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一、简答题

1． 下图为最大泡压法测定液体表面张力的实验装置，实验要求毛细管顶端与待测液面相切。实验时，滴液漏斗工作，体系压力下降，压力计两臂液柱的高度差增大，同时毛细管顶端液面逐步向外凸出，如下图。但是高 度差增大到一最大值后会突然下降，然后再上升，下降，重复以上过程=在最大值出现的同时，会在毛细管顶端 产生一个气泡。请根据表面化学的知识：

（1）解释这一实验现象；

（2）说明这一实验装置测量表面张力的原理。

【答案】（1）当滴液漏斗工作时，体系压力下降，体系压力低于大气压。毛细管顶端液面两边压力不平衡，该液面发生弯曲，弯曲液面的附加压与体系压力方向一致，可以使得液面两边受力平衡，根据

公式，此时式子：

成立

当压力差增大时，毛细管顶端液面逐步向外凸出，曲率半径下降。但是当液面向外凸出形成半球时，曲率半径达到最小值，此时滴液漏斗继续工作，弯曲液面将破裂，形成气泡，同时压力差达到最大值》

（2）由以上分析可知，

本装置测量依赖如下公式

最大压力差与表面张力成正

比，比例系数为仪器常数，这样通过对一个已知表面张力的标准样品测量后确定仪器常数，对任一未知样品即可由测量最大压力差确定表面张力

2． 超电势的存在是否都有害？为什么？

【答案】超电势的存在不都是有害的。

有害的一而是由于电极的极化产生了超电势，使电

解过程多消耗电能。有利的一面是可利用超电势的存在实现电解分离，例如可利用在不同金

属上的超电势的差异，

控制与金属离子的析出顺序。

3． 请说明下列公式的适用条件：

（1）（4）

【答案】（1）封闭系统，恒压且

（2）封闭系统；（3）封闭系统，可逆过程。（4）封

闭系统，理想气体，单纯pVT 变化，Cv ，m 为常数；（5）封闭系统，恒容过程。

4． 物系的

是否有可能大于

【答案】有可能。根据下，

>0，故

总大于

的关系式：

一般情况

但有些系统如液体水在0°C 至3.98°C 其密度随温度的增

加反而增大，即此时

5． 破坏溶胶最有效的方法是什么？说明原因。

【答案】胶体粒子带电、溶剂化作用及布朗运动是溶胶稳定的三个重要原因。

中和胶体粒子所带的电荷，降低溶剂化作用皆可使溶胶聚沉。其中，加入过量的电解质（尤其是含高价反离子的电解质）是最有效的方法。

原因：增加电解质的浓度和价数，可以使扩散层变薄，斥力势能下降。随电解质浓度的增加，使溶胶发生聚沉的势垒的高度相应降低。当引力势能占优势时，胶体粒子一旦相碰即可聚沉。 6． 某化学反应在某一定温度和压力下达到化学平衡，今在恒温恒压下通入一种 与它们均不反应的惰性气体，问上述反应如何移动？

【答案】因为变小, 平衡向左移动。

充入惰性气体，

增大

，

二、计算题

7． 298.15K 时，有一含极电解，已知

与Cd 的超电势忽略不计。

（1）哪种金属首先在阴极上析出？为什么？

（2）第二种金属刚析出时，首先析出金属的质量摩尔浓度是多少？ 【答案】（1）设

与

的活度因子均为1，则

与的质量摩尔浓度都为的中性溶液氢气的超电势

用电

考虑到的超电势，则

故Cd 先析出。 （2）Zn 开始析出时，

即

解得

8． 在

时，纯

和纯

的蒸气压分别为

和

假定两液体组成

理想溶液，若有一混合液，在液面上蒸气的组成。

【答案】令A 代表由于

代表

下沸腾，试求该溶液的组成，以及在此情况下

所以

则

故溶液组成为：

9． 2mol 乙醇在正常沸点（78.4°C ）下，变为蒸汽，其摩尔汽化焓为视为理想气体。

（1）试求该相变过程的Q , W ，

（2）若乙醇摩尔汽化焓可认为与温度无关时，那么50°C时乙醇的饱和蒸汽压应为多少？ （3）当2mol 乙醇蒸汽在101325Pa 下，从78.4°C升温至100°C时，Atf , AS 各为多少？（已

知

【答案】（1）等压下的平衡相变，

乙醇蒸汽可