第十三章表面物理化学
[本章要点]
1.明确表面张力和表面吉布斯自由能的概念，了解表面张力与温度的关系。
2.明确弯曲表面附加压力产生的原因及与曲率半径的关系，会使用杨——拉普拉斯公式。
3.掌握吉布斯吸附等温式的表示形式及各项的物理意义，并能做简单计算。
4.了解表面活性剂及分类和集中重要用途。
5.了解润湿和铺展，了解气固吸附的本质及吸附等温式的主要要求。
6.了解化学吸附和物理吸附的区别，以及化学吸附与多相催化反应的关系。
截面科学是化学，物理，生物，材料和信息等学科之间相互交叉和渗透的一门重要边缘科学，是当前三大科学技术（生命科学、材料科学和信息科学）前沿领域的桥梁，是在原子或分子尺度上探讨两相界面是激昂发生的化学过程，以及化学过程前驱的一些物理过程。
研究对象：气-液，气—固，液—液，液—固和固—固等宏观截面和一些微观界面。
研究表面层上的行为或研究多相的高分散系统的性质时，必
须考虑物质的分散度。
比表面（A 0)：表示多相系统的分散尺度。
A 0 def m As
或 A 0=V A S
As:物质的总表面积，m 物质的质量，则比表面表示单位质量物质的表面积。其单位是m 2·g -1
V:物质的体积；比表面也可用单位体积物质的表面积表示，则单位为m -1
.
比表面A0的值随分散粒子的变小而迅速增加，即对一定质量的物体，分散粒子越小，其比表面越大。
§13.1表面张力机表面吉布斯自由能
一.表面张力：（分析P313，）
另一方面：恒温、恒压、恒组成时。可逆的增加体系的表面积dAn 所需对体系作的功，则表面功，即：f W 'δ=rdA
∴r=P T A G .)(?? r 的物理意义：在定温定压下，可逆的增加体系的表面积所引起的体系吉布斯自由能的改变。单位：J ·m -2
.故r 称为表面吉布斯自由能或叫比表面能。由于J=N ·m ，所以r 的单位也可以为
N ·m-1.故r 可看做是垂直作用于单位长度相界面上的力，故r 又称为表面张力。
表面张力r 是物质的特性，与T,P 组成以及共存的另一相有关，如表13.2所示。
二.表面热力学的基本公式：
在前面层总结了单相多组分系统的四个热力学基本公式，都没有考虑表面层分子，只考虑系统本体情况所得到的公式，实际上即使纯液体与其蒸气平衡共存时，必然存在一个表面相，若要增加系统的表面积，就必须对系统做功。故对需要考虑表面层（或表面项）的系统，由于多了一个表面项。除考虑体积功之外，还需考虑表面功
（rdA ），即整个系统是（T,P,A,n B )的函数，则表面热力学的基本公式为：
du=Tds-pdv+rdAs+∑B
B B dn μ
dH=Tds+vdp+rdAs+∑B
B B dn μ
dA=-sdT-pdv+rdAs+∑B
B B dn μ
dG=-sdT+vdp+rdAs+∑B
B B dn μ
∴r=B n V S A u ????)(=nB p s A H ????)(=nB V T As A ????)(=nB P T As
G ????)( 三.界面张力和稳定的关系“
有上边表面热力学的基本公式③可得： nB V T As S ????)( =B S n V A T
r ????)( 即：T nB V T As S ????)( =-T B S n V A T r ????)(
即温度不变时，可逆扩大单位表面积所吸的热（Tds=Qr) 则T nB V T As S ????)(
>0 ∴B S n V A T
r ????)(<0， 即r 随稳定T 的升高而下降 同理：由④可得nB p T As S ????)(=B S n p A T
r ????)( T nB p T As S ????)( =-T B S n p A T
r ????)( ∴B S n p A T
r ????)(<0 综上，系统温度升高，表面张力下降。
可见，若以绝热的方式扩大表面积，系统的温度必下降。
四.溶液表面张力与溶液浓度的关系
溶液的表面张力随溶质的加入发生改变，有点会升高，有点会降低。
一些无机盐，不挥发的酸碱等，由于电离产生的离子对水分子产生静电吸引作用而趋于将水分子拖入溶液内部，因此增加此类溶液单位表面积所做的功中，必须包括克服静电引力所消耗的功，故溶液的表面张力升高，这些物质称为非表面活性物质。
能使水的表面张力降低的溶质都是有机化合物，称为表面活性物质。但习惯上只有那些明显降低水的表面张力的两亲性质的有机化合物才叫表面活性剂，对于表面活性物质而言，非极性成分大，则表面活性大，由于憎水企图离开水而移向表面，故增加单位表面所需的功较之水要小，一次溶液的表面张力明显降低。通常在低浓度是增加浓度对r 的影响比高浓度时要显著。见图13.3
根据实验，稀溶液的r --c曲线大致可分三类；图13.4所示。
dr>0 属非表面活性物质
曲线Ⅱ：
dc
dr<0 非离子型的有机化合物，也具有表面活性，曲线Ⅰ：
dc
但活性小。
dr<0 表面活性物质，活性高，增加少量就能是r 曲线Ⅲ：
dc
显著下降，甚至降到最低值。
§13.2弯曲表面上的吸附压力和蒸气压
一.弯曲液面上的附加压力
由于表面张力的作用，任何液面都有尽量紧缩而减小表面积的趋势，若液面是弯曲的，这种紧缩趋势会对液面产生附加压力。如：
综上：由于表面张力的作用，在弯曲表面下的液体和平面不同，它受到一种附加压力PS，且附加压力的方向指向曲面的圆心。
附加压力与曲率半径的关系如图13.6所示：毛细管内充满液体，管段有半径为R'的球状液滴与子平衡，由于球状液滴是凸液面，若外压为P0，附加压力为P S，则液滴所受总压：P=P0+P S,对活塞稍加施压，液滴体积增加 dv,相应其表面积增加dA, 此时，克服附加压力P S，环境所消耗的功与液滴可逆增加的表面积的吉布斯自由能相等。
即 P S dv=rdA
∵ A=4'R π2
dA=8πRdR' V=34'R π3 dv=4'R π2dR' ∴P S ='
2R r (杨——拉普拉斯公式） 可见：表面附加压力与液体的表面张力成正比，而与曲率半径成反比。
由于表面紧缩力总是指向曲面的球心，故球内的压力一定大于球外。
凸液面，其液面下的液体：P=P 0+P S 即相当于R'取正。 凹液面，其液面下的液体:P=P 0+P S 即R'取负。
水平液面：R' ∞，故P S 0
对于液泡，（如肥皂泡）里面空气受内外两个液面的附加压力作用， R 1≈R2,∴P S =R
r 4 解释：1.自由液滴或气泡为什么总是呈球形？
2.毛细管现象。
二.杨——拉普拉斯公式
弯曲页面上的附加压力基本公式：
PS=r(1'1R +2
'1R ) 球形液滴R 1'=R 2' 则PS=
'2R r 三.弯曲页面上的蒸气压
由于曲面液面产生附加压力，使得平面液体育曲面液体上的蒸气压不同，即将液体分散成小液滴，则小液滴将受到附加压力，即小液滴所受到的压力与水平液面下的液体所受到的压力不同，相
应其饱和蒸气压也将发生改变，如：
1mol 平面液体 ① 蒸气（正常蒸气压，P0） ② ④
小液滴 ③ Pr)
∵过程①③为等温等压下气液两相平衡过程，1G ?=3G ?=0
过程②是等温等压下的液滴分割过程，系统的摩尔体积Vm 不改变，而小液滴具有平面液体所没有的表面张力 r ，则：
2G ?=?+00P P P S
Vmdp=Vm ·P S
=ρM ·'
2R r 过程④是等温可逆过程，Pr P 0
则4G ?=?r p p 0v'm dp=?r p p 0P RT dp
=RTln Pr 0P
∵3G ?+2G ?+4G ?=1G ?=0 即
ρM ·'2R r +RTln Pr 0P =0 RTln Pr 0
P =ρM
·'
