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物理化学答案——第六章-统计热力学
第六章 统计热力学基础内容提要:1、 系集最终构型:其中“n*”代表最可几分布的粒子数目2.玻耳兹曼关系式:玻耳兹曼分布定律:其中,令为粒子的配分函数。
玻耳兹曼分布定律描述了微观粒子能量分布中最可几的分布方式。
3、 系集的热力学性质:(1)热力学能U :(2)焓H :**ln ln ln !i n i m iig t t n ≈=∏总2,ln ()N VQU NkT T∂=∂iiiQ g e βε-=∑*i ii i i i i in g e g e N g e Q βεβεβε---==∑m ln ln S k t k t ==总(3)熵S :(4)功函A :(5)Gibbs 函数G :(6)其他热力学函数:4、粒子配分函数的计算(1)粒子配分函数的析因子性质粒子的配分函数可写为:,ln ln ln()mN V S k t Q Q Nk NkT Nk N T=∂=++∂ (i)tvenrkTi ikTkTkTkTkTt r v e n trvent r v e nQ g eg eg eg eg eg eQ Q Q Q Q εεεεεε------===∑∑∑∑∑∑2,ln N VQ H U pV NkT NkTT ∂⎛⎫=+=+ ⎪∂⎝⎭lnQA NkT NkT N=--lnQ G NkT N=-()22ln ln ln ln V V U Q Q C Nk Nk T T T ∂∂∂⎛⎫==+ ⎪∂∂⎝⎭∂(2)热力学函数的加和性质1)能量2)熵3)其他5、 粒子配分函数的计算及对热力学函数的贡献(1)粒子总的平动配分函数平动对热力学函数的贡献:2222ln ()ln ln ln ()()()iVt v r V V V t r v Q U NkT TQ Q Q NkT NkT NkT T T T U U U ∂=∂∂∂∂⎡⎤⎡⎤⎡⎤=+++⎢⎥⎢⎥⎢⎥∂∂∂⎣⎦⎣⎦⎣⎦=+++t r v H H H H =+++t r v A A A A =+++t r v G G G G =+++3/222()t mkT Q V hπ=2ln 3()2i t V Q U NkT NkT T ∂==∂2ln 5()2i t V Q H NkT NkT NkT T ∂=+=∂t r v S S S S =+++(2)转动配分函数1)异核双原子分子或非对称的线形分子转动特征温度:高温区低温区中温区2) 同核双原子分子或对称的线形多原子分子配分函数的表达式为在相应的异核双原子分子的Q r 表达式中除以对称数σ。
物理化学——统热课堂练习
9.8 若将双原子分子看着一维谐振子,则气体HCl分子与I2分子的振动能级间隔分 别是5.94×10-20 J和0.426×10-20 J 。在25℃时试分别计算上述两种分子相 邻两振动能级上分布数之比。 解:振动能级非简并,gi=1 n j 1 g 5.941020 7 HCl: ,同理,I2:0.3553 exp exp 5 . 409 10 23 nj g0 kT 1.38110 298.15
θ m
)
10. 下列是理想气体的标准摩尔吉布斯自由能函数的是:(
A
θ G m B
)
N kT ni gi e i q
C
θ Gm, T U 0, m
T
D
θ Hm ,T U 0, m
三、填空题 1. 一个确定的独粒子系统,粒子数和能量满足最基本的条件有两个,它们是 和 。
2. 振动简并度
1。
A
qt
32 2πm kT V
h2
B
8π 2 IkT qr h 2
C
e hv 2 kT qv 1 e hv kT
D
D
0 qe g e,0
7. 标态下Ar气转动和振动配分函数为:( A 0 B 1 C ∞
)
D 不能确定
8. 下列独粒子系统的热力学能与配分函数的关系是:(
解:基态nx=ny=nz=1,(nx2+ny2+nz2)=3, t,0
