HBr 81 12.2 3682 N2 28 2.89 3353 Cl2 71 0.35 801

试问在同温同压下，哪种气体的摩尔平动熵最大？哪种气体的摩尔转动熵最大？哪种气体的振动基本频率最小？（Cl2、Cl2）

3.设有极大数量的三维平动子组成的宏观体系，运动于边长为a的正立方体容器中，体系的体积、粒子质量和温度有如下关系：h/8ma?0.1kT,试问处于能级?1?9h2/4ma2和

22?2?27h2/8ma2上粒子数目的比值是多少？(2.46)

4.在1000K下，HBr分子在v = 2, J = 5，电子在基态的数目与v =1, J =2，电子在基态的分子数目之比是多少？已知HBr分子的?v=3700K, ?r=12.1K。(0.0407)

5．某分子的两个能级是：ε1＝6.1×10-21J，ε2＝8.4×10-21J，相应的简并度为g1=3,g2=5。试求：（1）当T=300K；（2）T=3000K时，由此分子组成的体系中两个能级上粒子数之比是多少？(1.05, 0.634)

6.将N2在电弧中加热，从光谱中观察到处于振动第一激发态的分子数与基态分子数之比N?=1/ N?=0 = 0.26，已知N2的基本振动频率v＝6.99×1013 s-1。试求：

（1）体系的温度；(2490K)

（2）计算振动能量在总能量（包括平动、转动、振动能）中所占的百分比？(31.45%) 7．设某理想气体A,分子的最低能级是非简并的，取分子的基态为能量零点，第一激发态能量为ε，简并度为2，忽略更高能级。

（1）写出A分子配分函数q的表达式；

（2）设ε＝kT，求相邻两能级上粒子数之比；(0.7358)

（3）当T=298.15K时，若ε＝kT，试计算1mol该气体的平均能量是多少？(1051Jmol-1) 8．若氩（Ar）可看作理想气体，相对分子量为40，取分子的基态（设其简并度为1）作为能量零点，第一激发态（设其简并度为2）与基态能量的差为ε，忽略更高能级。

（1）写出氩分子配分函数表达式；

（2）设ε＝5kT,求在第一激发态能级上的分子数占总分子数的百分比；(1.33%) （3）计算1molAr在298.15K，1p?下的统计熵值，设Ar的核与电子的简并度均为1。(152.9JK-1mol-1)

9．钠原子气体（设为理想气体）凝聚成一表面膜。

（1）若钠原子在膜内可自由运动（即二维平动），试写出此凝聚过程的摩尔平动熵变的统计表达式；

（2）若钠原子在膜内不动，其凝聚过程的摩尔平动熵变的统计表达式又将如何？用Mr,V,A及T等字母表示所求结果。

10．已知CO2分子的4个简正振动频率分别是：v1=1337cm-1, v2=667cm-1, v3=667cm-1, v2=2349cm-1，试求CO2气体在198.15K时的标准摩尔振动熵？(24.233JK-1mol-1)

11．N2与CO的分子量非常相近，转动惯量的差别也极小，在298.15K时，两者的振动与电子运动均基本上处于最低能级，但是N2的标准摩尔熵为191.6J·K-1·mol-1，而CO却为197.6J ·K-1·mol-1，试分析产生差别的原因？ 12．HBr分子的核间平均距离r=1.414×10-8cm，试求：

（1）HBr的转动特征温度?r；(12.2K)

（2）在298.15K时，HBr分子占据转动量子数J=1能级上的分子数在总分子数中所占百分比；(11.3%)

（3）在298.15K、1p?下，HBr理想气体的摩尔转动熵？(34.9JK-1mol-1)

13．试求NO(g)在298.15K, 1p?下的标准摩尔熵。已知: NO的?r=2.42K, ?v=2690K, 电子基

－

态与第一激发态的简并度均为2, 两能级之差为2.473×1021 J。(210.67J?K-1?mol-1) 14．某三原子分子气体AB2可看作理想气体，并设其各个运动自由度都服从经典的能量均分原理，已知γ=Cp/Cv=1.15,试判断AB2是否为线性分子？(是)

