物理化学第三章模拟试卷ABC

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物理化学模拟试题及答案

物理化学模拟试题及答案

第一章气体的PVT性质选择题1. 理想气体模型的基本特征是(A) 分子不断地作无规则运动、它们均匀分布在整个容器中(B) 各种分子间的作用相等,各种分子的体积大小相等(C) 所有分子都可看作一个质点, 并且它们具有相等的能量(D) 分子间无作用力, 分子本身无体积答案:D2. 关于物质临界状态的下列描述中, 不正确的是(A) 在临界状态, 液体和蒸气的密度相同, 液体与气体无区别(B) 每种气体物质都有一组特定的临界参数C)在以p、V为坐标的等温线上, 临界点对应的压力就是临界压力(D) 临界温度越低的物质, 其气体越易液化答案:D3. 对于实际气体, 下面的陈述中正确的是(A) 不是任何实际气体都能在一定条件下液化(B) 处于相同对比状态的各种气体,不一定有相同的压缩因子(C) 对于实际气体, 范德华方程应用最广, 并不是因为它比其它状态方程更精确(D) 临界温度越高的实际气体越不易液化答案:C4. 理想气体状态方程pV=nRT表明了气体的p、V、T、n、这几个参数之间的定量关系,与气体种类无关。

该方程实际上包括了三个气体定律,这三个气体定律是(A) 波义尔定律、盖-吕萨克定律和分压定律(B) 波义尔定律、阿伏加德罗定律和分体积定律(C) 阿伏加德罗定律、盖-吕萨克定律和波义尔定律(D) 分压定律、分体积定律和波义尔定律答案:C问答题1. 什么在真实气体的恒温PV-P曲线中当温度足够低时会出现PV值先随P的增加而降低,然后随P的增加而上升,即图中T1线,当温度足够高时,PV值总随P的增加而增加,即图中T2线?答:理想气体分子本身无体积,分子间无作用力。

恒温时pV=RT,所以pV-p线为一直线。

真实气体由于分子有体积且分子间有相互作用力,此两因素在不同条件下的影响大小不同时,其pV-p曲线就会出现极小值。

真实气体分子间存在的吸引力使分子更靠近,因此在一定压力下比理想气体的体积要小,使得pV<RT。

第五版物理化学第三章习题答案-图文

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第三章热力学第二定律3.1卡诺热机在(1)热机效率;(2)当向环境作功。

解:卡诺热机的效率为时,系统从高温热源吸收的热及向低温热源放出的热的高温热源和的低温热源间工作。

求根据定义3.2卡诺热机在(1)热机效率;(2)当从高温热源吸热解:(1)由卡诺循环的热机效率得出时,系统对环境作的功的高温热源和的低温热源间工作,求:及向低温热源放出的热(2)3.3卡诺热机在(1)热机效率;(2)当向低温热源放热解:(1)时,系统从高温热源吸热及对环境所作的功。

的高温热源和的低温热源间工作,求1(2)3.4试说明:在高温热源和低温热源间工作的不可逆热机与卡诺机联合操作时,若令卡诺热机得到的功wr等于不可逆热机作出的功-w。

假设不可逆热机的热机效率大于卡诺热机效率证:(反证法)设ηir>ηr不可逆热机从高温热源吸热则,向低温热源放热,对环境作功,其结果必然是有热量从低温热源流向高温热源,而违反势热力学第二定律的克劳修斯说法。

逆向卡诺热机从环境得功则从低温热源吸热向高温热源放热若使逆向卡诺热机向高温热源放出的热不可逆热机从高温热源吸收的热相等,即总的结果是:得自单一低温热源的热,变成了环境作功,违背了热力学第二定律的开尔文说法,同样也就违背了克劳修斯说法。

23.5高温热源温度低温热源,求此过程。

,低温热源温度,今有120KJ的热直接从高温热源传给解:将热源看作无限大,因此,传热过程对热源来说是可逆过程3.6不同的热机中作于情况下,当热机从高温热源吸热(1)可逆热机效率(2)不可逆热机效率(3)不可逆热机效率解:设热机向低温热源放热。

物理化学第三章 自测题及答案(多年民大考题)

物理化学第三章 自测题及答案(多年民大考题)

