界面现象-学生答案

物理化学试卷 答案

一、选择题 ( 共68题 121分 ) 1. 2 分 (6601)

6601

[答] (A) 表面张力???随温度之增高而下降，由 ?p = 2??/R 知，右端冷却时 其附加压力增加而左端不变，故向左移动。

2. 2 分 (6602) 6602

[答] (B) 温度上升，表面张力下降。

3. 2 分 (6603)

6603

[答] (C)

4. 2 分 (6604)

6604

[答] (A) 6621

[答] (B)

5. 2 分 (6605)

6605

[答] (D)

6. 2 分 (6605)

6605

[答] (D)

7. 2 分 (6606)

6606

[答] (C)

8. 1 分 (6607)

6607

[答] (A)

2分）2分） （ （ 9. 1 分 (6608)

6608

[答] (B)

*. 2 分 (6628)

6628

[答] (A) （2分）

11. 2 分 (6635)

6635

[答] (A)

12. 2 分 (6637) 6637

[答] (A)

13. 2 分 (6642)

6642

[答] (C)

14. 2 分 (6643)

6643

[答] (B)

15. 2 分 (6644)

6644

[答] (C)

16. 2 分 (6651)

6651

[答] (A)

17. 2 分 (6652) 6652

[答] (C)

18. 2 分 (6653)

6653

[答] (A)

19. 1 分 (6654)

6654

[答] (A)

ps = (2??cos? )/R = 288 kPa 2分） 2分） 2分） （ （ （ 20. 2 分 (6655)

6655

[答] (D)

21. 2 分 (6656)

6656

[答] (B) 误差＝ 2??/R1 - 2??/R2 = 192 Pa

22. 2 分 (6657)

6657

[答] (C)

23. 1 分 (6658) 6658

[答] (D)

24. 2 分 (6659)

6659

[答] (C)

25. 1 分 (6661)

6661

[答] (A)

26. 1 分 (6662)

6662

[答] (B)

27. 2 分 (6663)

6663

[答] (D)

28. 2 分 (6664) 6664

[答] (D)

29. 2 分 (6665)

6665

[答] (B)

30. 2 分 (6667)

6667

[答] (C)

ps = 2×2??/R' 31. 2 分 (6668)

6668

[答] (C)

32. 2 分 (6669)

6669

[答] (C)

33. 2 分 (6670)

6670

[答] (C)

34. 2 分 (6671) 6671

[答] (D)

35. 1 分 (6672)

6672

[答] (B)

36. 1 分 (6673)

6673

[答] (D)

37. 2 分 (6674)

6674

[答] (C)

38. 1 分 (6676)

6676

[答] (A)

39. 1 分 (6678) 6678

[答] (C)

40. 2 分 (6679)

6679

[答] (B)

41. 2 分 (6740)

6740

[答] (B)

ps = 2×2??/R' 42. 2 分 (6745)

6745

[答] (B)

43. 1 分 (6747)

6747

[答] (C)

44. 2 分 (6752)

6752

[答] (B)

45. 2 分 (6753) 6753

[答] (A)

46. 2 分 (6754)

6754

[答] (A)

47. 2 分 (6755)

6755

[答] (A)

48. 2 分 (6756)

6756

[答] (D)

49. 2 分 (6760)

6760

[答] (B)

50. 2 分 (6763)

6763

[答] (D)

51. 2 分 (6764)

6764

[答] (B)

52. 2 分 (6766)

6766

[答] (B)

2分）2分）2分） （ （ （

39. 2 分 (7174)

7174

[答] (B)

40. 2 分 (7175)

7175

[答] (A)

41. 2 分 (7176)

7176

[答] (A)

42. 2 分 (7177) 7177

[答] (C)

43. 2 分 (7178)

7178

[答] (C)

44. 2 分 (7179)

7179

[答] (A)

45. 2 分 (7180)

7180

[答] (A)

46. 2 分 (7181)

7181

[答] (D) 二、填空题 ( 共 8题 15分 )

69. 2 分 (6609) 6609

[答] (B)

70. 2 分 (6610)

6610

[答] 量纲和数值相同；物理意义和单位不同。

71. 2 分 (6625)

6625

[答] 吸热

2分） （ 72. 2 分 (6636)

6636

[答] W = - ??dA = -14.34×10-6 J

-3-1

?S = 3.14×10 J·K

73. 2 分 (6680)

6680

-9

[答] R' = 1.52×10 m

74. 2 分 (6681)