2R r （开尔文公式） 可见液滴越小，即R'越小，其饱和蒸气压Pr 越大。
∵Pr=P 0+P S 即0Pr P =1+0
P P S 当0P P S 很小时，则 ln 0Pr P =ln(1+0P P S )≈0P P S
∴0P P S =ρ'2RTR rM R'越小。P S 越大
则Pr=P0+P S也就越大，蒸气压也就越高。
应用开尔文公式解释：
①人工降雨的原理：提供凝聚中心，使凝聚水滴的初始曲率半径加大，十七蒸气压降低，从而可在较低的饱和度时，使水蒸气在微粒的表面凝结出来，使之称雨滴落下。
②如沸石防止暴沸的原理
§13.3溶液的表面吸附
一.溶液的表面吸附现象：
由于溶液中溶质和溶剂防止所受的表面张力不同，导致液面的浓度与溶液内部不同，通常把物质表面上富集的现象称为吸附。
吸附正吸附：溶质在表面层溶液大于本体溶液
负吸附：溶质在表面层溶液小于本体溶液
二.吉布斯吸附公式：
由于表面张力的作用，溶液可自动调节各组分在表面层的数量，促进系统的吉布斯自由能降低，导致溶质在表面层浓度和在本体中的浓度不同，即产生浓茶引起扩散，振荡这两种相反过程达到平衡后，单位面积的表面层所含溶质的物质的量比同量溶剂在本体溶液中所含溶质的物质的量的超出值，称为表面吸附量，（表面过量或表面超量）用符号 表示。
Gibbs用热力学方法导出了溶液浓度，表面张力和吸附量之间的定量关系，称为Gibbs吸附公式：
2Γ=-RT a 2·2
da dr 式中a2为溶液中溶质的活度，r 为溶液的表面张力，2Γ为溶质的吸附量，或表面超量。
①若2
da dr <0，即增加溶质活度能使溶液的表面张力降低，2Γ>0，发生的是正吸附，此时表面层中溶质的浓度比本体溶液中大，如表面活性剂。 ②若2
da dr >0，即增加溶质活度时溶质的表面活性张力升高，2Γ<0，发生的是负吸附表面层中的对峙的浓度比本体溶液中小，如非表面活性剂。
Γ的求法：①测一组（ ri--ci),然后做r--c 的曲线，求出i
dc dr ②由 r 与c d 关系即解析式，求出
i
dc dr ，再求出Γ。
§13.4 液——液界面的性质
一.液液界面的铺展： 如：两种液体不互溶，液滴1在另一液体2上的受力情况
r1.2,r2.3分别为液体1.2自身的表面张力， r1.2为两种液体间的表面张力。
若r2.3 >r1.3+r1.2，则称液体1可以在液体2上铺展，反之，则不铺展。若可以铺展，则液体1可在液体2表面铺展形成一层薄膜。
二.单分子表面膜——不溶性的表面膜
由于两亲反之具有表面活性，溶解在水中的两亲反之可以在界面上自动相对集中而形成定向的吸附层，极性沁水的一段在水层，并降低水的表面张力。两亲反之的表面定向层不可能通过溶液的表面吸附的途径产生，但可直接在液面上滴加铺展溶液的方法形成表面膜即铺展膜，它和吸附膜一样，是定向的单分子膜。
制备方法，①先把成膜材料溶于某种溶剂，制成铺展溶液，②把铺展溶液均匀的滴在底液上使之铺展，③经挥发，除去溶剂从而在底液表面上形成单分子表面膜。
三.表面压：在水面上形成的不溶膜是区域对无膜区所产生的一种压力，称为表面压。
如：在干净的水面上放一非常薄的长度为l的小浮片，在靠近浮片的一边，滴一滴铺展溶液，当溶剂蒸发后形成单分子膜，立即将小浮片推向另一侧，次力的成膜的两亲分子使底液表面张力降低的结果，它对单位长度的浮片有一种推动力 ，假设使浮片移
动的距离为dx,对浮片所做的功伟πldx,浮片移动dx后，表面膜增加的面积为ldx,故系统的 Gibbs自由能减少了（r0-r)ldx,即系统所做的功，r0为纯水的表面张力，r的加入铺展液成膜后的表面张力，故
πldx=（r0-r)ldx
即：π=r0-r
也即：表面压的数值等于纯水的表面张力与膜的表面张力之差，∵r0>r。故浮片被推向纯水的另一侧。
测量表面压的仪器：朗格缪尔膜天平
三.不溶性表面膜的应用：
1.降低水蒸气的速度
2.测定蛋白质分子的摩尔质量
3.使化学反应的平衡位置发生移动
§13.5 膜
一.L——B 膜的形成
在适当条件下，不溶物的单分子膜可通过简单的方法转移到固体基质上，经多次转移仍保持其定向排列的多分子曾给结构，这种多层单分子膜，称为L——B膜，L——B 膜的一个具有相对
规整的分子排列，高度个相异的层结构。且人为可控的纳米尺寸厚度的薄膜，利用这种膜转移技术课进行分子组装，发展新型光电子器件，这种技术称为L-B技术。
通过将固体基片插入（或提出）带有不溶膜（单分子膜）水面的办法，可将不溶物单分子膜转移到固体表面上，由于形成单分子膜的累积（或转移）方法不同，可形成不同的分子膜。
①X型多分子层（板-尾—头—尾—头型）
②Y型多分子层（板-尾—头—头—尾型）
③Z型多分子层（板-头—尾—头—尾型）
生物膜简介：
生物膜是一个具有特殊功能的半透膜，它的功能主要是：能量传递，物质传递，信息识别与传递，且具有选择性。
§13.6 液—固界面—润湿作用
在固体的表面滴少许液体，滴上的液滴取代了部分固—气界面，产生新的液—固界面，这一过程称为润湿过程。
粘湿（粘附）：θ≤1800
润湿浸湿（浸湿）：θ≤900
铺展：θ=00
一．沾湿
沾湿过程：即液体和固体接触，使液气界面和固气界面转变成新的固液界面的过程。在转变过程中要克服r l-g,r s-g。设各相界面的都是单位面积，则该过程的 Gibbs自由能的变化值：?=r l-s-r l-g-r s-g
G
则该液体做的做大体积功：
Wa= G
?=r l-s-r l-g-r s-g
Wa为沾湿功，是沾湿过程中系统对外所做的最大功，其绝对值越大，液体越易沾湿固体，界面粘的越牢。
二.浸湿过程
恒温恒压可逆的情况下，具有单位表面积的固体浸入液体，，气固机诶按转变为固液界面的过程，称为浸湿过程，要克服r g-s,故
?=r l-s-r g-s=W i
G
W i称为浸湿功，它是一额头在固体表面上取代气体能力的一种量度，W i≤0是液体浸湿固体的条件。
三.铺展过程
当液体滴到固体表面上，液—固界面在取代气—固界面的同时，气—液界面也扩大了同样面积，这一个过程就是铺展。
在恒温恒压可逆铺展一单位面积时
?=r l-s-r g-l-r g-s
G
S=-G
?=r g-s-r g-l-r l-s
S 称为铺展系数，S ≥0时，液体可以在固体表面上自动铺展。
四.接触角与润湿方程
A 点受到 r l-s 、r l-g 、r s-g
当系统达到平衡时，气—液界面与固—液界面之间的夹角，即 rl-g 与rs-l 之间的夹角，称为接触角，用θ表示，则 r s-g =r l-s +r l-g cos θ
或 cos θ=g
l l s g s r r r ---- ① 若 r s-g -r l-s =r l-g ,则cos θ=1，θ=00.称为完全润湿
②若 r s-g -r l-s
，固体能被液体所浸湿。 ③若r s-g
沾湿功 ： Wa=r l-s -r l-g -r s-g =-r l-g (1+cos θ)
浸湿功：W i =r l-s -r g-s =-r l-g cos θ
铺展系数 S=r g-s -r g-l -r l-s =r l-g （cos θ-1）即利用实验测出θ，r l-g 即可计算出这些参数。
§13.7 表面活性剂及应用
能明显降低水的表面张力并具有两亲性质的有机化合物，叫做表面活性剂。
一．分类：①离子型表面活性剂：溶于水并能够电离生成离子的表面活性剂
②非离子型表面活性剂：在水中不电离
二．胶束和临界胶束浓度
1.表面活性剂的效率：指使水的表面张力降低到一定值是所
需表面活性剂浓度
表面活性剂的能力（有效值）：指表面活性剂能把水的表面张力可能降低的程度。