第三组1.公式的适用条件应该是( )A.恒压过程B.等压过程C.均相系统的恒压过程D.无化学变化、无相变且非体积功为零而且为定值的恒压过程 答案2.下面各摩尔反应焓中,属于生成焓的有( )A. B.C. D. 答案3.下述说法正确的是( )A.水的生成焓即为氧气的燃烧焓B.水蒸气的生成焓就是氢气的燃烧焓C.液体水的生成焓即为氢气的燃烧焓D.水蒸气的燃烧焓即为氧气的燃烧焓 答案4.下面各摩尔反应焓中属于摩尔燃烧焓的有( )A. B.C. D. 答案5.对于下述各过程中,=0的有( )A.理想气体恒温变化B.恒温下将水变为水蒸气(理想气体)C.恒容绝热的一切非体积为零的过程D.任何系统的循环过程 答案,()p m H nC T Δ=Δ,p m C 2221H (g)+O (g)=H O(g)22221H (g)+O (g)=H O(l)2221CO(g)+O (g)=CO (g)2222244C()+3H (g)=C H (g)+C H (g)石墨2221H (g)+O (g)=H O(l)24222CH (g)+2O (g)=2H O(g)+CO (g)22C(s)+O (g)=CO (g)252227C H OH(g)+O (g)2CO (g)+3H O(l)2→U Δ6.理想气体恒温下反抗恒定外压膨胀,下述表达式中正确的有( )A.环);B.C.D. 环) 答案7.在298K 时,对于反应的为‐92.5,则此时反应的( )A.等于B.小于C.大于D.无法判断 答案8.对于节流膨胀过程,下列表述中正确的有( )A.节流膨胀过程中,系统的焓值不变B.节流膨胀是绝热可逆过程C.节流膨胀中系统的热力学能变D.节流膨胀中多孔塞两侧压力分别保持恒定 答案9.对于非理想气体进行绝热自由膨胀时,下述表达式中不正确的是( ) A. B. C. D. 答案10.下列表述中正确的有( )A.理想气体的焦尔-汤姆逊系数恒等于零B.真是气体的焦尔-汤姆逊系数一定不为零C.理想气体不能作为制冷机的工质D.真实气体的焦尔-汤姆逊系数为零时对应一组和值 答案(W p =V Δ(),0,H U pV U Δ=Δ+ΔΔ=Q ()0,0pV H Δ=∴Δ=(),0,H U pV U Δ=Δ+ΔΔ=Q ()0,0pV H Δ≠∴Δ≠(W p =−V Δ2211H (g)+Cl (g)=HCl(g)22r m H Δ-1kJ mol ⋅r m U Δr m H Δr m H Δr m H Δ0Q =0W =0U Δ=0H Δ=p T。