根据玻尔兹曼公式有:
h2 2 2 2 n n n 0.3kT x y z 23 8m V 同理,激发态(如1,2,3),ε=1.4kT
n g 0 6 1.1kT exp exp 1.997 n0 g 0 kT 1 kT
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。
(3)振动能量在总能量中所占的分数为
。
8.设有一个由极大数目三维平动子组成的粒子系统,运动于边长为 a 的立方容器中, 系统的体积、粒子质量和温度之间的关系为:
试计算平动量子数为 1,2,3 和 1,1,1 两个状态上粒子分布数的比值。
解:已知平动量子数为 1,2,3,其对应的量子态为
,
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(4)n1=1,n2=1,n3=2,则微观状态数为
所以总共有 15 种可能的微观状态数。
2.若有一个热力学系统,当其熵值增加 0.418 J·K-1 时,试求系统微观状态的增加数
占原有微观状态数的比值
。
解:根据波尔兹曼公式
,则
。
所
以
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第 7 章 统计热力学基础
1.设有一个由三个定位的单维简谐振子组成的系统,这三个振子分别在各自的位置上
振动,系统的总能量为
试求系统的全部可能的微观状态数。
解:振动能
,在三个振子的总能量为
时,三个单维振子可以
有以下四种分布方式: (1)n1=0,n2=2,n3=2,则微观状态数为 (2)n1=0,n2=1,n3=3,则微观状态数为 (3)n1=0,n2=0,n3=0,则微观状态数为
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(2)若该单原子理想气体的配分函数 q 的函数形式为
试导出压
力 p 和热力学能 U 的表示式,以及理想气体的状态方程。
解|:(1)对于单原子理想气体,有
则理想气体的状态方程为
(完整版)《物理化学》第二章热力学第一定律练习题(含答案)
(完整版)《物理化学》第⼆章热⼒学第⼀定律练习题(含答案)第⼆章练习题⼀、填空题1、根据体系和环境之间能量和物质的交换情况,可将体系分成、、。
2、强度性质表现体系的特征,与物质的数量⽆关。
容量性质表现体系的特征,与物质的数量有关,具有性。
3、热⼒学平衡状态同时达到四种平衡,分别是、、、。
4、体系状态发⽣变化的称为过程。
常见的过程有、、、、。
5、从统计热⼒学观点看,功的微观本质是,热的微观本质是。
6、⽓体各真空膨胀膨胀功W= 07、在绝热钢瓶中化学反应△U= 08、焓的定义式为。
⼆、判断题(说法对否):1、当体系的状态⼀定时,所有的状态函数都有⼀定的数值。
(√)2、当体系的状态发⽣变化时,所有的状态函数的数值也随之发⽣变化。
(χ)3.因= ΔH, = ΔU,所以与都是状态函数。
(χ)4、封闭系统在压⼒恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。
(χ)错。
只有封闭系统不做⾮膨胀功等压过程ΔH=Q P5、状态给定后,状态函数就有定值;状态函数确定后,状态也就确定了。
(√)6、热⼒学过程中W的值应由具体过程决定( √ )7、1mol理想⽓体从同⼀始态经过不同的循环途径后回到初始状态,其热⼒学能不变。