6681

[答] 管端，变大。

75. 2 分 (6682)

6682

[答] 大，小。

76. 1 分 (6813)

6813

[答] 正，减小。 6961

[答] 接触角? ，? > 90°

48. 2 分 (6975) 6975

[答] r?2??gh?0.03 cm

49. 1 分 (7007)

7007

[答] 增溶

50. 2 分 (7010)

7010

[答] 表面活性剂或称为润湿剂

51. 2 分 (7011) 7011

[答] 两亲性

52. 1 分 (7080)

7080

[答] 化学吸附 （2分） (2分) (2分)

53. 2 分 (7082)

7082

[答] 降低；先增加，后降低 三、计算题 ( 共12题 87分 ) 77. 5 分 (6622)

6622

14

[答] N（小汞珠）= 1.25×10 个

2

?A = 15.7 m (2分) ?G = ??A = 7.47 J (2分) W = -?G = -7.47 J (1分)

78. 5 分 (6731) 6731

[答] ps= 2× 2 ??/ (R1)’= 16Pa, ps’= 2× 2??/ (R2)’= 8 Pa。 相连后小泡变小, 大泡变大, 因小泡中压力大。

79. 5 分 (6741)

6741

’

[答] ln (pr / p0) = 2? M /( R T R?) = 0.3218 (3分) pr/p0=1.3797 pr= 139.79 kPa (2分)

80. 2 分 (6750)

6750

[答] h = 2 ??/( ?gR’) h1/ h2= (?1/?1)/ (?2/?2)= 1

h1= h2= 1.5×10-2 m (2分)

81. 5 分 (6770)

6770

[答] ps? lnprp02?r?2?0.072 753.0?10?6?48.5 kPa （2分）

?3?7?2?MRTr??2?0.072 75?18.02?1038.314?293.15?10?3?10?0.003 586

pr?2346 P a （3分）

82. 5 分 (6772)

6772

[答] ?(Ca2SO4-H2O)?RTr?2Mlncrc

?8.314?298.15?3.0?102?136?10?1?3?7?2960N?m?1ln18.2?10?3?315.33?10

?1.39 N?m （5分）

83. 10 分 (6774)

6774

[答] ps?2? ?Vm?M （4分）

r2?psr2??Vm lnpr2?MpsVmp???RTr??0RTrRT

7?5 ?1.39?10?1.84?108.314?313.15?0.098 22

prp?1.103

0 pr?p0p?100%?10.3% 0

84. 10 分 (6775) 6775

[答] (1) ?1T21vapHRTm?Tlnp2?mol? 2?T1p?42.74 kJ1 (2) lnprp?2?M?2?0.058 85?18.02?10?30RT?r8.314?373.15?950?(?10?6)??0.007 196

pr?101.25 k P a (3) p2?0.058 85s?2?r?1?10?6 kPa?117.7 kPa 蒸气受的附加压力大于蒸气的压力，气泡不能稳定存在。

85. 10 分 (6777) 6777

[答] (1) ?vapHm?88 J?K_1?mol?1T29.454 kJ?mol?1b? （4分）

2分）

（2分）

（3分） （3分）

（3分） （3分）

（ ?vapHm?11?294 54?11? (2) ln??????????1.2976

p1RTT8.314334.7298.15???12?p2 p2?27.68 k P a （3分）

(3) lnprp0?2?MRT?r?2?0.026 67?119.5?10?3?88.314?298.15?1480?1?10?0.173 75

pr?32.93 k P a （4分）

86. 10 分 (6778)

6778

[答] 298.15 K时正丁醇的蒸气压为p0 lnp2aHpm?p??v?1?1???438 ?22?11R?1?TT8.314??39029???154.16 3512??8. p0=p2=1.576 kPa lnpr?M2?0.02?61p?20RT?r?0.0748.31?4298?.15?8?06?91?11.093 34 ? pr=10.89 kPa

87. 10 分 (6779) 6779

[答] (1) ?vapHm?88 J?K?1?mol?1T?1b?31.09 kJ?mol (2) lnp2?p?vapHm?R?1?1??T? 11T2? p2?14.3 k P a （25℃时苯的蒸气压） lnprM2?0.028 ?22?7?8310p?2?0RT?r?8.31?4298?.15?87?3?71?100.020 34 pr?14.59 k P a (3) p2?s?r?564.4 kPa