(完整版)物理化学3-4章练习题

(完整版)物理化学3-4章练习题

第三章 多组分系统热力学一.选择题:选择正确答案的编号,填在各题后的括号内:1.下面各个偏导式中,哪个是偏摩尔量( ) A.j n T p Bn ,,⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂μ B.jn V S B n U ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ C. jn T p B m n S ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ D. j n T p B n V ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 2.下面各个偏导式中,哪个不是化学势( ) A. jn V S B n U ,,⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ B. jn p T Bn H ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ C. jn p T Bn G ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ D. jn V T Bn F ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 3.理想液态混合物中任一组分B,其偏摩尔量和摩尔量的关系为( )A. B H =*B m H , B. B V VBm *≠, C. B G =*B m G , D. B S =*B m S ,4.一定温度下,纯液体A 的饱和蒸汽压为pA*,化学势为*A μ,凝固点为*f T ,当A 中加入少量不挥发性溶质后,上述三个量p A,μA,Tf,它们的关系为( )A, p A*<pA*A μ<μA*f T <TfB. p A*>pA*A μ <μA*f T <TfC. p A*<pA*A μ<μA*f T >T fD.p A*>pA *A μ>μA*f T >Tf5.一定温度和压力下的乙醇水溶液中,若使乙醇的偏摩尔体积的变化dV>0.此时水的偏摩尔体积的变化dV水( )A. >0B.=0C. <0D.不能确定 6.对多组分体系中B 物质的偏摩尔量XB=Bj n p T Bn X ≠⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂,,,下列叙述中不正确的是( ) A.X B是无限大量体系中B 物质每变化1 mol 时该体系容量性质X 的变化量B.X 为容量性质, XB也为容量性质C.XB不仅取决于T,p,而且取决于浓度D.X=X n B B ∑7.将固体NaCl 投放到水中, NaCl 逐渐溶解,最后达到饱和.开始溶解时溶液中的NaCl 的化学式为µ(a),饱和时溶液中NaCl 的化学势为µ(b),固体NaCl 的化学势为,则( ) A. µ(a)= µ(b)< µ(c) B. µ(a)= µ(b)> µ(c) C. µ(a)> µ(b)= µ(c) D. µ(a)<µ(b)= µ(c) 8.下列物理量中,( )既是偏摩尔量,又是化学势. A. Bj n p T Bn F ≠⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂,, B. Bj n p S Bn H ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,, C. Bj n p T Bn G ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,, D. Bj n p S Bn U ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,, 9.理想液态混合物的通性是( ) A 、 ΔV 混合=0 ΔH 混合=0 ΔS 混合>0 ΔG 混合<0 B 、 ΔV 混合=0 ΔH 混合=0 ΔS 混合>0 ΔG 混合=0 C 、 ΔV 混合> 0 ΔH 混合> 0 ΔS 混合>0 ΔG 混合<0 D 、 ΔV 混合=0 ΔH 混合=0 ΔS 混合=0 ΔG 混合=0 10.7、298K 时A 和B 两种气体在某一溶剂中溶解的亨利系数分别为kA 和kB ,且kA>kB ,则当A 和B 压力相同时,在该溶剂中溶解的量是 ( ) A 、 A 的量大于B 的量 B 、 A 的量小于B 的量 C 、 A 的量等于B 的量D 、 A 的量和B 的量无法比较11、313K 时纯液体A 的饱和蒸汽压是纯液体B 的21倍,A 和B 能形成理想液态混合物。

物理化学模拟试题及答案(10套)

物理化学模拟试题及答案(10套)

物理化学模拟试题(1)(试卷共4页,答题时间120分钟)一、选择题(每小题 20 分,共 2 分。

请将答案填在下面的表格内)1、盐碱地的农作物长势不良,甚至枯萎,主要原因是 ( ) A. 盐碱地的土壤有毒 B. 使农作物肥料不足C. 很少下雨的原因D. 渗透压的存在使农作物水分倒流2、已知Cu 的相对原子质量为64,用0.5法拉第电量可从CuSO 4溶液中沉淀出Cu ( )。

A. 16gB. 32gC. 64gD. 128g3、在298K 、无限稀释的水溶液中,摩尔电导率最大的是 ( )A. 31La 3+B. 21Mg 2+ C. NH 4+ D. H +4、273 K ,10标准大气压下,液态水和固态水(即冰)的化学势分别为μ(l) 和μ(s),两者达到平衡时,其关系为( )A μ(l) >μ(s)B μ(l) = μ(s)C μ(l) < μ(s)D 不能确定5、在温度、压力恒定条件下,设A(l)和B(l)混合形成理想溶液,则有:( )A. 0,0,0,0<∆>∆=∆=∆m mix m mix m mix m mix G S H VB. 0,0,0,0=∆=∆>∆<∆m mix m mix m mix m mix G S H VC. 0,0,0,0<∆<∆>∆>∆m mix m mix m mix m mix G S H VD. 0,0,0,0=∆<∆<∆<∆m mix m mix mix m mix G S H V6、在302K 时,A →B 过程△H=-102kJ ,△S=-330 J·K -1,可判断该过程: A.自发 B.非自发 C.平衡 D.无法判断7、对反应CH 4 (g) + 2O 2 (g) = CO 2 (g) + 2H 2O (g),若压力增大1倍,则将发生:A.平衡向右移动B.平衡向左移动C.不改变平衡D.反应进行到底 8、如果其它条件系统,沉淀在电池阴极的物质的量正比于:A. 阴极表面积B. 通过电池的电荷量C. 溶液中电解质浓度D. 电极间距离 9、下列函数中为强度性质的是:( )A SB (∂G /∂p )TC (∂U /∂V )TD C V 10、理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程:( ) A 可以从同一始态出发达到同一终态 B 从同一始态出发,不可能达到同一终态 C 不能断定A 、B 中哪一种正确D 可以达到同一终态,视绝热膨胀还是绝热压缩而定二、填空题(每小题 2 分,共 20 分)1、对于一个U 、V 、N 一定的系统,任何一种分布都必须满足的两个条件是和2、25℃时某KCl 溶液中,如果K +迁移数为0.490,则Cl -迁移数为____。