长链而一端带有亲水基团的表面活性剂降低水表面张力的效率很高，但其有效值比短链的同系物，具有支链或亲水基团在中央的同系物差得多。离子型表面活性剂由于亲水基团在水中电离而产生静电排斥，效率不高，有效值也不高。
表面张力与活性剂浓度的关系：P346 图23 图24
2.胶束
当离子表面活性剂浓度较低时，以单个分子形式存在，聚集在水的表面，使水的表面张力显著降低; 当浓度加大时，不但表面上聚集的表面活性剂增多而形成单分子层，而且在溶液内部表面活性剂分子也以憎水基相互靠拢，聚在一起形成胶束。胶束排列是憎水基向里亲水基向外，根据活性剂的性质，形成胶束的形状有球状，棒状和层状。
形成胶束所需表面活性剂的最低浓度称为临界胶束浓度。达到临界胶束浓度后，由于胶束不具有活性，表面张力不在下降。
3. 表面活性剂的HLB 值：用于衡量表明活性剂的亲水性。 由于亲水基的亲水性可以用亲水基的摩尔质量表示，憎水基的憎水性可用憎水基的摩尔质量表示， 故 HLB 值用来衡量表面活性剂的亲水性，其值越大，亲水性越强 非离子型表面活性剂的 HLB 值= 亲水基部分的摩尔质量表面活性剂的摩尔质量﹡1005 =亲水基质量分数*51 HLB 值不同，性质也不同，如润湿，洗涤和乳化。
另外，表面活性剂的亲水性也可用表面活性剂在水中的溶解度来表示。
三． 表面活性剂的一些重要作用及应用
1. 润湿作用：表面活性剂的使用能控制液固间的润湿程度。 如：①喷洒农药
②制备防水布③浮选法选矿
2. 起泡作用①降低表面张力②产生的泡沫膜牢固，有一定的机械强度，有弹性
③有适当的表面粘度
3．增溶作用表面活性剂由于胶束而产生增溶作用，在胶
束内部相当于液态的碳氢化合物，根据相似
相溶原理，在水中溶解度非常小的有机溶质
较易溶于胶束内部的碳氢化合物之中，形
成增溶现象。
注：①只有表面活性剂的浓度达到临界胶束浓度后，有胶束
形成时才有增溶作用。
②增溶作用可使被溶物的化学势降低是自发过程，使整
个系统更加稳定
③增溶作用是一个可逆的平衡过程
④增溶后能形成类似真溶液的稳定系统，但这类系统并
不是真溶液，并未分散至分子水平的均平程
度
4.乳化作用一种液体以细小液珠的形式分散在另一种与
它互不溶的液体之中，这种作用称为乳化作
用。所形成的系统称为“乳浊液”
2.洗涤作用使用活性剂降低污垢与固体表面的粘附功，
从而使污垢脱落达到去污目的。
§ 13.8 固体表面的吸附
固体表面的原子，由于周围原子对它的作用力不对称，
即表面原子所受的力部饱和，
有剩余力场，可吸附气体或液体分子
一．固体表面的特点
1.固体表面分子移动困难: 任何表面都有自发降低表面能的倾向，由于固体表面难于收缩，只有通过固体表面的吸附作用来降低界面张力，从而降低表面能。
2.固体表面是不均匀的
3.固体表面层的组成部同于体系相内部
二．吸附等温线
气体在固体表面被吸附性，固体叫吸附剂，气体叫做吸附质
吸附量(q)：单位质量的吸附剂所吸附气体的体积V或物
质的量n 即 q=V
m 或q′=n
m
对给定的系统，当吸附达到平衡时，吸附量与温度及气体的压力有关即q=f(T,P)
若T=常数则q=f（P）称吸附等温式
若P=常数则q=f（T）称吸附等压式
若q=常数则P=f（T）称吸附等量式
三种吸附曲线是相互联系的，由某一类型的曲线可画其他两组曲线，其中最常用的是吸附等温线
不同类型的吸附等温线反映了吸附剂的表面性质的不同
四． 兰格缪平吸附等温线
1. 兰格缪平单分子层吸附理念
① 吸附是单分子层的
② 被吸附的分子之间不互相影响，且表面是均匀的
③ 气体的吸附速率与气体的压力称正比与空白表面的百分数成反比
θ代表表面被覆盖的分数 (1-θ)则表示表面尚未被覆盖的分数 则r 吸=KaP(1-θ)
r 解吸=k d θ
在等温下达到吸附平衡，则吸r =解吸r
k a P(1-θ)=K d θ
即θ=
KaP Kd KaP + 若令Kd Ka =a.则 θ=ap ap
+1 （吸附等温式）
讨论：①当压力很低或吸附很弱时，ap<<1，则θ≈ap,即θ与P 成线性关系。
②当压力很高或吸附很强时，ap>>1 ,则θ≈1，即θ与P 无关。 ③当压力适中时，θ=
ap ap +1，或θ∝P m ,m ∈(0.1),若θdef Vm V 则θ=Vm V =ap ap
+1
整理变形为：V P =a V m 1+m V P
(兰——吸附等温式） 作P V P -图，则得一直线，其斜率为m V 1
。
吸附时吸附质发生解离的情况见书P362的讨论。
四、混合气体的兰格缪尔吸附等温式：
设A 、B 两种气体同时被同一固体表面吸附。
对A ：吸附 )
1(B A A a a P k r θθ--= 解吸 A
d d k r θ= 达平衡时：)
1(B A A a a P k r θθ--==A d d k r θ= 令d a
k k a = 则B A A A aP θθθ--=
1 ① 同理对B 令 a'''
d a k k =
则： 'a P B =B
A B θθθ--1 ② 联立 求解①②，则 θA =
B A A P a aP aP '1++
θB =B
A B P a aP P a '1'++ 推广到多种气体吸附，则 ∑+=i i
i i i P a P a i 1θ a i 为i 组分的吸附平衡常数
小结：兰格缪尔吸附等温式是一个理想的吸附公式，它代表了在均匀表面上，吸附分子之间彼此没有作用，而且吸附是单分子层吸附达到平衡时的规律性。
五.弗伦德利希等温式。
弗伦德利希归纳实验结果，总结了一个经验公式：n kP q 1
=
物理化学 试卷一 一、选择题( 共15题30分) 1. 下列诸过程可应用公式dU = (Cp- nR)dT进行计算的是：( C ) (A) 实际气体等压可逆冷却 (B) 恒容搅拌某液体以升高温度 (C) 理想气体绝热可逆膨胀 (D) 量热弹中的燃烧过程 2. 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程：( B ) (A) 可以从同一始态出发达到同一终态因为绝热可逆ΔS = 0 (B) 从同一始态出发，不可能达到同一终态绝热不可逆S > 0 (C) 不能断定(A)、(B) 中哪一种正确所以状态函数S 不同 (D) 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定故终态不能相同 3. 理想气体等温过程的ΔF。( C ) (A)>ΔG (B) <ΔG (C) =ΔG (D) 不能确定 4. 下列函数中为强度性质的是：( C ) (A) S (B) (G/p)T (C) (U/V)T 容量性质除以容量性质为强度性质(D) CV
5. 273 K，10p下，液态水和固态水（即冰）的化学势分别为μ(l) 和μ(s)，两者的关系为：( C ) (A) μ(l) >μ(s) (B) μ(l)= μ(s) (C) μ(l) < μ(s) (D) 不能确定 6. 在恒温抽空的玻璃罩中封入两杯液面相同的糖水(A) 和纯水(B)。经历若干