( √ )三、单选题1、体系的下列各组物理量中都是状态函数的是( C )A 、T、P、V、QB 、m、W、P、HC、T、P、V、n、D、T、P、U、W2、对于内能是体系的单值函数概念,错误理解是( C )A体系处于⼀定的状态,具有⼀定的内能B对应于某⼀状态,内能只能有⼀数值不能有两个以上的数值C状态发⽣变化,内能也⼀定跟着变化D对应于⼀个内能值,可以有多个状态3下列叙述中不具有状态函数特征的是(D )A体系状态确定后,状态函数的值也确定B体系变化时,状态函数的改变值只由体系的始终态决定C经循环过程,状态函数的值不变D状态函数均有加和性4、下列叙述中正确的是( A )A物体温度越⾼,说明其内能越⼤B物体温度越⾼,说明其所含热量越多C凡体系温度升⾼,就肯定是它吸收了热D凡体系温度不变,说明它既不吸热也不放热5、下列哪⼀种说法错误( D )A焓是定义的⼀种具有能量量纲的热⼒学量B只有在某些特定条件下,焓变△H才与体系吸热相等C焓是状态函数D焓是体系能与环境能进⾏热交换的能量6、热⼒学第⼀定律仅适⽤于什么途径(A)A同⼀过程的任何途径B同⼀过程的可逆途径C同⼀过程的不可逆途径D不同过程的任何途径7. 如图,将CuSO4⽔溶液置于绝热箱中,插⼊两个铜电极,以蓄电池为电源进⾏电解,可以看作封闭系统的是(A)(A) 绝热箱中所有物质; (B) 两个铜电极;(C) 蓄电池和铜电极;(D) CuSO4⽔溶液。
物理化学统计练习题-1
1 对公式 /i kT
i i Ng e n q
ε-=中有关符号意义的说明中,不正确的是______ (a) i n 是任一能级上分布的粒子数
(b) N 代表系统中的粒子总数
(c) q 是粒子的各个能级的有效状态和或有效容量. (d) /i kT i g e ε- 是能级i ε的有效状态数
2 粒子的配分函数q 是___ ____
(a) 一个粒子的玻兹曼因子
(b) 对一个粒子的玻耳兹曼因子求和
(c) 粒子的简并度和玻耳兹曼因子的乘积求和
(d) 对一个粒子的所有可能状态的玻耳兹曼因子求和.
3. 关于配分函数q 的描述不正确的是_ ___
(a) 配分函数q 是一个粒子的有效状态和
(b) 配分函数q 无量纲,由配分函数可直接计算系统的宏观性质 (c) 系统一定时配分函数q 有定值(q 是状态函数) (d) 粒子配分函数是各种运动形式配分函数的加和.
4 对于0或ε0 这两种不同的零能级选择,其结果是_______
(a) q 值不同,影响各能级粒子数
(b) q 值不同,不影响各能级粒子数.
(c) q 值相同,影响各能级粒子数
(d) q 值相同,不影响各能级粒子数
5 下列关系式中正确的是________
(a) t v r e n q q q q q q =++++
(b) t v r e n q q q q q q =⋅⋅⋅⋅.
(c) t v r e n i εεεεεε=⋅⋅⋅⋅ (d) t v r e n i g g g g g g =++++。
物理化学统计热力学
玻耳兹曼指出,对最概然分布方式,有
ni N g ie
i / kT i / kT
g ie
(6.3)
该式称为玻耳兹曼分布。即,玻耳兹曼分布即为最概然分布。其中ni 是 分配于i能级的粒子数,i 是i能级的能量值,gi 是i能级的简并度。所谓 能级简并度就是具有相同能量的能级的数目。N是系统中微观粒子总数, / kT k 是玻耳兹曼常数,T 是热力学温度, e 称为玻耳兹曼因子。
S = klntmax
(6.2)
例题1 用量热法测得的CO气体的熵值与统计热力学的计算结 果不一致,这是由于在0K时CO分子在其晶体中有两种 可能的取向— CO或OC,因此不满足热力学第三定律 所要求的“完美晶体”的条件,即0K时标准熵值不为 零。试求算CO晶体在0K时的摩尔熵值为若干? 解:根据玻耳兹曼定理.在0K时,完美晶体中分子的 空间取向都是相同的(即不可区分的),因此其微观状 态数 =1,故S=0。而CO晶体中的分子既然可能有 两种不同的空间取向,则其≠1,故S≠0。1mol CO 共有6.021023个分子,每个分子都可能有两种空间 取向,或是CO或是OC,因此其微现状态数应为 2exp(6.021023 ),故
玻耳兹曼分布也可以表示为
ni N Q g ie
i / kT
对于定域子系统,一种分布的微观状态数为
(6.6) 对于离域子系统,一种分布的微观状态数为
it N !gi来自inni !t
i
gi
ni
ni !