最新物理化学模拟试卷及答案(1-4)

最新物理化学模拟试卷及答案(1-4)

物理化学模拟试卷(1)一、填空题:1.平衡态是指体系的状态______________的情况。

体系处于平衡态的三个条件分别是体系内必须达到_______平衡,_______平衡,_______平衡。

2.公式常数适用的条件分别是_______,_______和_______.3.熵是____函数,在隔离体系中一切可能发生的宏观过程均向着体系的熵值______的方向进行,而决不会发生熵值______的过程。

4.只有体系的______性质才有偏摩尔量,偏摩尔量自身是体系的_______性质。

偏摩尔量的值与体系中各组分的浓度_____关。

5.将固体NH4Cl放入一抽空的容器中,使之达到平衡:NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)。

体系的组分数、相数和自由度数分别为______、______和______。

6.HCl和La2(SO4)3溶液的浓度均为0.1mol·kg-1,而它们的离子平均浓度分别是和。

7.Kohlrausch公式适用于_______溶液,其中称为__________。

8.零级反应的半衰期公式为________,零级反应的速率常数的单位是_________。

9.等体积0.030mol·l-1KI和0.060mol·l-1的AgNO3溶液混合制得溶胶,该溶胶的胶团结构是________,加入电解质CaCl2, MgSO4, Na2SO4它们的聚沉能力从大到小顺序为_______。

10.某气体在固体表面上吸附符合Langmuir等温式,将1/ 对1/p作图得一条直线,直线的截距和斜率分别是_______和_______。

二、选择题:1.下列三种理想气体物质量相等,若都从温度为T恒容加热到T2,则吸热量最少的气体是()A.氦气B.氢气C.二氧化碳D.A和B2.下列关于标准摩尔生成热的描述中不正确的是()A.生成反应的温度必须是298.15K。

B.生成反应中的单质必须是稳定的相态单质。

物理化学第三章习题和答案

物理化学第三章习题和答案

第三章 化学反应系统热力学 (习题答案) 2007-6-6§3.1 标准热化学数据 练习1 所有单质的 Om f G ∆ (T )皆为零?为什么?试举例说明?答:所有处于标准状态的稳定单质的O m f G ∆ (T )(因为生成稳定单质,稳定单质的状态未发生改变);如单质碳有石墨和金刚石两种,O m f G ∆ (298.15K ,石墨,)=0kJmol -1.而O m f G ∆ (298.15K ,金刚石,)=2.9kJmol -1, (课本522页),石墨到金刚石状态要发生改变,即要发生相变,所以O m f G ∆ (298.15K ,金刚石,)=2.9kJmol -1,不等于零。

2 化合物的标准生成热(焓)定义成:“由稳定单质在298.15K 和100KPaPa 下反应生成1mol 化合物的反应热”是否准确?为什么?答:单独处于各自标准态下,温度为T 的稳定单质生成单独处于标准态下、温度为T 的1mol 化合物B 过程的焓变。

此定义中(1)强调压力为一个标准大气压,而不强调温度;(2)变化前后都单独处于标准态。

所以题中的定义不准确,3 一定温度、压力下,发生单位化学反应过程中系统与环境交换的热Q p 与化学反应摩尔焓变n r H ∆是否相同?为什么?答: 等压不作其他功时(W ’=0),数值上Q p =n r H ∆; Q p 是过程量,与具体的过程有关,而n r H ∆是状态函数与过程无关,对一定的化学反应有固定的数值;如将一个化学反应至于一个绝热系统中Q p 为零,但n r H ∆有确定的数值。

§3.2 化学反应热力学函数改变值的计算. 练习1 O m r G ∆(T ),m r G ∆(T ),Om f G ∆(B ,相态,T )各自的含义是什么?答:Om r G ∆(T ): 温度为T ,压力为P θ,发生单位反应的ΔG;m r G ∆(T ): 温度为T ,压力为P ,发生单位反应的ΔG;Omf G ∆(B ,相态,T ): 温度为T ,压力为P θ,由各自处于标准状态下的稳定单质,生成处于标准态1mol 化合物反应的ΔG;2 25℃时,H 2O(l)及H 2O(g)的标准摩尔生成焓分别为-285.838及-241.825kJ mol -1 。

