09应化统计热力学试题.doc

2010-2011第二学期09应化统计热力学考试试题一、选择题（共60分，每小题2分）1.下列各体系中，何者属独立子体系？ A. 绝对零度的晶体 B. 理想液体混合物 C. 纯气体 D. 理想气体的混合物 2.实际气体是 A. 定域的独立子体系 B. 离域的独立子体系 C. 离域的非独立子体系 D. 定域的非独立子体系 3.玻尔兹曼统计一般不适用于 A. 独立子体系 B. 单个粒子 C. 理想气体 D. 理想晶体 4.对于服从玻尔兹曼分布定律的体系，其分布规律为： A. 能量最低的单个量子态上的粒子数最多。 B. 第一激发能级上的粒子数最多。 C. 能量最低能级上的粒子数最多。 D. 视具体的条件而定 5.分子的平动、转动和振动的能级间隔的大小顺序是： A. 振动能转动能平动能 B. 振动能平动能转动能 C. 平动能振动能转动能 D. 转动能平动能振动能 6.玻尔兹曼分布 A. 是最概然分布，但不是平衡分布 B. 是平衡分布，但不是最概然分布 C. 既是最概然分布，又是平衡分布 D. 不是最概然分布，也不是平衡分布 7.双原子分了以平衡位置为能量零点，其振动的零点能为： A. kT B. 1/2kT C. h D. 1/2h 8.三维平动子的平动能，则简并度 g 为： A. 1 B. 3 C. 6 D. 9 9.在分子运动的各配分函数中与压力有关的是 A. 平动配分函数 B. 振动配分函数 C. 转动配分函数 D. 电子运动配分函数 10.能量零点的不同选择，对下列中均有影响的是 A. UHSG B. USCv. A C. UHSCv D. UHAG 11.热力学函数与配分函数的关系式对于定域子体系和离域子体系都相同的是： A. UAS B. UHCv C. UHS D. HGCv 12.2mol CO2 的转动能 Ur 为： A. 2RT B. RT C. 1/2RT D. 3/2RT 13.H2O 分子气体在室温下振动运动时对 Cv,m 的贡献可以略去不计，则它的的值为 A. 1.4 B. 1.33 C. 1.7 D. 1.15 14.在 298.15K 和 101.325kPa 时，摩尔平动熵最大的气体是： A. H2 B. CH4 C. CO2 D. NO 15.在 N 个 NO 分子组成的晶体中，每个分子都有两种可能的排列方式，即 NO 和 ON，也可将晶体视为 NO 和 ON 的混合物，在 OK 时该体系的熵值为 A. 0 B. kln2 C. Nkln2 D. 2klnN 16.有 6 个独立的定域粒子，分布在三个粒子能级 E0、E1、E2 上，能级非简并，各能级上的分布数依次是 N03，N12，N21，则此种分布的微态数在下列表示式中哪一种是错误的： A. B. C. D. 17.有大气球 3 个，中气球 4 个，小气球 5 个排成一列，大球有 4 种颜色，中球有 3 种颜色，小球有 2 种颜色可任意选择，问总共可能出现多少种不同的排列式样？ A. B. C. D. 18.4 个白球与 4 个红球分放在两个不同的盒中，每盒均放 4 球，试求有几种不同的放置方法。 A. 25 B. 10 C. 5 D. 2 19.已知一体积为 V 的容器中有极大数目的三维平动子，其 。则平衡情况下的平动能级的粒子数与基态能级的粒子数之比为 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 20.已知 CO 的转动惯量 I1.4510-46kgm2，则 CO 转动特征温度为 A. 0.36K B. 2.78107K C. 5.56K D. 2.78K 21.H3 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. 3,3,6 22.已知 I2(g)的基本振动波数则 I2(g)的振动特征温度为： A. 2.1310-14K B. 1.0310-8K C. 308.3 D. 3.2310-3K 23.某双原子分子 AB 取振动基态能量为零，在温度 T 时的振动配分函数 q0 为 1.1 ，则粒子分布在 0 的基态上的分布数 n0/N 应为 A. 1.1 B. 1 C. 0.91 D. 0 24.已知 N2 的转动惯量 I1.39410-46kgm2，则 298.15K 时 N2 的转动配分函数为： A. 103.3 B. 51.63 C. 25.81 D. 342 25.已知 NO 气体的振动频率 5.60210-13S-1，则 300K 时的为： A. 88.2 B. 44.1 C. 90 D. 86 26.对于 N、V 和 U 一定的独立子体系，热力学与统计力学的关联式为 A. B. C. D. 27.能量零点的不同选择，在下面诸结论中哪一种说法是错误的： A. 影响配分函数的计算数值 B. 影响 U、H、A、G 的数值 C. 影响玻尔兹曼分布数的值 D. 影响能级能量 i 的计算数值 28.对多原子分子理想气体在常温下的一般物理化学过程，若想通过配分函数来计算过程的热力学函数变化，则 A. 必须计算所有运动形式的配分函数 B. 只须计算 qt、qr、 q C. 只须计算 qt、qr D. 只须计算 qt 29.从分子结构数据出发，用统计热力学方法可以计算得到温度 T 和压力下某理想气体的标准摩尔熵，称之为 A. 绝对熵 B. 量热熵 C. 第三定律熵 D. 统计熵 30.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. B. C. D. 无法确定 二、计算题(共40分)1.氩可看成理想气体,相对分子量为40,取分子的基态(g0=1)作为能量零点,第一激发态(g1=2)与基态的能量差为,忽略其它高能级.(12分)(1)写出氩分子的总的配分函数表达式;(2)设=5KT;求在第一激发态上最概然分布的分子数占总分子数的百分数;(3)计算1mol 氩气在标准状态下的统计熵值.设氩的核和电子的简并度均为1.2.在298K和101.325Kpa下, 1mol氧分子放在体积为V的容器中.试计算:(16分)(1) 氧分子的平动配分函数;(2) 氧分子的转动配分函数,已知核间距r=1.20710-10m;(3) 氧分子的电子配分函数,已知电子基态的简并度为3, 忽略电子激发态和振