(6.7)
玻耳兹曼分布指出了微观粒子能量分布中最概然的 分布方式。 将玻耳兹曼分布代入式(6.6)和式(6.7)就可以分别 求算定域子系统和离域子系统最概然分布的微观状 态数tmax 。
《物理化学》第二章-热力学第一定律练习题(含标准答案)
《物理化学》第二章-热力学第一定律练习题(含答案)————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:第二章练习题一、填空题1、根据体系和环境之间能量和物质的交换情况,可将体系分成、、。
2、强度性质表现体系的特征,与物质的数量无关。
容量性质表现体系的特征,与物质的数量有关,具有性。
3、热力学平衡状态同时达到四种平衡,分别是、、、。
4、体系状态发生变化的称为过程。
常见的过程有、、、、。
5、从统计热力学观点看,功的微观本质是,热的微观本质是。
6、气体各真空膨胀膨胀功W= 07、在绝热钢瓶中化学反应△U= 08、焓的定义式为。
二、判断题(说法对否):1、当体系的状态一定时,所有的状态函数都有一定的数值。
(√)2、当体系的状态发生变化时,所有的状态函数的数值也随之发生变化。
(χ)3.因= ΔH, = ΔU,所以与都是状态函数。
(χ)4、封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。
(χ)错。
只有封闭系统不做非膨胀功等压过程ΔH=Q P5、状态给定后,状态函数就有定值;状态函数确定后,状态也就确定了。
(√)6、热力学过程中W的值应由具体过程决定( √ )7、1mol理想气体从同一始态经过不同的循环途径后回到初始状态,其热力学能不变。
( √ )三、单选题1、体系的下列各组物理量中都是状态函数的是( C )A 、T、P、V、QB 、m、W、P、HC、T、P、V、n、D、T、P、U、W2、对于内能是体系的单值函数概念,错误理解是( C )A体系处于一定的状态,具有一定的内能B对应于某一状态,内能只能有一数值不能有两个以上的数值C状态发生变化,内能也一定跟着变化D对应于一个内能值,可以有多个状态3下列叙述中不具有状态函数特征的是(D )A体系状态确定后,状态函数的值也确定B体系变化时,状态函数的改变值只由体系的始终态决定C经循环过程,状态函数的值不变D状态函数均有加和性4、下列叙述中正确的是( A )A物体温度越高,说明其内能越大B物体温度越高,说明其所含热量越多C凡体系温度升高,就肯定是它吸收了热D凡体系温度不变,说明它既不吸热也不放热5、下列哪一种说法错误( D )A焓是定义的一种具有能量量纲的热力学量B只有在某些特定条件下,焓变△H才与体系吸热相等C焓是状态函数D焓是体系能与环境能进行热交换的能量6、热力学第一定律仅适用于什么途径(A)A同一过程的任何途径B同一过程的可逆途径C同一过程的不可逆途径D不同过程的任何途径7. 如图,将CuSO4水溶液置于绝热箱中,插入两个铜电极,以蓄电池为电源进行电解,可以看作封闭系统的是(A)(A) 绝热箱中所有物质; (B) 两个铜电极;(C) 蓄电池和铜电极;(D) CuSO4水溶液。
热力学统计物理练习试题和答案
热力学统计物理练习试题和答案WORD 格式整理热力学·统计物理练习题一、填空题 . 本大题 70 个小题,把答案写在横线上。
1. 当热力学系统与外界无相互作用时 , 经过足够长时间 , 其宏观性质时间改变,其所处的为热力学平衡态。
2.系统,经过足够长时间,其不随时间改变,其所处的状态为热力学平衡态。
3.均匀物质系统的热力学平衡态可由力学参量、电磁参量、几何参量、化学参量等四类参量描述,但有是独立的。
4.对于非孤立系统,当其与外界作为一个整体处于热力学平衡态时,此时的系统所处的状态是。
