3．能润湿玻璃毛细管的液体, 在一定温度下, 若在管内蒸气压为pr，在大玻璃烧杯中 蒸气压为p0，弯曲液面附加压力Δp。则下面正确关系是： (A) pr < p0，Δp > 0 ； (B) pr < p0，Δp < 0 ； (C) pr=p0，Δp=0 ； (D) pr > p0，Δp > 0 ； (E) pr > p0，Δp < 0 。
4．过饱和溶液所以能形成，其因为是：
(A) 它是热力学稳定体系 ； (B) 大颗粒溶解度较大 ；
(C) 它的分散程度低 ； (D) 微小颗粒的化学势较大 ； (E) 小颗粒溶解度较大 。
5．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)： (A) 大于零，愈正 ； (B) 小于零，愈负 ；
(C) 与温度关系愈小 ； (D) 与表面活性剂浓度关系愈小 ； (E) 表面张力随浓度变化率愈负 。
6．若测得某溶液表面张力σ与浓度c关系为：σ = a + blnc (一定温度下， a、b均 为常数)。当发生正吸附时： (A) a > 0，(?σ/?c)T 大于零 ； (B) a < 0，b > 0 ； (C) a > 0，b < 0 ； (D) a > 0，(?σ/?lnc) T 小于零 ； (E) a < 0，(?σ/?c)T 大于零 。
7．溶有表面活性剂的水溶液，下列表述不正确的：
(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) 使溶液的表面张力显著降低 ； (E) 表面浓度低于其本体浓度 。
8．将一玻璃毛细管插入水银槽中，则毛细管中水银面：
(A) 比槽中水银面高 ； (B) 比槽中水银面低 ； (C) 与槽中水银面一样高 ； (D) 管内水银面为凹面 ； (E) 管内水银面为凸面 。
9．对于一般液体，下列泡沫的起泡剂的作用描述不正确的是： (A) 降低气-液界面的张力 ； (B) 能破坏不溶解的气体产生的泡沫 ； (C) 能产生有一定机械强度有弹性的液膜 ； (D) 能增加局部气-液界面的张力 ； (E) 有适当的表面粘度,以免膜中液体流走 。
10．当在两玻璃板间放一滴水后，比不放水前这两块玻璃：
(A) 容易分开 ； (B) 分开困难 ； (C) 与不放水差不多 ； (D) 推动(滑动)较难 ； (E) 推动(滑动)较易 。
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物理化学表面现象练习题(含答案及详细讲解)
