华东理工大学《物理化学》(下)单元测试卷(二)
物理化学1

华东理工大学《物理化学》(下)单元测试卷(一)化学动力学一、选择题(每小题1分,共30分)1. 基元反应P 2A −→−k,其化学反应速率υ和A υ分别是 。
A :2A kc υ=、2A A kc υ=;B :2A kc υ=、2A A 2kc υ=;C :2A 2kc υ=、2A A kc υ=2. 化学反应A+2B P kp −−→的速率方程为0.520.5AB P =kc c c υ-,该反应是 反应。
A :零级;B :一级;C :二级3. 零级反应 基元反应。
A :肯定不是;B :肯定是;C :不一定是4. 实验测得反应:2A+B ─→2C + D 的速率方程为:υ= k [A][B]。
如以[A]0= 2[B]0开始实验,可将方程式改写成υ= k a [A]2,则k a 与 k 的关系为 。
A :k a =0.5k ;B :0.5 k a =k ;C :k a = k5. 化学反应A+2B P kp −−→的速率方程为2A A AB =k c c ααυ-。
实验发现,反应速率A υ与物质A 的浓度成正比,则A =υ 。
A: A A B k c c ;B :2A A k c ;C :0.5 1.5A AB k c c6. 反应A2A+B C k −−→的k A =0.095⨯10-3mol ⋅dm -3⋅min -1。
下式正确的是 。
A: ln{}c A ~t 为直线;B :c A ~t 为直线;C :1/c A ~t 为直线7. C B A +−→−k为零级反应,A 的半衰期为25 min ,则A 完全反应所需时间为 。
A :50;B :75;C :无限长8. 对于反应A Y →,测得反应物A 的浓度A c 与反应时间t 呈线性关系 ,则该反应对于反应物A 的级数是 。
A :零级;B :一级;C :二级9. 在反应C B A +−→−k过程中,反应物浓度与时间成线性关系,则反应物的半衰期与其初始浓度 。
华东理工大学《物理化学》(下)单元测试卷(二)

华东理工大学《物理化学》(下)单元测试卷(二)独立子系统的统计热力学一、选择题(每小题1分,共30分)1. 液态理想混合物属于 。
A :独立的离域子系统;B :离域的相倚子系统;C :独立的定域子系统2.晶体中的原子、分子或离子属于 。
A :独立的离域子系统;B :离域的相倚子系统;C :定域子系统 3.以下属于独立的离域子系统是 。
A :绝对零度的晶体;B :理想液体混合物;C :理想气体的混合物 4. 平动能的最低能级等于 。
A :2t 2/33h mV ε=;B :0;C :2t 2/338h mVε= 5. 一平动子处于能量3/2247mVh t =ε的能级上,则该能级的简并度i g t,= 。
A :6;B :5;C :46.NO 分子在转动的第一激发态上的简并度与其基态的简并度之比= 。
A :1; B :2; C :3 7.CO 分子在振动的第k 能级比k -1能级的能量高 。
A :0.2h ν; B :0.5h ν; C :h ν 8.在不同能级中,与系统体积有关的是 。
A :振动能级; B :转动能级; C :平动能级 9. 在不同能级中,能级间隔相等的是 。
A :振动能级;B :转动能级;C :平动能级10. 对于常温下的氮气,以下说法正确的是 。
A :振动能级间隔最大;B :转动能级间隔最大;C :平动能级间隔最大11. 在相同体积下,子的质量越大,平动能级间隔 。
A :不变;B :越大;C :越小12. 体积越大,平动能级间隔 。
A :不变;B :越大;C :越小13. 子的转动惯量越大,转动能级间隔 。
A :不变;B :越大;C :越小14. 振动频率越大,振动能级间隔 。
A :不变;B :越大;C :越小15. 有七个独立的可区别的粒子,分布在简并度为1、3和2的ε0, ε1, ε2三个能级中,数目分别为3个、3个和1个子,问这一分布拥有多少微观状态等于 。
16. 在含大量粒子的系统中,ωmax /Ω 的值很小,ln ωmax /ln Ω 的值接近 。
物理化学__华东理工大学(19)--《物理化学》(下)考试试卷及答案(A)

四、(14 分)