5.欲描述非平衡系统的状态,需要将系统分成若干个小部分,使每小部分具有小,但微观上又包含大量粒子,则每小部分都可视为。
6.描述热力学系统平衡态的独立参量和之间关系的方程式叫物态方程,其一般表达式为。
7.均匀物质系统的独立参量有个,而过程方程独立参量只有个。
8.定压膨胀系数的意义是在不变的条件下系统体积随的相对变化。
9.定容压力系数的意义是在不变条件下系统的压强随的相对变化。
10.等温压缩系数的意义是在不变条件下系统的体积随的相对变化。
11.循环关系的表达式为。
12.在无摩擦准静态过程中存在着几种不同形式的功,则系统对外界作的功 W Y i dy i ,其中 y i 是, Y i 是与 y i 相应的。
13. U B U A Q W ,其中是作的功。
W14. dUQW0 ,-W 是作的功,且 -W 等于。
22(、均为热力学平衡态1、L2 为15.Q W QW ,L 1L 1 1 2 1L 2准静态过程)。
16.第一类永动机是指的永动机。
17.内能是函数,内能的改变决定于和。
18.焓是函数,在等压过程中,焓的变化等于的热量。
19.理想气体内能温度有关,而与体积。
学习参考资料分享WORD 格式整理20.理想气体的焓温度的函数与无关。
21.热力学第二定律指明了一切与热现象有关的实际过程进行的。
22.为了判断不可逆过程自发进行的方向只须研究和的相互关系就够了。
考研化学物理化学必备题集 热力学第一定律
第一章热力学第一定律练习题一、判断题〔说法对否〕:1.道尔顿分压定律,对理想气体和实际混合气体来说关系式PB=Nb<RT/V>都成立。
2.在两个封闭的容器中,装有同一种理想气体,压力、体积相同,则温度也相同。
3.物质的温度越高,则热量越多;天气预报:今天很热。
其热的概念与热力学相同。
4.恒压过程也就是恒外压过程,恒外压过程也就是恒过程。
5.实际气体在恒温膨胀时所做的功等于所吸收的热。
6.凡是温度升高的过程体系一定吸热;而恒温过程体系不吸热也不放热。
7.当系统的状态一定时,所有的状态函数都有一定的数值。
当系统的状态发生变化时, 所有的状态函数的数值也随之发生变化。
8.体积是广度性质的状态函数;在有过剩NaCl<s> 存在的饱和水溶液中,当温度、压力一定时;系统的体积与系统中水和NaCl的总量成正比。
9.在101.325kPa、100℃下有lmol的水和水蒸气共存的系统,该系统的状态完全确定。
10.一定量的理想气体,当热力学能与温度确定之后,则所有的状态函数也完全确定。
11.系统温度升高则一定从环境吸热,系统温度不变就不与环境换热。
12.从同一始态经不同的过程到达同一终态,则Q和W的值一般不同,Q + W的值一般也不相同。
13.因Q P= ΔH,Q V= ΔU,所以Q P与Q V都是状态函数。
14.封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。
15.对于一定量的理想气体,当温度一定时热力学能与焓的值一定,其差值也一定。
16.在101.325kPa下,1mol l00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。
若水蒸气可视为理想气体,则由于过程等温,所以该过程ΔU = 0。
17.1mol,80.1℃、101.325kPa的液态苯向真空蒸发为80.1℃、101.325kPa的气态苯。
已知该过程的焓变为30.87kJ,所以此过程的Q = 30.87kJ。
18.1mol水在l01.325kPa下由25℃升温至120℃,其ΔH= ∑C P,m d T。
大连理工-物理化学-统计热力学-习题
中,q的
2.答:
q
def
e
i / kT
3. 等概率假定是指