时间后，两杯液面的高度将是(μ(纯水)>μ(糖水中水) ,水从(B) 杯向(A) 杯转移) ( A ) (A) A 杯高于B 杯(B) A 杯等于B 杯 (C) A 杯低于B 杯(D) 视温度而定 7. 在通常情况下,对于二组分物系能平衡共存的最多相为：( D ) (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 * Φ=C+2-f=2+2-0=4 8. 硫酸与水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物,问在101325 Pa 的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种? ( C ) (A) 3 种(B) 2 种 (C) 1 种(D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。 *S = 5 , R = 3 , R' = 0,C= 5 - 3 = 2 f*= 2 -Φ+ 1 = 0, 最大的Φ= 3 , 除去硫酸水溶液与冰还可有一种硫酸水含物与之共存。 9. 已知A 和B 可构成固溶体，在A 中，若加入B 可使A 的熔点提高，则B在此固溶体中的含量必_______ B 在液相中的含量。( A ) (A) 大于(B) 小于 (C) 等于(D)不能确定 10. 已知反应2NH3= N2+ 3H2在等温条件下，标准平衡常数为0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应(1/2) N2+(3/2) H2= NH3 的标准平衡常数为：( C )
一、选择题 １、下列说法中不正确得就是：( C ） （A) 生成得新鲜液面都有表面张力 （B）平面液体没有附加压力 (C）弯曲液面得表面张力得方向指向曲率中心 （Ｄ）弯曲液面得附加压力指向曲率中心 2、 水在临界温度时得表面Gibｂｓ自由能: （Ｃ ) (A)（A）大于零（B) 小于零 （C）等于零 (D）无法确定 3、 一个 U 型管得两臂直径不同，一端为1×10-3 ｍ,另一端为 3×1０—3 m,水得表 面张力为0、０72 Ｎ·m－1。如用这个 U 型管装上水来测量压力,将引入得误差为： ( Ｂ ) （A） 72 Ｐa (B） 192 Pa (C) ９6 Pa （D）288 Pa ４、 低压下，气体 A 在表面均匀得催化剂上进行催化转化反应，其机理为： A（g） + ＫA K ─→ B（ｇ） + K 第一步就是快平衡, 第二步就是速控步，则该反应表观为几级？ ( B ） （Ａ）零级???? (B）一级 ?(C) 二级????(Ｄ) 无级数 5 、表面过程中ΔG(表面)＝－W'得充要条件除了等温等压外，还有:（Ｄ） A,不做其它功； B,热力学可逆； C，组成不变; D，就是Ｂ与Ｃ。 ６、物质表面张力得值与：（ C ） A，温度无关; B，压力无关； C，表面大小无关; D,另一相物质无关。 ７、以Ｐ平、P凸、P凹分别表示平面、凸面、凹面液体上得饱与蒸汽压,三者关系为： （ B ） A,P平>P凹>P凸；Ｂ,P凸〉P平＞Ｐ凹； Ｃ，P凸〉P凹〉P平; D，三者相同. 8、常见亚稳态现象都与表面性质有关，下面说法正确得就是:（Ｄ ) A，过饱与蒸气就是由于小液滴得蒸气压小于大液滴得蒸气压所致； B，过热液体形成原因就是新相种子-—小气泡得附加压力太小； C,饱与溶液陈化、晶粒长大,因为小晶粒溶解度比大晶粒大; Ｄ,人工降雨时在大气中撒入化学物质主要得目得就是促进凝结中心形成 9、对亲水性固体表面，其相应接触角θ就是：（ B ） A，θ>9０°; B，θ＜90°；C，θ=１80°；D,θ可为任意角 １O、Ｌａngｍｕir吸附理论中说法符合基本假定得就是:( A ）
物理化学测验题（六） 一、选择题。在题后括号，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）德华力； （３）库仑力。 4、温度与表面力的关系是： （ ）。 （1）温度升高表面力降低； （2）温度升高表面力增加； （3）温度对表面力没有影响； （4）不能确定。 5、液体表面分子所受合力的方向总是：（ ），液体表面力的方向总是：（ ）。 （1）沿液体表面的法线方向，指向液体部； （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，不属于纯液体表面力的定义式的是： （ ）； （1）p T A G ,??? ????； (2) p T A H ,??? ???? ； (3) V T A F ,? ?? ???? 。 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 ，肥皂水溶液的表面力为σ，则肥皂泡附加压力是：（ ）。 （1）r p σ2=? ；（2）r p 2σ =?；（3）r p σ 4=?。 9、若某液体能在某固体表面铺展，则铺展系数?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；
物理化学试题之一 一、选择题(每题2分，共50分,将唯一的答案填进括号内) 1. 下列公式中只适用于理想气体的是1. B A. ΔU=Q V B. W=nRTln(p 2/p 1)(用到了pv=nRT) C. ΔU=dT C m ,V T T 2 1? D. ΔH=ΔU+p ΔV 2. ΔH 是体系的什么 2. C A. 反应热 B. 吸收的热量 C. 焓的变化 D. 生成热 3. 2000K 时反应CO(g)+1/2O 2(g)=CO 2(g)的K p 为 6.443,则在同温度下反应为2CO 2(g)=2CO(g)+O 2(g)的K p 应为3. C A. 1/6.443 B. (6.443)1/2 C. (1/6.443)2 D. 1/(6.443)1/2 4. 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. 1，1，1，2 B. 1，1，3，0 C. 3，1，2，1 D. 3，2，2，2 5. 下列各量称做化学势的是 A. i j n ,V ,S i )n ( ≠?μ? B. i j n ,V ,T i )n p (≠?? C. i j n ,p ,T i )n (≠?μ? D. i j n ,V ,S i )n U (≠?? 6. A 和B 能形成理想溶液。已知在100℃时纯液体A 的饱和蒸汽压为133.3kPa, 纯液体B 的饱和蒸汽压为66.7 kPa, 当A 和B 的二元溶液中A 的摩尔分数为0.5时，与溶液平衡的蒸气中A 的摩尔分数是 A. 1 B. 0.75 C. 0.667 D. 0.5 7. 理想气体的真空自由膨胀，哪个函数不变？ A. ΔS=0 B. V=0 C. ΔG=0 D. ΔH=0 7. D ( ) 8. A 、B 两组分的气液平衡T-x 图上，有一最低恒沸点，恒沸物组成为x A =0.7。现有一组成为x A =0.5的AB 液体混合物，将其精馏可得到 A. 纯A 和恒沸混合物 B. 纯B 和恒沸混合物 C. 只得恒沸混合物 D. 得纯A 和纯B 8. B
物理化学期末考试试题库-2017(附答案与解析)
第一章热力学第一定律 选择题 1．关于焓的性质, 下列说法中正确的是（） (A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓 (B) 焓是能量, 它遵守热力学第一定律 (C) 系统的焓值等于内能加体积功 (D) 焓的增量只与系统的始末态有关 答案：D。因焓是状态函数。 2．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 答案：D。因为焓变ΔH=ΔU+Δ(pV)，可以看出若 Δ(pV)＜0则ΔH＜ΔU。 3．与物质的生成热有关的下列表述中不正确的是 （） (A) 标准状态下单质的生成热都规定为零(B) 化合物的生成热一定不为零(C) 很多物质的生 成热都不能用实验直接测量 (D) 通常所使用的物质的标准生成热数据实际上 都是相对值 答案：A。按规定，标准态下最稳定单质的生成热 为零。 4．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 2