(1) 在 平 衡 的 独 立 子 系 统 中 , 粒 子 的 两 个 能 级 的 能 量 分 别 为 ε1 = 6.1×10−21J 和 ε 2 = 8.4 ×10−21J ,能级的简并度分别为 g1 = 3和 g2 = 5 。试求 300 K 时此两能级上分布的粒子数
第2页
之比 N2 : N1 。已知玻尔兹曼常数 k = 13.81×10−24 J ⋅ K−1 。(7 分) (2) CO 气体分子的转动惯量 I = 1.45 ×10−46 kg ⋅ m2 ,试求 100℃时 CO 分子的转动配分函数
{ } { } 1.2307V, Eo Zn2+ Zn = −0.7630 V , Eo Cl− Hg2Cl2 (s), Hg (l) = 0.2676 V , (∂E ∂T )p =
− 4.29 ×10−4 V ⋅ K−1 。 (1) 写出电极反应和电池反应;(5 分) (2) 求溶液中 ZnCl2的活度 aZnCl2 ;(5 分) (3) 当1mol Zn 发生反应时,求电池反应的 ∆rGm 、 ∆r Sm 、 ∆r H m 。(6 分)
h2 8π 2 Ik
=
(0.6626 ×10−33)2
8π
2
×
1.45
×
10−
46
×
13.81
×
10− 24
K
=
2.777 K
qr
=
T σ Θr
= 373.15 1× 2.777
= 134.4
五、解:(1) σ = σ ∗ − bc , (∂σ / ∂ c)T = −b
Γ (1) 2
⋅ dm3
⋅ s −1
物理化学__华东理工大学(2)--单元测试卷

第二章 热力学定律和热力学基本方程单元测试卷一、选择题(每小题1分,共30分)1. 下列叙述不正确的是 。
A :不可逆过程发生的实质都归结于能量品位的降低;B :凡是不违背能量守恒原理的过程都能发生;C :一个不可能进行的过程假设已经进行,必将使能量的品位升高2. 在800K 的高温热源和300K 的低温热源之间运转的热机,当其从高温热源吸收800kJ 的热量并对外做功时,则热机至少需将 kJ 的热量传给低温热源。
A :300;B :400;C :5003. 从熵的统计意义可判断下列过程的熵变S ∆大于零的是 。
A :苯乙烯聚合成聚苯乙烯;B :气体在催化剂上吸附;C :液态苯汽化成气态苯4. 下列说法中不正确的是 。
A :可逆绝热过程的ΔS 总是等于零;B :不可逆绝热过程的ΔS 总是大于零;C :不可逆绝热过程的ΔS 总是小于零5.绝热不可逆过程中,系统(Sys )与环境(Sur )的熵变,正确的是 。
A :Sys Sur Δ0,Δ0S S ==;B :Sys Sur Δ0,Δ0S S >=;C :Sys Sur Δ0,Δ0S S =< 6. 在一绝热恒容的系统中发生了一个爆炸反应,系统的温度和压力都升高了,以下结论正确的是 。
A :Δ0,Δ0,Δ0U H S =>=;B :Δ0,Δ0,Δ0U H S =>>;C :Δ0,Δ0,Δ0U H S ==>7. 一化学反应在恒压绝热的条件下发生(W /=0),反应系统的温度升高且体积增加了,以下结论正确的是 。
A :Δ0,Δ0,Δ0U H S =>>;B :Δ0,Δ0,Δ0U H S >=>;C :Δ0,Δ0,Δ0U H S <=>8. 恒温恒容条件下进行某化学反应,其1135kJ mol A −∆=−⋅,以下不正确的是 。
A :理论上最多可对外做135kJ 的非体积功;B :要使化学反应逆向进行,则外界至少需提供135kJ 的非体积功;C :理论上至少可对外做135kJ 的非体积功9. 关于吉布斯函数G ,下列说法中正确的是 。
物理化学下 单元测试卷wh_xia_2

华东理工大学《物理化学》(下)单元测试卷(二)独立子系统的统计热力学一、选择题(每小题1分,共30分)1. 液态理想混合物属于 。
A :独立的离域子系统;B :离域的相倚子系统;C :独立的定域子系统2.晶体中的原子、分子或离子属于 。
A :独立的离域子系统;B :离域的相倚子系统;C :定域子系统 3.以下属于独立的离域子系统是 。
A :绝对零度的晶体;B :理想液体混合物;C :理想气体的混合物 4. 平动能的最低能级等于 。