物理化学 第03章习题(含答案)

物理化学 第03章习题(含答案)

第三章 化学平衡测试练习题选择题:1、化学反应若严格遵循体系的“摩尔吉布斯函数—反应进度”曲线进行,则该反应在( A )[A].曲线的最低点[B].最低点与起点或终点之间的某一侧[C].曲线上的每一点[D].曲线以外某点进行着热力学可逆过程.2、有一理想气体反应A+B=2C ,在某一定温度下进行,按下列条件之一可以用θm r G ∆直接判断反应方向和限度:( C )[A].任意压力和组成[B].总压101.325kPa ,物质的量分数31===C B A x x x [C].总压303.975kPa ,31===C B A x x x [D].总压405.300kPa ,41==B A x x ,21=C x 3、298K 的理想气体化学反应AB=A+B ,当温度不变,降低总压时,反应的转化率( A )[A].增大 [B].减小 [C].不变 [D].不能确定4、已知气相反应)()(3)(126266g H C g H g H C =+在373K 时的143.192-⋅-=∆mol kJ H mr θ,当反应达平衡时,可采用下列哪组条件,使平衡向右移动( C )[A].升温与加压 [B].升温与减压[C].降温与加压 [D].降温与减压5、化学反应的平衡状态随下列因素当中的哪一个面改变? ( A )[A].体系组成 [B].标准态 [C].浓度标度[D].化学反应式中的计量系数νB6、在相同条件下有反应式(1)C B A 2=+,(θ1,m r G ∆);(2) C B A =+2121,(θ2,m r G ∆)则对应于(1),(2)两式的标准摩尔吉不斯函数变化以及平衡常数之间的关系为:( B )[A].θθ2,1,2m r m r G G ∆=∆,θθ21K K =[B].θθ2,1,2m r m r G G ∆=∆,221)(θθK K =[C].θθ2,1,m r m r G G ∆=∆,221)(θθK K =[D].θθ2,1,m r m r G G ∆=∆,θθ21K K = 7、反应)()()()(222g H g CO g O H g CO +=+,在600℃、100 kPa 下达到平衡后,将压力增大到5000kPa ,这时各气体的逸度系数为09.12=CO γ,10.12=H γ,23.1=CO γ,77.02=O H γ。

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物理化学第三章模拟试卷A班级姓名分数一、选择题( 共10题20分)1. 2 分假定某原子的电子态有两个主要能级,即基态和第一激发态,能级差为1.38⨯10-21 J,其余能级可以忽略,基态是二重简并的。

则在100 K时,第一激发态与基态上的原子数之比为:( )(A) 3 (B) 0.184 (C) 1 (D) 0.012. 2 分如果我们把同一种分子分布在二个不同能级ε与ε'上的n与n' 个分子看成是“不同种”的分子A 与A',则这“两种分子”将可按A' A 进行转化而达到平衡。

请计算这个“化学平衡”的K n。

3. 2 分H2O 分子气体在室温下振动运动时C V,m的贡献可以忽略不计。

则它的C p,m/C V,m值为(H2O 可当作理想气体):( )(A) 1.15 (B) 1.4(C) 1.7 (D) 1.334. 2 分气体CO和N2有相近的转动惯量和相对分子摩尔质量,在相同温度和压力时,两者平动和转动熵的大小为:( )(A) S t,m(CO)=S t,m(N2), S r,m(CO)>S r,m(N2)(B) S t,m(CO)>S t,m(N2), S r,m(CO)>S r,m(N2)(C) S t,m(CO)=S t,m(N2), S r,m(CO)<S r,m(N2)(D) S t,m(CO)=S t,m(N2), S r,m(CO)=S r,m(N2)5. 2 分晶体CH3D 中的残余熵S0, m为:( )(A) R ln2 (B) (1/2)R ln2(C) (1/3)R ln2 (D) R ln46. 2 分NH3分子的平动、转动、振动、自由度分别为:( )(A) 3, 2, 7(B) 3, 2, 6(C) 3, 3, 7(D) 3, 3, 67. 2 分在298.15 K 和101.325 kPa时,摩尔平动熵最大的气体是:( )(A) H2(B) CH4(C) NO (D) CO28. 2 分热力学函数与分子配分函数的关系式对于定域粒子体系和离域粒子体系都相同的是:( )(A) G, F, S(B) U, H, S(C) U, H, C V(D) H, G, C V9. 2 分近独立定域粒子体系和经典极限下的非定域粒子体系的( )(A) 最概然分布公式不同(B) 最概然分布公式相同(C) 某一能量分布类型的微观状态数相同(D) 以粒子配分函数表示的热力学函数的统计表达示相同*. 2 分忽略CO 和N2的振动运动对熵的贡献差别。