对于U, V 和 N 确定的某一宏观体系,任何一个可能出现的 微观状态,都有相同的数学概率,所以这假定又称为等概率原理。 等概率原理是统计力学中最基本的假设之一,它与求平均值 一样,是平衡态统计力学理论的主要依据。 例如,某宏观体系的总微态数为 的数学概率都相等,即: ,则每一种微观状态 P出现
选择题 选择正确答案的编号,填在各题后的括号内: 1.O2与HI的转动特征温度r分别为2.07K及9.00K。在相同温 度下,O2与HI的转动配分函数之比为:( )。 (A)0.12:1; (B)2.2:1; 1. 答:B 2.N2与CO的转动特征温度r分别为2.86 K及2.77 K,在相同 温度下,N2与CO的转动配分函数之比为:( )。 (A) 1.03:1; (B)0.97:1; (C)0.48:1; (D)1.94:1 2. 答: C (C)0.23:1; (D)4.4:1
。
16.均相系统经历一个可逆微变后, dU U j dN j N j dU j ,
j j
上式右边的第一项相当于热力学中的 学中的 。 16.答:Qr -pdV
,第二项相当于热力
17.用统计热力学计算得到NO2气体在25℃时的标准摩尔熵为 220.0J·K-1·mol-1 ,由热力学第三定律得到的是215.2J·K-1·mol-1 。作 为热力学数据使用,较为可靠的是 。两者之差称为 。 17.答:前者 残余熵
ln q U NkT T V
2
q U S Nk ln Nk N T
第9章统计热力学练习题练习题及答案
第9章统计热力学练习题练习题及答案第九章统计热力学练习题一、是非题1、由理想气体组成的系统是独立子系统。
()2、由非理想气体组成的系统是非独立子系统。
()3、由气体组成的统计系统是离域子系统。
()4、由晶体组成的统计系统是定域子系统。
()5、假设晶体上被吸附的气体分子间无相互作用,则可把该气体系统视为定域的独立子系统。
()6、独立子系统必须遵守∑∑==ii i ii N N N εε的关系,式中ε为系统的总能量, εi 为粒子在i 能级上的能量,N 系统总粒子数,Ni 为分布在能级i 上的粒子数。
()7、平动配分函数与体积无关。
()8、振动配分函数与体积无关。
()9、设分子的平动、振动、转动、电子等配分函数分别以等表示,则分子配分函数q 的因子分解性质可表示为:e r v t q q q q q ln ln ln ln ln +++=。
()10、对离域子系统,热力学函数熵S 与分子配分函数q 的关系为ln NU q S Nk Nk T N=++。
()二、选择题1、按照统计热力学系统分类原则,下述系统中属于非定域独立子系统的是:()(1)由压力趋于零的氧气组成的系统。
(2)由高压下的氧气组成的系统。
(3)由氯化钠晶体组成的系统。
2. 对定域子系统,某种分布所拥有的微观状态数W D 为:()。
(1)D !i N i i i g W N =∏ (2) D !!i g i i i N W N N =∏(3)D !i g i i iN W N =∏ (4)D !!i n i i i g W N n =∏ 3、玻耳兹曼分布:()(1)就是最概然分布,也是平衡分布;(2)不是最概然分布,也不是平衡分布;(3)只是最概然分布,但不是平衡分布;(4)不是最概然分布,但是平衡分布。
4、玻耳兹曼熵定理ln S k =Ω:()(1)适用于相依子系统;(2)仅适用于理想气体;(3)适用于大量粒子组成的独立子系统;(4)适用于单个粒子。
【物理化学Ⅰ】(7)- 统计热力学
(PHYSIVAL CHAMISTRY) (7)
9、 有人说,如果一个化学反应的ΔHm0与温度 无关,则 ΔSm0也与温度无关,这种说法有 无道理? 34、 因为在等温等压下进行的化学反应无论是否 可逆,其反应热均等于该反应的ΔH,所以 无论反应是否可逆ΔS=Q/T=ΔH/T,对吗?