3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 答案：C 。因绝热时ΔU ＝Q ＋W ＝W 。（A ）中无热交换、无体积功故ΔU ＝Q ＋W ＝0。（B ）在无功过程中ΔU ＝Q ，说明始末态相同热有定值，并不说明内能的变化与过程有关。（D ）中若气体绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀所做的功显然是不同的，故ΔU 亦是不同的。这与内能为状态函数的性质并不矛盾，因从同一始态出发，经绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀不可能到达同一终态。 5．关于节流膨胀, 下列说法正确的是 (A) 节流膨胀是绝热可逆过程(B)节流膨胀中系统 的内能变化(C)节流膨胀中系统的焓值改变(D)节流过程中多孔塞两边的压力不断变化 答案：B 6．在实际气体的节流膨胀过程中，哪一组描述是正确的: （A ）Q H ＝p < 0 （B ）Q ＝H p >0 （C ）Q ＝H ＝p <0 （D ） Q H ＝p <0 答案：C 。节流膨胀过程恒焓绝热且压力降低。
北2002年攻读硕士学位研究生入学考试 注意事项： 1.答案必须写在答题纸上，写在试卷上均不给分。 2.答题时可不抄题，但必须写清题号。 3.答题必须用蓝、黑水笔或圆珠笔，用红笔或铅笔不给分。 4.101.325kPa≈100kPa=p 5.作图用铅笔，且作图题答在指定题号的答题纸上。 6.选做题得分不记入总分，但作为参考分。 一、填空题：（18分） 1. 20℃时水的饱和蒸汽压为2338Pa ，现有20℃、2338Pa 的H 2O(l )，分别经两种途径变成20℃、2338Pa 的H 2O(g)，(l)在恒温恒压下进行，则ΔG ______零；(2)在恒温20℃、反抗p 外=0条件下进行，则ΔG_____零。（填<，>或=） 2. 20℃时，HCl 气体溶于苯中形成理想稀溶液，当达到气液平衡时，液相中HCl 的摩尔分数为0.0835，气相中苯的摩尔分数为0.095。又已知20℃时纯苯的饱和蒸汽压为10.010kPa 。则气液平衡时气相总压p =_____kPa 。 3. 已知某温度T 时，下列两反应的标准平衡常数为 2A=2B+C 1K =5.6×10-10 2D=2E+C 2K =2.6×10-9 则反应D+B=A+E 的标准平衡常数3K =______。 4. 为了理解纳米材料的表面效应，现将293.2K ，1p 下半径为r 1=1.0×10-3m 的小水滴分散成半径r 2=1.0×10-9m 的小水滴。已知293.2K 时水的表面张力σ=0.0728N·m -1，则分散前后水滴表面积增加值ΔA =____m 2，表面吉布斯函数增加值ΔG A =______J 。 5. 将反应Ag 2SO 4(s)==2Ag +(a Ag+)+SO 42-(24 SO a -)设计成电池____________ 。若已知 E {SO 42-│Ag 2SO 4，Ag}=0.627V ，E {Ag +│Ag}=0.799V ，则在标准状态下该电池_______自发电池。（填是或不是） 6. 某理想气体A 其分子的最低能级是非简并的，若取分子的基态作为能量零点，相邻能级的能量为ε1，其简并度为2，忽略更高的能级，则A 分子的配分函数q =________，设ε1=kT ，则相邻两能级上的最概然分子数之比为n 1/n 0=________。 7.乙酸乙酯皂化反应如下式： NaOH+CH 3COOCH 5→CH 3COONa+C 2H 5OH 当确定该反应动力学方程时，需要测定不同时刻反应物的浓度。根据该反应的特点，采用何种物理方法测定较好，并简述理由。 ●选做题：（10分） A sample of perfect gas that initially occupies 15.0 dm 3 at 250K and 101.325kPa is compressed isothermally. To _______kPa pressure must the gas be compressed to reduce its entropy by 5.0 J ?K -1. 二、选择题：（6分） 1. 热力学基本方程d G =-S d T +V d p 可运用于下述何种过程（ ）。 A. 298K ，p 的H 2O(l )蒸发过程 B. 理想气体向真空膨胀过程 C. 电解水制取H 2 D. N 2(g)+3H 2(g)→2NH 3(g)未达平衡
中南大学研究生考试试卷 2009— 2010学年二学期期末考试试题时间110分钟 表面物理化学化学课程32学时2.0学分考试形式：开卷 专业班级：姓名学号 卷面总分100分，占总评成绩 70 %，卷面得分 一、选择题(每小题2分，共20分) 1.液体表面最基本的特性是（ A ） A.倾向于收缩 B.倾向于铺展 C.形成单分子吸附层 2.若将液体与毛细管壁间的接触角近似看作0°，则液体在毛细管中的液面可以看作（ C ） A.凹型 B.凸型 C.球面 3.下列方程均为计算液a/液b界面张力γab的经验公式，其中Fowkes公式为（ C ） A.γab =γa -γb B.γab =γa + γb -2（γaγb）1/2 C.γab =γa + γb -2（γa dγb d）1/2 4.吊片法测定液体表面张力时，要求尽可能采用表面粗糙的吊片材料，其目的是（ A ） A.改善液体对吊片的润湿使θ接近于0° B. 改善液体对吊片的润湿使θ接近于90° C.改善液体对吊片的润湿使θ接近于180° 5.溶液中溶剂记为1、溶质记为2，则吸附量Γ2(1)的含义为（ C ） A.单位面积表面相与含有相等总分子数的溶液相比较，溶质的过剩量 B.单位面积表面相与含有等量溶质的溶液相比较，溶剂的过剩量 C.单位面积表面相与含有等量溶剂的溶液相比较，溶质的过剩量 6.C12H25SO4Na（1）、C14H29SO4Na（2）、C16H33SO4Na（3）三种物质在水表面吸附达到饱和状态时，三种物质分子在表面所占面积a m存在下列关系（ B ） A. a m,1> a m,2> a m,3 B. a m,1≈a m,2≈a m,3 C. a m,1< a m,2< a m,3 7.苯在水面上先迅速展开后又自动收缩成为小液滴漂浮在水面上，用于描述苯液滴形状的表化专业术语是（ C ） A.二维液膜 B.多分子层 C.透镜 8.下列说法中不正确的是（ C ） A.任何液面都存在表面张力 B.平面液体没有附加压力 C.弯曲液面的表面张力方向合力指向曲率中心 D.弯曲液面的附加压力指向曲率中心 9.运用过滤手段进行溶胶净化的目的是（ B ） A.除掉反应过程中过量的副产物 B.除掉过量的电解质 C.除掉溶胶体系中的粗离子 10.对于胶体体系下列说法正确的是（ B ） A.电解质引发胶体体系聚沉的主要原因是使扩散层变厚 B.低浓度的聚合物可以使胶体体系发生聚沉，而高浓度的聚合物却可以使胶体体系稳定 C.胶体体系属于热力学多相体系，由于界面自由能显著，所以无论采取何种措施都不可 能获得相对稳定的胶体溶液 二、填空题(每小题2分，共20分) 1.液-固润湿过程有_沾湿_ ,_ 浸湿_ , _铺展_ . 2.固体自溶液中吸附时，极性吸附剂易于从非极性溶液中吸附__极性_____物质，而非极 性吸附剂易于从极性溶液中吸附__非极性____物质。