N2和CO 的摩尔熵的大小关系是:( )(A) S m(CO) > S m( N2)(B) S m(CO) < S m( N2)(C) S m(CO) = S m( N2)(D) 无法确定二、填空题( 共9题18分)11. 2 分当Cl2第一振动激发态的能量等于kT时,振动对配分函数的贡献变得很重要。

此时的温度为。

(已知振动特征温度VΘ=801.3 K)12. 2 分双原子分子在温度很低时且选取振动基态能量为零,则振动配分函数值为。

13. 2 分已知N2分子的转动特征温度为2.86 K,用统计力学方法计算在298 K,101 325 Pa下,1 mol N2分子气体的转动亥姆霍兹函数值F r= 。

14. 2 分2 mol CO2转动能U r= 。

15. 2 分三种统计方法中所用的基本假设是哪一种? ( 以"√"表示)16. 2 分由N个粒子组成的热力学体系,其粒子的两个能级为ε1=0和ε2=ε,相应的简并度为g1和g2,假设g1=g2=1,v~=1 104 m-1,则该体系在100 K时,N2/N1= 。

17. 2 分当两能级差ε2-ε1= kT时,则两能级上最概然分布时分子数之比N2*/N1*为:__________________;当两能级差为ε2-ε1= kT,且其简并度g1=1,g2=3,则N2*/N1*为_________________。

18. 2 分N 2的振动频率v =6.98⨯1013 s -1,在25℃时,ν=1和ν=0能级上粒子数之比为N ν=1/N ν=0= 。

19. 2 分CO 和N 2分子质量m 、转动特征温度r Θ基本相同,且v Θ>>298 K ,电子都处于非简并的最低能级上,这两种分子理想气体在298 K ,101325 Pa 下摩尔统计熵的差值m m 2(CO)(N )S S -$$= 。

三、计算题 ( 共 5题 40分 ) 20. 10 分定域的50个全同的分子其总能量为5ε,分布在能级为 0, ε,2ε,3ε,4ε,5ε上。

(1) 写出所有可能的能级分布; (2) 哪一种分布的微观状态数Ω最大? (3) 所有可能分布的微观状态数为多少?21. 10 分计算 N 2在 25℃, p ∃压力下的标准摩尔吉布斯自由能G m $(298.15 K)。

已知:Θr = 2.89 K, Θv = 3358 K, M r = 28.01 (选振动基态能量为零) 。

22. 10 分采用电弧法加热 N 2分子,由加热温度下的振动光谱测知它在各振动能级上的分子数N v 与基态分子数N 0之比如下:已知 N 2分子的振动特征温度为Θv = 3340 K 。

(1) 求气体的温度; (2) 证明分子的振动服从玻耳兹曼分布。

23. 5 分假定 298.15 K 时,1 mol I 2的振动能是 (1/2)RT ,问振动特征温度是多少? 振动频率是多少 ?24. 5 分NO 分子有一个成对电子,且第一电子激发态简并度为g 1= 2,Δ ν~e = ν~1-ν~0= 121 cm -1,求500 K 时NO 的电子配分函数g e 。

四、问答题 ( 共 3题 20分 ) 25. 10 分(1 有大小一样的球30 个,现有编号为红色盒子40 个、白色盒子 60 个。

将球分为A ,B 两组,A 组 10 个,放置红盒,B 组 20 个,放置白盒。

若每盒只容一球,问总共有多少种不同的装置方式? (2) 若球、盒的数目以及分组方式同前题,但每盒可容纳的球的数目不限,则可能有多少种不同的装置方式?26. 5 分利用 U =∑iiNεi /∑iiN,证明U =kT 2(∂ln q /∂T ) V ;此式和 U =NkT 2(∂ln q /∂T ) V 式有何联系?27. 5 分三维简谐振子的能级公式为: εV = (νx +νy +νz +32)h ν= (S +32)h ν式中S 为振动量子数,S = νx +νy +νz =0,1,2,... 试证明εV (S )能级的简并度为:g (S )=12(S +2)(S +1) 。