A :2t 2/33h mV ε=;B :0;C :2t 2/338h mVε= 5. 一平动子处于能量3/2247mVh t =ε的能级上,则该能级的简并度i g t,= 。
A :6;B :5;C :46.NO 分子在转动的第一激发态上的简并度与其基态的简并度之比= 。
A :1; B :2; C :3 7.CO 分子在振动的第k 能级比k -1能级的能量高 。
A :0.2h ν; B :0.5h ν; C :h ν 8.在不同能级中,与系统体积有关的是 。
A :振动能级; B :转动能级; C :平动能级 9. 在不同能级中,能级间隔相等的是 。
A :振动能级;B :转动能级;C :平动能级10. 对于常温下的氮气,以下说法正确的是 。
A :振动能级间隔最大;B :转动能级间隔最大;C :平动能级间隔最大11. 在相同体积下,子的质量越大,平动能级间隔 。
A :不变;B :越大;C :越小12. 体积越大,平动能级间隔 。
A :不变;B :越大;C :越小13. 子的转动惯量越大,转动能级间隔 。
A :不变;B :越大;C :越小14. 振动频率越大,振动能级间隔 。
A :不变;B :越大;C :越小15. 有七个独立的可区别的粒子,分布在简并度为1、3和2的ε0, ε1, ε2三个能级中,数目分别为3个、3个和1个子,问这一分布拥有多少微观状态等于 。
16. 在含大量粒子的系统中,ωmax /Ω 的值很小,ln ωmax /ln Ω 的值接近 。
华东理工大学物理化学考研试题(2)

(1)当气相总压为0.1MPa时,气相中苯和盐酸的摩尔分数;
(2)当气相总压为0.1Mpa时,每千克苯中能溶解多少千克HCl。
(3)表示出平均离子活度离子活度与质量摩尔浓度b和平均活度因子的关系
一、(24分)
1.恒容时,将一定量的理想气体温度升高 ,其热力学能的变化为 .若在恒压下,将该理想气体温度也升高 ,其热力学能的变化为 ,则 (>,=,<)
2.范德华气体分子的简化微观模型为。
3.一化学反应在恒压绝热和只做体积功的条件下进行,反应系统的温度上升且体积增大了,则这个系统的状态函数变化 , , 之中,何者的值为零。
,则 与 的关系为。
10.有一平动能级,其 ,则该平动能记得简并度 为。
11.能量控制的零点设在基态能级上的子配分函数 。
12.弯曲界面的力平衡条件表示为。
二.(18分)已知 的标准摩尔生成焓 , 与 反应生成 的标准摩尔反应焓 ,1mol 溶于1mol 中生成 的溶解热
。试求 的标准摩尔生成焓 。
(2)在400℃时将压力为26.7kPa的NO2通入反应器并发生上述反应,试求总压达到32.0kPa所需要的时间。设气体服从理想气体状态方程。
八.(ห้องสมุดไป่ตู้)离子独立移动定律简单给出醋酸钠盐酸和氯化钠的无限稀释摩尔电导率求醋酸
(2)求离子强度分别求出氯化钾0.01mol/L氯化镁0.01mol/L的离子强度
4.热力学基本方程 的使用条件是。
5.偏导数:(1) (2) (3) (4) 之中,既是何者化学势,又是偏摩尔量?。
华东理工大学《物理化学》 练习题答案

第1章 物质的pVT 关系和热性质基本概念1.(1) (3)。
2. (1)分子无体积;(2)分子间无相互作用。
3.气。
4.气液共存区的边界线;不稳定区的边界线。
375.0ccc c ==RT V p Z ,得到普遍化的范德华方程以及对应状态原理。
5.a 气体;b 饱和气体;c 气液共存;d 饱和液体;e 液体。
6.不能,MPa 8.59=p7.状态一定,状态函数的量值一定;状态函数量值的变化仅与系统的初终状态有关。
对于一个均相系统,如果不考虑除压力以外的其他广义力,为了确定平衡态,除了系统中每一种物质的数量外,还需确定两个独立的状态函数。
8. (1) 外p p =,(2) =常数外p p =。
9. (1)封闭系统;(2)封闭系统,恒容过程,非体积功为零;(3)封闭系统,恒压过程,非体积功为零。
10. 压力为0.1MPa 下处于理想气体状态的气态纯物质。
压力为0.1MPa 下的液态和固态纯物质。
压力为0.1MPa 下浓度为3dm mol 1-⋅或1kg mol 1-⋅的理想稀溶液中的溶质。
11. 降低;=。
12.BB B )0(νζn n -=。
从数量上统一表达反应进行的程度。
13.<, =。
