2022年统计热力学基础练习题二.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师整理 优秀资源物理化学试卷班级姓 名分数一、挑选题 共 4 题8 分 1. 2 分 0303 2. 2 分 0157 3. 2 分 0243 4. 2 分 0402 二、填空题 共 16 题32 分 5. 2 分 1679 已知 N2分子的v=2.89 K,就 N2在 25 C,101 325 Pa压力下 的标准摩 尔振动吉布斯自由能G m,v $ = ；（假定最低振动能级的能量为零；）6. 2 分 0577 从 统 计 热 力 学 观 点 看 , 功 的 微 观 本 质 是_ ；名师归纳总结 热的微观本质是_ ；第 1 页,共 7 页-

2、- - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师整理 优秀资源7. 2 分 1365 1 mol 抱负气体,在 298 K 时,已知分子的配分函数 q = 1.6 , 假 定 0= 0 , g0= 1 , 就 处 于 基 态 的 分 子 数 为 _ ；8. 2 分 1311 依据结构分析,液体分子是近距有序的,故液体可视为晶体模型处理 ,现将 NA 个分子的液体A 和 NB 个分子的液体B 混合形成抱负液体,设 A,B 纯态的热力学概率为 1,就溶液的总微态数为 _ ；9. 2 分 1539 晶体的爱因斯坦特点温度 _ ；*. 2 分 1322 R= _ ,其量纲为

3、A 和 B 为 Einstein 晶体,各有 100 个原子,均处于 0 K,就 A和 B 两体系的 = ；,S总= 11. 2 分 1422 名师归纳总结 N2的振动频率 v=6.98 1013s-1,在 25时, =1 和 =0第 2 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 能级上粒子数之比为名师整理优秀资源；N =1/N =0= 12. 2 分 1514 1514 1 mol 纯物质的抱负气体,设分子的某内部运动形式只有三种可能的能级,它们的能量和简并度分别为 1=0,g1=1; 2/k=100 K, g2=3; 3/k=300 K, g

4、3=5；其中, k 为 Boltzmann 常数,就 200 K 时分子的配分函数 q= ；13. 2 分 1545 一 个 双 原 子 分 子 的 振 动 配 分 函 数 表 示 为 exp-r /2T/1-exp-v/T,振动是以 _ 为能量零点的；如 振 动 配 分 函 数 表 示 为 1/1-exp-v /T , 振 动 是 以_ 为能量零点的；14. 2 分 1678 1678 CO 和 N2分子质量m、转动特点温度r 基本相同,且v 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$ S mC

5、O$ S mN = ；15. 2 分 1673 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师整理 优秀资源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；16. 2 分 1501 当两能级差 2-1= kT 时,就两能级上最概然分布时分子数之比 N2 */N1 * 为:_；当两能级差为 2-1= kT,且其简并度 g1=1,g2=3,就 N2 */N1 *为_；17. 2 分 1616 某分子转动光谱中相邻两谱线的波数间隔为 20.48 cm-1,就分子的转动惯量为18. 2 分 1682 _ k

6、gcm 2；已知 N2分子的转动特点温度 r =2.86 K ,在 298.15 K 时N2 的 标 准 摩 尔 转 动 熵 S m,r$298.15 K= ；（v , 0 =0）19. 2 分 1320 已知Cl2 的共价半径为1.988 10-10m, k=1.381023JK1, h=6.61034Js, Cl 原子的相对摩尔质量为35.0,35 Cl 的第一激发态的能量等于 kT 时转动运动对配分函数的奉献变得重要,就此时的温度 T= ；20. 2 分 1517 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师整理 优

7、秀资源双原子分子在温度很低时且选取振动基态能量为零,就振动配分函数值为；三、运算题 共 5 题 40 分 21. 10 分 1580 已知 N2分子的转动特点温度为2.86K,用统计力学方法运算在 298 K,101 325 Pa下,1 mol N 2 分子气体的以下转动 热力学函数： Ur,CV,r,Sr,Ar；22. 10 分 1569 H,N 原子气体在 25和 101 325 Pa 下的摩尔熵分别为 多少？已知电子基态简并度分别为 子只处于基态；ge,0H = 2 ,ge,0N = 4 ,电mH = 1.0079 10-3kg mol-1,mN = 14.0096 10-3 kg mo

8、l-1；23. 10 分 1563 双原子分子Cl2的振动特点温度v= 801.3 K；1 用统计热力学方法运算氯气在 考虑电子运动和核运动）323 K 时的 CV,m （不2 用能量均分原理运算 Cl2气的 CV,m；3 两种方法算得的数值不一,试说明缘由；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师整理 优秀资源24. 5 分 1504 在 300 K 时,由 N 个分子组成的抱负气体,气体分子的能级 1= 6.0 10-21 J,相应的统计权重 g1= 1,能级 2= 8.1 10-21J,这两个能级上分子数之比权重

9、 g2；k = 1.38 10-23 J K-1；25. 5 分 1399 N1/N2=0.595,求能级 2 相应的统计体系中如有 2% 的 Cl2分子由振动基态到第一振动激发态,Cl2 分子的振动波数 1= 5569 cm-1,试估算体系的温度；四、问答题 共 3 题20 分 26. 10 分 1414 1414 已知N 个分子抱负气体体系的亥姆霍兹自由能F = -kTlnq N/N.,最概然分布公式为Ni= exp + i,其中= -1/kT；请证明：= /RT , 式中为化学势 , 因此最概然分布公式可写为Ni= exp -iN0/RT ；27. 5 分 1620 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师整理 优秀资源1620 证明无结构抱负气体在任何温度区间内,压力保持不变时熵随温度的变化为体积保持不变时熵随温度的变化的 5/3 倍；28. 5 分 1483 1483 今有 CO2和 NO 两种分子组成的混合抱负气体,处于平衡状态,试用正就系综导出物态方程pV = N1+ N2kT ,其中 p为气体压强, N1,N2 为两种分子的分子数目；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页