88. 10 分 (6780) 6780

[答] p2?s?r?2?0.071 972?10?6 Pa?71 970 Pa （10分） 3分）

2分） （3分） （2分）

2分）

（ （ （

气泡内气体的压力为

p'?p0?ps?(101 325?71 970) Pa?173 295 Pa （3分） lnprp0?2?MRT?r??2?0.071 97?18.02?103?3?68.314?298.15?1?10?2?10??0.000 523 2

pr?3166 P a （气泡内水蒸气压力） （3分） p2/p'?3166?0.0183 （2分）

173 295

四、问答题 ( 共13题 61分 )

89. 5 分 (6722) 6722

[答] 对，ps = 2??/R'

90. 5 分 (6723)

6723

[答] 不对，应是大水滴变大，小水滴变小直至消失，因为小水滴蒸气压大。

91. 5 分 (6724)

6724

[答] 2??/R' = V?g R'= 2??/V?g R' 小则滴数多 (2分) 苯的 ? 比水小，而 ? 小得更多。 正丁醇的 ? 与水相同，但 ? 比水小。

洗液的 ? 比水大的多，虽? 比水大一些。 (各1分)

92. 5 分 (6726)

6726

[答] ln(p/p*) = 2??M/RT?×1/R' (2分) 凸面， R' > 0 p > p* (1.5分) 凹面， R' < 0 p < p* (1.5分)

93. 5 分 (6728)

6728

[答] (1) 切断土壤中的毛细管，使下层水分不会通过毛细管蒸发掉； (3分) (2) 被切下的土壤毛细管会发生水的毛细凝聚，增加土中水分。 (2分)

94. 2 分 (6729)

6729

[答]

大泡变大，小泡变小，因小泡附加压力大， 最后小泡变成一个与大泡曲率半径相同的弧。

95. 5 分 (6746)

6746

[答] 新相形成之际, 无论是晶体或液滴, 半径极小, 因而比表面大, 表面自由能大, 附加压力亦大。根据开尔文公式, 小液滴饱和蒸气压或小晶体的溶解度比大的大, 蒸汽泡中的蒸气压小等, 从而可解释各种过饱和现象。

96. 2 分 (6748)

6748

[答] (a)图中, 油能润湿管壁, 对水加压, 油不会全部被赶出。 而(b)图中，油可全部被赶出。 (2分)

97. 2 分 (6751)

6751

[答] 由于城市的空气中有大量的尘埃存在, 使城市中的雾的液滴半径较之农村的雾的 液滴半径大, 饱和蒸气压降低。

98. 5 分 (6757)

6757

[答] 钢液不润湿透气砖。在孔中液面呈凸型, 附加压力向内, 且大于重力作用力。

99. 5 分 (6761)

6761

[答] 设尘-液界面为A1, 盐在尘上析出后, 得尘-盐界面为A1, 盐液界面为A2, 析出过程的 ?G <0, 即?G＝?盐-液A2+?盐-尘A1-?尘-液A1< 0 (2分)

?尘-液 > ?盐-液A2/A1＋?盐-尘

所以 ?尘-液 >?盐北-尘 (3分)

100. 5 分 (6768)

6768

[答] 水在毛细管将向左移动。 p2?s?r ，左边的附加压力ps大于右边的附加压力。

101. 10 分 (6782) 6782

4[答] (1) cos??hr?g0.028?5?10??997?9.802??2?0.0718?0.9526

? =17.7° (2) lnpr?Mcos??0.0718?18.02?10?3cos17.7?p?20RTr??2?8.314?300.15?2?10?9?997??0.4954

（2分）

（3分）

3分） （ pr=2.17 kPa （3分） (3) 助沸毛细管中空气泡的半径为r? pr=p0+ps=(101.325?prp0?2?0.05892.1?10?62?10?6 mcos??3?2.1?10?6 m

?10 )kPa?157.42 kPa

ln??vaHpR?R?vm?11???? TT?0?lnm

1T1T0prpHap?0.002 590

0 T=386.1 K 过热13℃ （3分）

欲提高助沸效果，应加大毛细管半径。 （1分） 7018

[答] 洗衣粉为双亲分子，在水-油体系加入洗衣粉后，洗衣粉在水-油界面被吸附，经振荡破碎即形成乳状液。

这种乳状液能稳定存在的原因：

（1） 洗衣粉加入降低了水—油体系的表面Gibbs函数；

（2） 洗衣粉在水—油界面吸附形成包围液滴具有一定机械强度的保护膜；

液滴带相同电荷阻止了相互靠近聚沉。

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