14.=, <。
15.=, >。
16. (1)×;(2)×;(3)√。
17. 实验测定;经验半经验方法;理论方法。
18. 反应前后气体的物质的量之差。
计算题1. 解:mol 1071.6mol )15.27330(3145.8101001021.169363--⨯=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⨯⨯⨯⨯==RT pV n []211122112211 )-(1 M y M y n M n y M y n M n M n m +=+=+= []2211) -( M M M y n +=836.001.4601.30101.461071.6219.0132121=-⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=-⋅⎪⎭⎫⎝⎛-=∴-M M M n m y 2. 解:以“1”代表空气,以“2”代表H 2O ,()mol 613.0mol 15.273253145.8100.1510325.1013311=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⨯⨯⨯⨯==-RT pV n3.174kPa kPa 01982.0613.001982.0325.10121222=⎪⎭⎫⎝⎛+⨯=+⋅==n n n p y p p331121dm 5.15dm 0.15613.001982.0613.0=⨯+=⋅+=V n n n V3. 解:以“1”代表NO ,以“2”代表“Br 2”,以“3”代表NOBr 开始时,p 1(0) = 23.102kPa9.76kPa Pa 10055.13003145.8)81.159/660.0()/()0(32222=⨯⨯⨯===-V RT M m V RT n p 平衡时,[]3213323132121)0()0(21)0()0(p p p p p p p p p p p p -+=+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-=++=[]14.25kPa kPa )737.2576.9102.23(2)0()0(2213=-+=-+=∴p p p p 8.85kPa kPa )25.14102.23()0(311=-=-=p p p 2.64kPa kPa )25.142176.9(21)0(322=⨯-=-=p p p 4. 解:()RT b V p =-m , b pRTV +=m ,1,m 2,m kV V = 即kb p RT k b p RT k b p RT +=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+112, ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=-21121)1(p p k p RT p RT p RT k k b ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅-=∴21111p p k p RT k b 133mol m 10132.5101.3250.01107510101.325273.15)(08.31450.01107511-⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅⨯+⨯⋅-=135mol m 102.437--⋅⨯=A 3*m 3444N r V b ⋅⋅==π0.134nm m 100.134m 10022.61610437.2316393/12353/1A =⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∴--ππN b r5. 解:(1) I ,液-固;II ,气-液;III ,气-固。
东华理工大学物理化学下册复习试卷