证明题

1．如果体系由A，B两种粒子理想混合，它们间没有相互作用，不考虑能级简并情形推导其Boltzmann分布。

2. 验证室温条件下，平动子能级上的最概然分布数远小于该能级的量子态数（简并度）。 3. 试证明对于独立子单组分系统最低能级?0零点规定不影响S值。

4. 验证晶体热容的爱因斯坦公式计算值在温度趋于0K时趋于0 J K-1 mol-1，在温度很高时趋于3R。

5.试推导重力场中的气体压力分布满足p?p0e?mgk/kT式，并指出推导过程引入了哪些近似。 6.某学生使用谐振子模型（基态设为能量零点）来讨论单原子气体的反应速率方程。他假设只有能量高于En（=nhv）的粒子才有可能反应，反应速率r与高能粒子数成正比，试导出该体系的反应速率方程。

一、 选择题

1、下列各式中，不属于纯液体表面张力定义式的是（ ）

??G???U???H???A?A、? B、 C、 D、???????

?A?A?A?A?S?T,p?S?T,V?S?S,p?S?T,V

2、下面关于?的物理意义中不正确的是（ ）

A、?是沿着与表面相切的方向，垂直作用于表面上单位长度线段上的紧缩力 B、?是恒温、恒压下可逆地增加单位表面积所需的非体积功

C、?是在一定的温度、压力下，单位表面积中的分子所具有的Gibbs函数值 D、?是恒温、恒压下增加单位表面积所引起的系统Gibbs函数的增量

**3、定温下，同一液体中形成两个大小不同的气泡的饱和蒸气压p大与p小间的关

系为（ ）

******A、p大 B、p大 C、p大 D、不能确定 ?p小?p小?p小

4、球形碳酸氢铵固体在一定温度下的真空容器中分解达平衡

NH4HCO3?NH3?H2O?CO2

若保持温度不变，指减小的颗粒度，该平衡将（ ）

A、向左移动 B、向右移动 C、不移动 D、不能确定

5、溶液的表面张力随着溶液浓度的增大一定（ ）

A、增大 B、减小 C、不变 D、不能确定

6、溶液的表面吸附量?只能（ ）

A、为正值 B、为负值 C、为零 D、不能确定

7、某物质在水溶液中发生负吸附，该溶液在干净的玻璃毛细管中的高度比纯水在该管中的高度（ ）

A、更高 B、更低 C、相同 D、不能确定

8、在吸附过程中，以下热力学量的变化正确的是（ ）

A、?G?0,?H?0,?S?0 B、?G?0,?H?0,?S?0 C、?G?0,?H?0,?S?0 D、?G?0,?H?0,?S?0

9、Langmuir等温吸附公式适用于（ ）

A、单分子层吸附 B、多分子层吸附

C、吸附达到平衡 D、吸附分子间无相互作用力

10、BET吸附等温式中Vm的物理意义是（ ）

A、平衡吸附量 B、铺满第一层的吸附量 C、饱和吸附量 D、无明确物理意义的常数

11、下面关于固体表面吸附热的讨论，正确的是（ ） A、吸附热取值可以为正、也可以为负

B、两种吸附剂与吸附质之间，随着吸附过程的进行，覆盖度?越大，则吸附热的绝对值越小

C、物理吸附放出的热量大于化学吸附 D、吸附热的绝对值越大，吸附作用越弱

12、某溶液中溶质B的浓度为cB?表面??cB?体相?，表明（ ） A、d?/dc?0,?B?0 B、d?/dc?0,?B?0 C、d?/dc?0,?B?0 D、d?/dc?0,?B?0

13、下面关于表面活性剂的讨论，不正确的是（ ） A、表面活性剂是能显著地降低水的表面张力的物质

B、表面活性剂都是由亲水的极性基与憎水的非极性基组成

C、表面活性剂的浓度超过某一特定值后，将在溶液内部形成胶团 D、在水中加入表面活性剂时，吸附量??0

14、对Langmuir吸附等温式??A、只适用于单分子层吸附 B、p是吸附达到饱和时气相的压力

C、b是吸附系数，它的大小表示了吸附速率的快慢 D、对于一定的吸附系统，当温度升高时，b值下降

15、溶液的表面层对溶质发生吸附，当表面浓度小于本体浓度，则（ ） A、称为正吸附，与纯溶剂相比，溶液的表面张力?降低 B、称为无吸附，与纯溶剂相比，溶液的表面张力?不变 C、称为负吸附，与纯溶剂相比，溶液的表面张力?升高

bp下列说法正确的是（ ） 1?bp