题目
在一定 T 、 p 下,气体在固体表面上的吸附过程是()的过程。A. 放热B. 吸热C. 可能吸热也可能放热D. 无法判断
在一定 T 、 p 下,气体在固体表面上的吸附过程是()的过程。
A. 放热
B. 吸热
C. 可能吸热也可能放热
D. 无法判断
题目解答
答案
A. 放热
解析
考查要点:本题主要考查气体在固体表面吸附过程的热效应判断,涉及表面化学和热力学基本概念。
解题核心思路:
气体被固体表面吸附时,新化学键的形成是关键。无论是化学吸附(强化学键)还是物理吸附(范德华力),气体分子与固体表面结合均需释放能量。因此,吸附过程本质上是放热过程。
破题关键点:
- 化学键形成释放能量:吸附的本质是分子间作用力或化学键的形成,必然伴随能量释放。
- 热力学视角:放热过程有助于降低系统能量,促进吸附的自发性。
气体在固体表面的吸附过程涉及以下两个关键步骤:
- 气体分子被固体表面捕获:固体表面存在未被满足的化学键(如金属表面的悬挂键),当气体分子靠近时,这些键与气体分子结合,形成新的化学键。
- 能量变化:新化学键的形成需要克服原有分子内键的束缚,但键能的总释放量大于吸收的活化能,因此整体过程是放热的。
选项分析:
- A. 放热:正确。吸附过程中化学键形成释放能量。
- B. 吸热:错误。吸热过程不利于自发吸附。
- C. 可能吸热也可能放热:错误。无论化学吸附还是物理吸附,均以放热为主。
- D. 无法判断:错误。吸附热效应由键能变化决定,可明确判断。