物理化学试卷1班级姓名分数一、选择题( 共11题20分)1. 2 分(4260)4260如下说法中,正确的是:( )(A) 原电池反应的∆H < Q p(B) 原电池反应的∆H = Q r(C) 原电池反应体系的吉布斯自由能减少值等于它对外做的电功(D) 原电池工作时越接近可逆过程,对外做电功的能力愈大2. 2 分(4165)4165电池短路时:()(A) 电池的电动势趋于零(B) 电池所做电功要小于可逆放电时的功(C) 这时反应的热效应Q p = ∆r H m(D) 瞬间可作极大电功3. 2 分(4392)4392下列电池的电动势,哪个与Br -的活度无关:()(A) Ag(s)|AgBr(s)|KBr(aq)|Br2(l),Pt(B) Zn(s)|ZnBr2(aq)|Br2(l),Pt(C) Pt,H2(g)|HBr(aq)|Br2(l),Pt(D) Hg(l)|Hg2Br2(s)|KBr(aq)||AgNO3(aq)|Ag(s)4. 2 分(4425)4425已知φ∃ (Fe2+/Fe) = -0.4402 V , φ∃ (Cd2+/Cd) = -0.4029 V,将金属铁粉和镉粉丢入含Fe2+(0.1 mol·kg-1) 和Cd2+(0.001 mol·kg-1) 的溶液中,铁粉和镉粉是否会溶解:( )(A) 铁粉和镉粉皆会溶解(B) 铁粉和镉粉皆不会溶解(C) 铁粉溶解、镉粉不溶(D) 镉粉溶解、铁粉不溶5. 2 分(4424)4424$= 1.250 V,电极Tl+/Tl 的电势电极Tl3+,Tl+/Pt 的电势φ1φ2$= -0.336 V ,则电极Tl 3+/Tl 的电势 φ3$为: ( ) (A) 0.305 V (B) 0.721 V (C) 0.914 V (D) 1.586 V6. 2 分 (4151) 4151298 K 时,应用盐桥将反应H + + OH - = H 2O(l)设计成的电池是: ( ) (A) Pt,H 2|OH -||H +|H 2,Pt (B) Pt,H 2|H +||OH -|H 2,Pt (C) Pt,O 2|H +||OH -|O 2,Pt (D) Pt,H 2|H +||OH -|O 2,Pt7. 2 分 (4247) 4247应用能斯特方程计算出电池 E < 0,这表示电池的反应: ( ) (A) 不可能进行 (B) 反应已达平衡 (C) 反应能进行,但和电池的书面表示式刚好相反 (D) 反应方向不能确定8. 2 分 (4686) 4686已知 298 K 时, φ ∃ (Ag +,Ag)=0.799 V, 下列电池的 E ∃为 0.627 V . Pt, H 2│H 2SO 4(aq)│Ag 2SO 4(s)│Ag(s) 则 Ag 2SO 4的活度积为: ( ) (A) 3.8×10-17 (B) 1.2×10-3 (C) 2.98×10-3 (D) 1.52×10-69. 2 分 (4520) 4520298 K 时, 电池反应为 Zn(s)+Ni 2+(a 1=1)=Zn 2+(a 2)+Ni(s) 的电池的电动势为0.54 V , 已知 φ∃ (Zn 2+,Zn)=-0.763 V , φ∃ (Ni 2+,Ni)=-0.250 V, 则 Zn 2+的活度 a 2为 :( ) (A) 0.08 (B) 0.06 (C) 0.12 (D) 0.04*. 1 分 (4683) 4683测定溶液的 pH 值的最常用的指示电极为玻璃电极, 它是: ( ) (A) 第一类电极 (B) 第二类电极 (C) 氧化还原电极 (D) 氢离子选择性电极11. 1 分 (3803) 3803在其它条件不变时,电解质溶液的摩尔电导率随溶液浓度的增加而 ( ) (A) 增大 (B) 减小 (C) 先增后减 (D) 不变二、填空题 ( 共10题 20分 ) 12. 2 分 (4110) 4110常用的铅蓄电池,工作时发生的电池反应为:___________________________________________________________________________________。
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华东理工大学《物理化学》(下)单元测试卷(二)
独立子系统的统计热力学
一、选择题(每小题1分,共30分)
1. 液态理想混合物属于 。
A :独立的离域子系统;
B :离域的相倚子系统;
C :独立的定域子系统
2.