华中科技大学2003级五年制2002级德医专业生物化学期末考试试题A 华中科技大学2003级五年制、2002级德医专业生物化学试卷（A） 班级：学号：姓名： 一、选择题 （一）单选题（从四个备选答案中选出一个最佳答案，并在答卷纸上把相应的英文字母涂黑。 每小题0.5分，共20分。） 1.下列描述血红蛋白概念正确的是： A. 血红蛋白氧解离曲线为S形 B. 血红蛋白不属于变构蛋白 C. 1个血红蛋白可与1个氧分子可逆结合 D. 血红蛋白是单亚基球蛋白 2.有关蛋白质三级结构的描述，错误的是： A. 具有三级结构的多肽链都有生物学活性 B. 亲水基团多位于三级结构的表面 C. 三级结构的稳定性由次级键维持 D. 三级结构是单体蛋白质或亚基的空间结构 3.常出现于肽链转角结构中的氨基酸为： A. 半胱氨酸 B. 脯氨酸 C. 丙氨酸 D. 谷氨酸 4.核酸对紫外线的吸收是由哪一种结构产生的 A. 碱基 B. 核糖 C. 磷酸 D. 脱氧核糖 5.含有稀有碱基比例较多的核酸是： A. rRNA B. 线粒体DNA C. tRNA D. mRNA 6.磺胺类药物的类似物是： A. 四氢叶酸 B. 二氢叶酸 C. 对氨基苯甲酸 D. 叶酸
7.已知某种酶的K m值为0.05mol/L，试问要使此酶所催化的反应速度达最大反应速度 的80%时底物浓度应是多少？ A. 0.04mol/L B. 0.05mol/L C. 0.1mol/L D. 0.2mol/L 8.在血糖偏低时，大脑仍可摄取葡萄糖而肝脏则不能，其原因是： A. 胰岛素的作用 B. 己糖激酶的K m低 C. 葡萄糖激酶的K m低 D. 血脑屏障在血糖低时不起作用 9.下列哪种物质缺乏可引起血液丙酮酸含量升高？ A. 硫胺素 B. 叶酸 C. 吡哆醛 D. 维生素B12 10.在糖酵解过程中，下列哪个酶催化的反应是不可逆的？ A. 醛缩酶 B. 烯醇化酶 C. 丙酮酸激酶 D. 磷酸甘油酸激酶 11.下列哪种糖代谢途径既不生成ATP或UTP也不消耗ATP或UTP？ A. 糖酵解 B. 糖原合成 C. 糖异生 D. 糖原分解 12.不能使甘油磷酸化的组织器官是： A. 肝脏 B. 肾脏 C. 小肠 D. 脂肪组织 13.脂酸合成的限速酶是： A. HMG-CoA合成酶 B. HMG-CoA还原酶 C. 乙酰CoA羧化酶 D. 肉碱脂酰转移酶 14.合成前列腺素的前体是： A. 软脂酸 B. 硬脂酸 C. 亚油酸 D. 花生四烯酸 15.脂蛋白脂肪酶的激活剂是： A. apoAI B. apoB100 C. apoCⅡ D. apoE 16.脂肪酸β-氧化、酮体生成及胆固醇合成的共同中间产物是：
一、选择题 1. 下列说法中不正确的是：( C ) (A) 生成的新鲜液面都有表面力 (B) 平面液体没有附加压力 (C) 弯曲液面的表面力的方向指向曲率中心 (D) 弯曲液面的附加压力指向曲率中心 2. 水在临界温度时的表面Gibbs自由能：（ C ） (A)(A) 大于零 (B) 小于零 (C) 等于零 (D) 无法确定 3. 一个 U 型管的两臂直径不同，一端为 1×10-3 m，另一端为 3×10-3 m，水的表 面力为 0.072 N·m-1。如用这个 U 型管装上水来测量压力，将引入的误差为： ( B ) (A) 72 Pa (B) 192 Pa (C) 96 Pa (D) 288 Pa 4. 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： A(g) ＋ K A K ─→ B(g) ＋ K 第一步是快平衡, 第二步是速控步, 则该反应表观为几级? ( B ) (A) 零级 (B) 一级 (C) 二级 (D) 无级数 5 . 表面过程中ΔG（表面）= -W'的充要条件除了等温等压外，还有：( D ) A，不做其它功； B，热力学可逆； C，组成不变； D，是B和C。 6. 物质表面力的值与：( C ) A，温度无关； B，压力无关； C，表面大小无关； D，另一相物质无关。 7. 以P平、P凸、P凹分别表示平面、凸面、凹面液体上的饱和蒸汽压，三者关系为：( B ) A，P平>P凹>P凸； B，P凸>P平>P凹； C，P凸>P凹>P平； D，三者相同。 8. 常见亚稳态现象都与表面性质有关，下面说确的是：( D ) A，过饱和蒸气是由于小液滴的蒸气压小于大液滴的蒸气压所致； B，过热液体形成原因是新相种子——小气泡的附加压力太小； C，饱和溶液化、晶粒长大，因为小晶粒溶解度比大晶粒大； D，人工降雨时在大气中撒入化学物质主要的目的是促进凝结中心形成 9. 对亲水性固体表面，其相应接触角θ是：( B ) A，θ>90°； B，θ<90°； C，θ=180°； D，θ可为任意角 1O. Langmuir吸附理论中说法符合基本假定得是：( A )
物化第8-10试卷 一、选择题 1. 物质表面张力的值与：( C ) A．温度无关B．压力无关C．表面大小无关D．另一相物质无关 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 ）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. 表面活性物质的实质性作用是：( B ) A，乳化作用；B，降低表面张力；C，加溶作用；D，降低物质的溶解性 4．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：（C） A．G a = G c < G b； B．G a = G b > G c ； C．G a < G b < G c ； D．G a = G b = G c 。 5．对于有略过量的KI存在的AgI溶胶，下列电解质中聚沉能力最强的是( D ) A . NaCl B. K3[Fe(CN)6] C. MgSO4 D. FeCl3 6.关于胶体和溶液的叙述中正确的是( C ) A. 胶体带电荷,而溶液呈电中性 B. 胶体加入电解质可产生沉淀,而溶液不能
C. 胶体是一种介稳性的分散系,而溶液是一种稳定的分散系 D. 胶体能够发生丁达尔效应,而溶液中不存在布朗运动 7．某化学反应的计量方程为A 2B C D k +??→+，实验测定得到其速率系数为3110.25(mol dm )s k ---=??，则该反应的级数为 （ C ） （A ）零级反应 （B ）一级反应 （C ）二级反应 （D ）三级反应 8．有一个平行反应，①1a,1,A B E k ???→；②2a,2,A D E k ???→。已知反应①的活化能大于反应②的活化能，即a,1a,2E E >，以下措施中哪一种不能改变获得产物B 和D 的比例？ ( B ) (A) 提高反应温度 (B) 延长反应时间 (C) 加入适当催化剂 (D) 降低反应温度 9. 下列说法错误的是( D ) A. 一步完成的反应是基元反应。 B. 由一个基元反应构成的化学反应称简单反应。 C. 由两个或两个以上基元反应构成的化学反应称复杂反应。 D. 基元反应都是零级反应。 10. 加入正催化剂使反应速度加快，下列叙述不正确的是( C ) A. 使反应体系的活化分子百分数增高 B. 使反应体系的活化分子总数增多。 C. 使反应体系的活化分子百分数降低。 D. 使反应体系的活化能降低。 二、选择题 1．溶胶的动力性质包括 布朗运动 、 扩散作用 和 沉降作用 。