参考答案一、选择题 ( 共10题 20分 ) 1. 2 分 [答] B)/e x p ()/e x p ()/e x p (0,e 1,e 00,e 11,e 01kT g g kT g kT g N N εεε∆-=--= (1分)=0.184 (1分)2. 2 分[答] 根据配分函数的含义,在达到平衡时,在ε与ε'上分布的分数分别为:n /N = exp(-ε/kT )/q 及 n '/N = exp[(-ε'/kT )/q ] (1分) 则 K n = n /n ' = exp[-(ε-ε')/kT ] (1分)3. 2 分[答] (D) C p ,m /C V ,m = (C p ,t + C p ,r )/( C V ,t + C V ,r )= [(5/2)Nk +(3/2)Nk ]/[(3/2)Nk +(3/2)Nk ]= 1.334. 2 分[答] A (2分) 因对CO, σ=1 对N 2, σ=25. 2 分[答] (D) (5分)6. 2 分[答] (D)7. 2 分[答] (D)8. 2 分[答] (C)9. 2 分 (1369)[答] (B)*. 2 分[答] (A) S r,m = R [ln T /σΘ r +1] σ (CO) = 1;σ (N 2) = 2 则S m (CO) > S m (N 2)二、填空题 ( 共 9题 18分 ) 11. 2 分 [答] 1202 K对第一振动激发态εkT h ν=+=)211(v(1分)ν=ΘT 23=1202 K (1分)12. 2 分[答] )]/exp(1/[1v kT h q ν--= (1分) T →0时, q v =1 (1分)13. 2 分[答] 1r mol J 1.9794-⋅-=F ()σr r /ΘT q = (1分)1r rm o l J 1.9794ln -⋅-=-=q RT F (1分)14. 2 分[答] U r =2RT (2分)15. 2 分 [答]16. 2 分[答] )~exp()exp(1212kT vhc kT g g N N -=-=ε (1分) =exp[-143.98/(T /K)]=exp(-143.98/100)=0.2370 (1分)17. 2 分 (1501)[答] 0.368; 1.104 N 2*/N 1*= exp[-(U 2-U 1)/ kT ] = e -1= 0.368 N 2*/N 1*= (g 2/ g 1) exp[-(U 2-U 1)/kT ] = 1.10418. 2 分[答] 510 1.310N N νν-===⨯10exp(/)N N hv kT νν===- (1分)=13105.⨯- (1分)19. 2 分[答] 11m m 2(CO)(N )ln 2 5.76J K mol S S R ---==⋅⋅$$来源于2)N (,1)CO (2==σσ (2分)三、计算题 ( 共 5题 40分 ) 20. 10 分 [答](2) 第 7 种分布的微观粒状态数最大 (3) Ωtot = 3 162 510或 Ωtot = (49+5)!/(49!5!) = 3 162 51021. 10 分 [答] G m$= G m$(t )+ G m$(r)+ G m$(V ) (2分)G m $(t )= -RT ln{[(2πmkT )3/2/h 3]V }+RT = -RT ln{[(2πmkT )3/2/h 3](RT /p ∃)}+RT = -38 615 J·mol -1 (2分) G m $(r)=-RT ln[T /(σΘr )] = -8.314×298.15ln[298.15/(2×2.89)] J·mol -1 = -9774 J·mol -1 (2分) G m $(V )= -RT ln[1-exp(1-ΘV /T )-1]= -0.0324 J·mol -1 (2分)故 G m $= -48 389 J·mol -1(2分)22. 10 分[答] ① N v =N {exp[-(υ+12)h ν/kT ]/q V } =N ×(-υh ν/kT )[1-exp(-h ν/kT )] v N 0=N [1-exp(-h ν/kT )] N v /N 0=exp(-υh ν/kT )=exp(-υΘv /T ) (4分) 当 υ=1时 N v /N 0=exp(-Θv /T )=0.2601 T =2480 K (2分) ② 当 υ=2时 N 2/N 0=exp[2×(-Θv /T )]=0.067 64 与实验结果一致,证明分子振动服从玻耳兹曼分布。

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