晶体中的原子、分子或离子属于 。
A :独立的离域子系统;B :离域的相倚子系统;C :定域子系统 3.
以下属于独立的离域子系统是 。
A :绝对零度的晶体;B :理想液体混合物;C :理想气体的混合物 4. 平动能的最低能级等于 。
A :2t 2/33h mV ε=;
B :0;
C :2
t 2/338h mV
ε= 5. 一平动子处于能量3/22
47mV
h t =ε的能级上,则该能级的简并度i g t,= 。
A :6;B :5;C :4
6.
NO 分子在转动的第一激发态上的简并度与其基态的简并度之比= 。
A :1; B :2; C :3 7.
CO 分子在振动的第k 能级比k -1能级的能量高 。
A :0.2h ν; B :0.5h ν; C :h ν 8.
在不同能级中,与系统体积有关的是 。
A :振动能级; B :转动能级; C :平动能级 9. 在不同能级中,能级间隔相等的是 。
A :振动能级;
B :转动能级;
C :平动能级
10. 对于常温下的氮气,以下说法正确的是 。
A :振动能级间隔最大;
B :转动能级间隔最大;
C :平动能级间隔最大
11. 在相同体积下,子的质量越大,平动能级间隔 。
A :不变;
B :越大;
C :越小
12. 体积越大,平动能级间隔 。
A :不变;
B :越大;
C :越小
13. 子的转动惯量越大,转动能级间隔 。
A :不变;
B :越大;
C :越小
14. 振动频率越大,振动能级间隔 。
A :不变;
B :越大;
C :越小
15. 有七个独立的可区别的粒子,分布在简并度为1、3和2的ε0, ε1, ε2三个能级中,数目分
别为3个、3个和1个子,问这一分布拥有多少微观状态等于 。
16. 在含大量粒子的系统中,ωmax /Ω 的值很小,ln ωmax /ln Ω 的值接近 。
A :0;
B :1;
C :2
17. 在一般温度下,分布在任一振动激发态的粒子数Nv 与分布在振动基态的粒子数N 0的比
值Nv / N 0 。
A :小于1;
B :等于1;
C :大于1
18. 在一般温度下,分布在任一振动激发态的粒子数Nv 与其相邻振动能级分布的粒子数N v -1
的比值Nv / N v -1 。
A :小于1;
B :等于1;
C :大于1
19. 对于双原子分子的转动、在一般温度下,随着转动能级J 的增加,分布在J 能级上的粒
子数N J 。
A :只能减小;
B :只能增加;
C :有可能先增加后减小而出现极值
20. 由N 个粒子组成的热力学体系,其粒子的两个能级为ε1=0,ε2=ε,相应的简并度为g 1和g 2,
该粒子的配分函数q = 。
A :12exp(/)g g kT ε+-;
B :12exp(/)g g kT ε+;
C :12exp(/)g g kT ε-
21. 对于N 2,当T →∞时, J =1和J =0能级上粒子数之比N 1/N 0= 。
A :2;
B :3;
C :4
22. 已知基态能级是非简并的,已知400K 时,双原子分子AB 的0 1.02q =,则分布在基态能
级上的粒子数N 0与总分子数N 的比值 。
A :0.98;
B :1;
C :1.02
23. 以下结论正确的是 。
A :t 0T q V ∂⎛⎫≠ ⎪∂⎝⎭;
B :r 0T q V ∂⎛⎫≠ ⎪∂⎝⎭;
C :v 0T
q V ∂⎛⎫≠ ⎪∂⎝⎭ 24. 在相同温度和体积下,与N 2气体平动配分函数近似相等的气体是 。
A :CO ;
B :H 2;
C :NO
25. A 与B 分子的分子量之比M A /M B =4,在相同温度和体积下,二者的平动配分函数之比
q tA /q tB = 。