《物理化学》练习题 一、填空题 1. 理想气体经过节流膨胀后，焓____（升高，降低，不变）。 2. ()0T dH dV =，说明焓只能是温度的函数，与_____无关。 3. 1molH 2（g ）的燃烧焓等于1mol_______的生成焓。 4. 物理量Q 、T 、V 、W ，其中属于状态函数的是 ；与过程有关的量是 ；状态函数中属于广度量 的是 ；属于强度量的是 。 5. 焦耳汤姆逊系数J-T μ= ，J-T 0μ>表示节流膨胀后温度 节流膨胀前温度。 6. V Q U =?的应用条件是 。 7. 热力学第二定律可表达为：“功可全部变为热，但热不能全部变为功而 。 8. 用ΔG ≤0判断过程的方向和限度的条件是_________。 9. 热力学第三定律的表述为 。 10. 写出热力学基本方程d G = 。 11. 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=___。 12. 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 =________。 13. 1mol 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 。 14. 25°C 时，0.5molA 与0.5molB 形成理想液态混合物，则混合过程的ΔS= 。 15. 一定量的理想气体经历某种过程变化到终态，若变化过程中 pV γ不变，则状态函数（ΔS 、ΔH 、ΔU 、ΔG 、ΔA ）中， 不变。 16. 在一定的温度及压力下，溶液中任一组分在任意浓度范围均遵守拉乌尔定律的溶液称为___________。 17. 25°C 时，10g 某溶质溶于1dm 3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________ 18. 氧气和乙炔气溶于水中的享利系数分别是717.2010Pa kg mol -???和 811.3310Pa kg mol -???，由享利定律系数可知，在相同条件下， 在水中的溶解度大 于 在水中的溶解度。 19. 28.15℃时，摩尔分数0.287x =丙酮 的氯仿-丙酮溶液的蒸气压为29.40kPa ，饱和蒸气中氯仿的摩尔分数为0.287x =氯仿。已知纯氯仿在该温度时的蒸气压为29.57kPa 。以同温度下纯氯仿为标准态， 氯仿在该溶液中的活度因子为 ；活度为 。 20. 混合理想气体中组分B 的化学势B μ与温度T 及组分B 的分压p B 的关系是B μ= ，其标准态选为 。 21. 吉布斯-杜亥姆方程的表达式为 。 22. 液体饱和蒸气压的定义是 。 23. 苯的标准沸点是80.1℃，则在80.1℃时苯的饱和蒸气压是为 Pa 。 24. 纯物质两相平衡的条件是 。
河南科技学院2014-2015学年第二学期期终考试 生物化学试题（A ） 适用班级：园林131-134 注意事项：1.该考试为闭卷考试； 2.考试时间为考试周； 3.满分为100分，具体见评分标准。 一、名词1、蛋白质的变性作用： 2、氨基酸的等电点： , 3、氧化磷酸化： 4、乙醛酸循环： 5、逆转录： 二、选择题（每题1分，共15分） 1、蛋白质多肽链形成α-螺旋时，主要靠哪种次级键维持（ ） A ：疏水键； B ：肽键： C ：氢键； D ：二硫键。 2、在蛋白质三级结构中基团分布为（ ）。 , A ：疏水基团趋于外部，亲水基团趋于内部； B ：疏水基团趋于内部，亲水基团趋于外部；
C：疏水基团与亲水基团随机分布；D：疏水基团与亲水基团相间分布。 3、双链DNA的Tm较高是由于下列哪组核苷酸含量较高所致（） A：A+G；B：C+T： C：A+T；D：G+C。 4、DNA复性的重要标志是（）。 A：溶解度降低；B：溶液粘度降低； C：紫外吸收增大；D：紫外吸收降低。 " 5、酶加快反应速度的原因是（）。 A：升高反应活化能；B：降低反应活化能； C：降低反应物的能量水平；D：升高反应物的能量水平。 6、鉴别酪氨酸常用的反应为( )。 A 坂口反应B米伦氏反应C与甲醛的反应D双缩脲反应 7、所有α-氨基酸都有的显色反应是( )。 A双缩脲反应B茚三酮反应C坂口反应D米伦氏反应 ？ 8、蛋白质变性是由于( )。 A蛋白质一级结构的改变B蛋白质空间构象的破环 C 辅基脱落D蛋白质发生水解 9、蛋白质分子中α-螺旋构象的特征之一是( )。 A肽键平面充分伸展B氢键的取向几乎与中心轴平行C碱基平面基本上与长轴平行D氢键的取向几乎与中心轴平行 10、每个蛋白质分子必定有( )。 Aα-螺旋Bβ-折叠结构C三级结构D四级结构 # 11、多聚尿苷酸完全水解可产生( )。 A 核糖和尿嘧啶B脱氧核糖和尿嘧啶C尿苷D尿嘧啶、核糖和磷酸 12、Watson-Crick提出的DNA结构模型( )。 A是单链α-螺旋结构B是双链平行结构 C是双链反向的平行的螺旋结构D是左旋结构 13、下列有关tRNA分子结构特征的描述中，( )是错误的。 A 有反密码环 B 二级结构为三叶草型 C 5'-端有-CCA结构 D 3'-端可结合氨基酸 【
《表面物理化学》课程教学大纲 课程编号：010241 英文名称：Physical Chemistry of Surfaces 一、课程说明 1. 课程类别 学位基础课程 2. 适应专业及课程性质 材料工程专业、材料加工专业、矿物加工专业、矿物工程领域，必修 3. 课程目的 “表面物理化学”矿物加工硕士点的学位课程之一，本课程任务是通过教学环节，使学生掌握材料表面物理化学的基础知识。包括：物质表面、固-液界面与润湿、固-固界面与粘附、固体表面吸附、溶液吸附、膜和膜应用、表面改性与功能材料、表面活性剂、表面电化学等。 基本要求： （1）熟悉物理化学研究的基本思路和途径。 （2）理解物质表面的特殊现象及其规律。 （3）了解材料表面研究的基本方法和手段。 4. 学分与学时 学分2，学时36 5. 建议先修课程 物理化学、胶体表面化学 6. 推荐教材或参考书目 推荐教材： （1）表面物理化学（第1版）. 腾新荣主编. 化工出版出版社. 2009年 参考书目： （1）表面物理化学（第1版）. 程传煊主编. 科学技术文献出版社. 1995年 7. 教学方法与手段 （1）板书 （2）多媒体 8. 考核及成绩评定 考核方式：考试 成绩评定：考试课（1）平时成绩占30%，形式有：到课率，作业等 （2）考试成绩占70%，形式有：开卷或闭卷考试，考查课 9. 课外自学要求 （1）阅读有关专业书籍 （2）查阅有关专业文献 （3）适当完成一定量的作业 二、课程教学基本内容及要求 第一章物质表面 基本内容： （1）液体表面张力和吉布斯自由能 （2）拉普拉斯方程 （3）液体表面张力的测定 （4）固体表面张力和表面自由能的测定 （5）开尔文方程及其应用
表面2A 一、选择题 1. 在催化剂表面上进行的双分子气相反应, 其机理为： A ＋K AK B ＋K BK AK ＋BK ─→C ＋D ＋2K 若催化剂表面是均匀的, 表面反应为控制步骤, 且A、B的吸附皆弱, 则反应表现为几级? ( ) (A) 零级(B) 一级 (C) 二级(D) 无数级 2. 298 K时，蒸气苯在石墨上的吸附，符合Langmuir 吸附等温式，在40 Pa 时，覆盖度θ= 0.05，当θ= 1/2 时，苯气体的平衡压力为：( ) (A) 400 Pa (B) 760 Pa (C) 1 000 Pa (D) 200 Pa 3. 在等温等压条件下，将1 mol水的表面积增加10 倍，作功为W，水的Gibbs自由能变化为?G，此时W与?G的关系为：(?U = Q - W) ( ) (A) ?G = -W(B) ?G = W (C) ?G < -W(D) 不能确定 4. 同一固体, 大块颗粒和粉状颗粒, 其溶解度哪个大? ( ) (A) 大块颗粒大 (B) 粉状颗粒大
