华南理工大学考研物理化学难点、要点概括及考研真题

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摘要 : 例题1(1998年题):若某温度下, 以1g Cu为吸附剂, 吸附氢气, 测得如下实验数据 p(H2)/kPa 10 20 35 V(H2)/dm3 1.3010-3 1.3610-3 1.4310-3 其中V(H2)为被吸附的H2在101325Pa、0℃下的体积。 已知吸附为单分子层吸附,H2分子的截面积为1.3110-17 dm2分子...

例题1(1998年题):若某温度下, 以1g Cu为吸附剂, 吸附氢气, 测得如下实验数据
p(H2)/kPa    10    20    >35
V(H2)/dm3    1.30×10-3    1.36×10-3    1.43×10-3
其中V(H2)为被吸附的H2在101325Pa、0℃下的体积。
    已知吸附为单分子层吸附,H2分子的截面积为1.31×10-17 dm2•分子-1。
求:(1) H2在Cu表面上的吸附系数。
    (2) Cu的比表面(每克Cu所具有的表面积)。
    (3) 粗略描出吸附等温线。(10分)
      解:题目给出饱和吸附体积V∞ = 1.43×10-3 dm3
(1)     (1)   两组数据分别代入兰格缪等温吸附方程 ,
得  
     
    取平均得:b=0.986kPa-1
(2)     (2)   1摩尔气体在标准状态(0℃, 101.325kPa)下的体积为22.4dm3 , Cu表面能够吸附氢气的气体的最大量为  = V∞ / (22.4dm3 •mol-1) ,  因此1g Cu的
  表面积 = 吸附氢气的量 ×1摩尔气体的氢分子数× 1个氢气分子的截面积
         =[ (1.43×10-3 / 22.4 )× 6.022×1023 × 1.31× 10-17 ] dm2
         =  504 dm2
  即比表面为504 dm2 . (gCu)-1
(3)     (3)   吸附体积与压力的等温关系曲线如下图:
 

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