A :4;
B :8;
C :12
26. 在298.15K 和101.325kPa 时,摩尔平动熵最大的气体是 。
A :H 2;
B :CH 4;
C :CO 2
27. 已知N 2和CO 分子的转动温度Θr 分别为2.89K 和2.78K 。
在相同温度下,N 2和CO 分子
的转动配分函数的比值2r,N r,CO /q q = 。
A :0.381;
B :0.481;
C :0.581
28. 在298.15K 和101.325kPa 时,与N 2摩尔平动熵近似相等的气体是 。
A :CO ;
B :CH 4;
C :CO 2
29. 离域子系统的微观状态总数e L Ω=,则系统的熵S 等于 。
A :0.5R ;
B :R ;
C :1.5R
30. 已知双原子分子CO 和 N 2 的质量和转动惯量近似相同,并且它们的振动对熵的贡献均
很小,则25℃时 2N m,S CO m,S 。
A :大于;
B :等于;
C :小于
二、(每小题5分,共10分)
1. 设有一极大数目三维自由平动子组成的粒子系统,其体积V 、粒子质量m 与温度的关系为
h 2/(8mV 2/3) = 0.100 kT ,试计算处在能级14h 2/(8mV 2/3) 与3h 2/(8mV 2/3)上的粒子数之比。
2. 分子X 的两个能级是 ε1= 6.1×10-21 J ,ε2= 8.4×10-21J ,相应的简并度是g 1= 3,g 2= 5。
分
别计算当温度为 300 K 和3000K 时,由分子 X 组成的独立子系统中,两个能级上分配的粒子数之比。
三、(此题总分10分)
已知H 2分子的摩尔质量-12.0g mol M =⋅,转动温度r 85.4K Θ=,振动温度v 6100K Θ=。
在温度298.15K 时,试计算:
1. 运动在1m 3立方体盒子里的H 2分子平动配分函数;
2. H 2分子转动配分函数;
3. H 2分子振动配分函数0v q ;
4. 处于第一振动激发态与振动基态的粒子数之比。
四、(此题总分10分)
已知某分子的振动能级间隔20V Δ 5.94210J ε-=⨯。
试计算:
1. 298K 时,某一能级与其相邻较低能级上的分子数之比。
2. 若振动能级间隔为20V Δ0.4310J ε-=⨯,温度仍为298K ,请做与(1)同样的计算。
3. 由计算结果得出什么结论?
五、(此题总分10分)
独立的离域子系统的熵与配分函数的关系为ln(/)/S Nk q N U T Nk =++,证明:l n (/)A N k T q N N k T =--,,ln(/)(ln /ln )T N G NkT q N NkT NkT q V =--+∂∂。
六、(此题总分10分) 已知独立的离域子系统的熵与配分函数的关系Nk T q NkT N q Nk S N V +∂∂+=,)ln ()ln(。
1. 证明单原子分子理想气体熵的计算式为:[]132/32
5)2(ln --π+=N Vh mkT Nk Nk S 。
2. 计算Ar 在正常沸点下的摩尔熵,已知Ar 的正常沸点为87.3K ,摩尔质量为1
m ol g 95.39-⋅。
七、(此题总分10分)
对N 个粒子的定域子系统,已知 ln Ω = N ln q + U /kT ,请证明:
H =NkT[(∂ln q /∂ln T)V+(∂ln q /∂ln V)T]; U= NkT2(∂ln q/∂T)V; G =-NkT[ln q - (∂ln q /∂ln V)T]
八、(此题总分10分)
对1 mol单原子分子理想气体,试用统计力学方法证明:在恒压条件下温度由T1变化到T2时的熵变是恒容条件下温度由T1变化到T2时熵变的5/3 倍。