(C) 一样大(D) 无法比较 5. 有一露于空气中的球形液膜，直径为2×10-3 m，表面张力为0.072 N·m-1，液膜的附加压力为（） (A)36 Pa (B) 72 Pa (C) 144 Pa (D) 288 Pa 6. 单组分气-液平衡体系，在孤立条件下，界面A 发生了d A > 0 的微小变化, 体系相应的熵变d S变化为：( ) (A) d S > 0 (B) d S = 0 (C) d S < 0 (D) 不能确定 7. 在下图的毛细管内装入普通不润湿性液体，当将毛细管右端用冰块冷却时，管内液体将：( ) (A) 向左移动(B) 向右移动 (C) 不移动(D) 左右来回移动 8. 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：( ) (A) 增加农药的杀虫药性 (B) 提高农药对植物表面的润湿能力 （C）防止农药挥发 (D) 消除药液的泡沫 9. 对于亲水性固体表面，其表面张力间的关系是：( ) (A) γ固-水> γ固-空气(B) γ固-水< γ固-空气
1 第一章热力学第一定律 选择题 1．关于焓的性质, 下列说法中正确的是（） (A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓(B) 焓是能量, 它遵守热力学第一定律 (C) 系统的焓值等于内能加体积功(D) 焓的增量只与系统的始末态有关 答案：D 。因焓是状态函数。 2．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 答案：D 。因为焓变ΔH=ΔU+Δ(pV)，可以看出若Δ(pV)＜0则ΔＨ＜ΔＵ。 3．与物质的生成热有关的下列表述中不正确的是（） (A) 标准状态下单质的生成热都规定为零(B) 化合物的生成热一定不为零(C) 很多物质的生成热都不能用实验直接测量 (D) 通常所使用的物质的标准生成热数据实际上都是相对值 答案：A 。按规定，标准态下最稳定单质的生成热为零。 4．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 答案：C 。因绝热时ΔＵ＝Q ＋W ＝W 。（A ）中无热交换、无体积功故ΔＵ＝Q ＋W ＝0。（B ）在无功过程中ΔＵ＝Q ，说明始末态相同热有定值，并不说明内能的变化与过程有关。（D ）中若气体绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀所做的功显然是不同的，故ΔＵ亦是不同的。这与内能为状态函数的性质并不矛盾，因从同一始态出发，经绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀不可能到达同一终态。 5．关于节流膨胀, 下列说法正确的是 (A)节流膨胀是绝热可逆过程(B)节流膨胀中系统的内能变化(C)节流膨胀中系统的焓值改变(D)节流过程中多孔 塞两边的压力不断变化 答案：B 6．在实际气体的节流膨胀过程中，哪一组描述是正确的: （A ）Q >0, H ＝0, p < 0 （B ）Q ＝0, H <0, p >0 （C ）Q ＝0, H ＝0, p <0 （D ）Q <0, H ＝0, p <0 答案：C 。节流膨胀过程恒焓绝热且压力降低。 7．系统经一个循环后，ΔＨ、ΔＵ、Q 、W 是否皆等于零？ 答：否。其中H 和U 为状态函数，系统恢复至原态后其值复原，即ΔＨ＝0、ΔＵ＝0。而热与功是与途径有关的函数，一般不会正好抵消而复原，除非在特定条件下，例如可逆绝热膨胀后又可逆绝热压缩回至原态，或可逆恒 温膨胀后又可逆恒温压缩回至原态等。 1. 在温度T 、容积V 都恒定的容器中，含有A 和B 两种理想气体，它们的物质的量、分压和分体积分别为nA ，pA ，VA 和nB ，pB ，VB ，设容器中的总压为p 。试判断下列公式中哪个是正确的（）。 （A ）A A p V n RT （B ）B A B ()pV n n RT （C ）A A A p V n RT （D ）B B B p V n RT 答：（A ）只有（A ）符合Dalton 分压定律。 4. 真实气体液化的必要条件是（）。 （A ）压力大于C p （B ）温度低于C T （C ）体积等于m,C V （D ）同时升高温度和压力 答：（B ）C T 是能使气体液化的最高温度，温度再高无论加多大压力都无法使气体液化。
表面物理化学习题和答案
一、选择题 1. 下列说法中不正确的是：( C ) (A) 生成的新鲜液面都有表面张力 (B) 平面液体没有附加压力 (C) 弯曲液面的表面张力的方向指向曲 率中心 (D) 弯曲液面的附加压力指向曲率中心 2. 水在临界温度时的表面Gibbs自由能：（ C ） (A)(A) 大于零 (B) 小于零 (C) 等于零 (D) 无法确定 3. 一个 U 型管的两臂直径不同，一端为 1× 10-3 m，另一端为 3×10-3 m，水的表 面张力为 0.072 N·m-1。如用这个 U 型管装上 水来测量压力，将引入的误差为： ( B ) (A) 72 Pa (B) 192 Pa (C) 96 Pa (D) 288 Pa 4. 低压下，气体 A 在表面均匀的催化剂上进
8. 常见亚稳态现象都与表面性质有关，下面说法正确的是：( D ) A，过饱和蒸气是由于小液滴的蒸气压小于大液滴的蒸气压所致； B，过热液体形成原因是新相种子——小气泡的附加压力太小； C，饱和溶液陈化、晶粒长大，因为小晶粒溶解度比大晶粒大； D，人工降雨时在大气中撒入化学物质主要的目的是促进凝结中心形成 9. 对亲水性固体表面，其相应接触角θ是：( B ) A，θ>90°； B，θ<90°； C，θ=180°； D，θ可为任意角 1O. Langmuir吸附理论中说法符合基本假定得是：( A ) A，固体表面均匀、各处吸附能力相同；B，吸附分子可以是单层或多层分子层；C，被吸附分子间有作用、相互影响；D，吸附和解吸附之间很难建立动态平衡。
11. Langmuir吸附形式之一：θ=bp/(1+bp), 它不适用于：( C ) A，化学吸附；B，单分子层吸附；C，多种分子 同时被强吸附；D，固体对稀溶液中溶质的吸附。 12. 表面活性物质的实质性作用是：( B ) A，乳化作用；B，降低表面张力；C，加溶作用；D，降低物质的溶解性 13. 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 ( B ) (A) 表面能 (B) 表面张力 (C) 比表面 (D) 液面下的附加压力 14. 某物质R 1kg，当为一立方时，总面积 0.24m2，表面能0.3J，当粉碎为边长为10-9m的 立方体时，其表面能为(kJ):（ A ） A,6x104； B，3.84x104； C，5.88x104； D，7.35x104 15 . 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0.5h处使其弯曲 向下，试问水在此毛细管端出的行为是（ A ）
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； (D) 比表面自由能单位为J·m－2，表面张力单位为N·m－1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。 6．水的相图中s、l、g分别表示固、液、气三态，