g ie
kT
e
q
kT
: Boltzmann因子
i
g ie
kT
: 分子配分函数(molecular partition function )
(1) q是无量纲的量
(2) 对N,U,V均指定的系统,q是一个常数
(3) 粒子在两个能级上的分布数之比
i
Ni N
j
g ie
j
kT
g je
kT
dN i gi ) ln dN i N i ( d ln g i Ni Ni dN i
(N
i
i
d i i dN i )
(ln
gi Ni
i ) dN
0
ln
gi Ni
i 0
Ni * gi
S f (U , )
) ( S )U d
(
S U
)V (
S U
) (
S
)U (
U
)V
k
又据:
dU TdS pdV
(
S U
)V
1 T
1 kT
Boltzmann 分布定律
i
Ni * N
物理化学简明教程第6章课外习题-6
第六章《统计热力学》课外习题(Ⅵ) 一、选择题 1. 统计热力学中系统常按其粒子能否被分辨来分类,以下正确的是: A.气体和晶体皆属于定域子系统; B.气体和晶体皆属于离域子系统; C.气体属于离域子系统而晶体属于定域子系统; D. 气体属于定域子系统而晶体属于离域子系统。
2.粒子的各种不同运动形式的能级间隔是不同的.对于分子的平动、转动和振动,能级间隔的大小顺序是: A. V t r εεε∆>∆>∆; B. V r t εεε∆>∆>∆; C. t V r εεε∆>∆>∆;D. r t V εεε∆>∆>∆ 3.对定域子系统的一种分布所拥有的微观状态数为: A. !(/!)i g i i N n n ∏; B.()!/!i in i N g n ∏; C. ()/!iig i n n ∏; D. ()/!iin i g n ∏4.在热力学函数与粒子配分函数的关系中,对于定域子系统和离域子系统都相同的是: A. G 、A 和S ; B. U 、H 和S ; C. U 、H和C v,m ; D. H 、G 和C v,m5.下列关于配分函数的单位的表述中,正确的一种是:A. 对于不同的运动形式,其配分函数的单位也不同; B.所有配分函数的单位都是J/mol; C.定域子和离域子的配分函数,其单位不同 ; D.所有配分函数都无单位,是无量纲量.6.对体积为V 、分子质量为m 的理想气体,其分子的最低平动能级和其相邻能级的能量间隔为22/3/(8)h mV 的多少倍: A. 1倍; B. 2倍; C. 3倍; D. 4倍7.双原子分子的转动最低能级与其相邻能级的能量间隔为22/(8)h I π的多少倍: 倍;倍; C. 2倍; D. 1倍8.一维谐振子的最低能级与第四振动能级的能量间隔是:A.4h ν; B.3h ν; C.2h ν;D.h ν 9.独立子系统,其各运动形式的配分函数中,与压力有关的是: A.平动配分函数;B. 转动配分函数;C. 振动配分函数;D.电子配分函数.10.关于玻尔兹曼统计的描述不正确的是:A. 只适用于理想气体;B. 只适用于独立子系统; C. 统计单位是单个粒子; D. 适用于真实的气体和液体.11. 质量m 的单原子理气分子在边长a 的立方容器中运动,该分子能量达到2214/(8)h ma 时,其平动能级的统计权重是: A. 4; B. 5; C. 6; D. 812. 能量零点的不同选择对热力学量不产生影响的是:A. U 、H 、G ; B. U 、H 、S 、C v ; C. S 、C v ; D. S 、A 、G 。
物化热力学统计习题
物化热力学统计习题统计练习学号姓名一、选择1. 在分子运动的各配分函数中与压力有关的是:( )(A) 电子运动的配分函数(B) 平均配分函数(C) 转动配分函数(D) 振动配分函数2. 玻尔兹曼统计只能应用于独立粒子体系,下面的叙述,不属于这一统计的特点的是:( )(A) 宏观状态参量N、U、V为定值的封闭体系;(B) 体系由独立可别粒子组成U=∑n iεi ;(C) 一可实现的微观状态,以相同的几率出现;(D) 各能级的各量子状态中分配的粒子数,受Pauli不相容原理的限制。
3. 双原子分子的振动配分函数q={1-exp(-hν/kT)}-1是表示:( )(A) 振动处于基态(B) 选取基态能量为零(C) 振动处于基态且选基态能量为零(D) 振动可以处于激发态,选取基态能量为零4. 对于服波尔兹曼分布定律的体系,在常温下,下列判断何者正确?( )(A) 与其它量子态相比,最低能级上单个量子态上粒子数最多;(B) 与其它能级相比,第一激发能级上粒子数最多;(C) 视具体条件而定;(D) 以上答案都不对。
(武大00)5. 关于配分函数,下面哪一种叙述是不正确的( )。
A. q是一个粒子所有可能量子态的波尔兹曼因子之和B. 并不是所有的配分函数都无量纲C. 只有在独立子体系中体系的配分函数可表示为粒子配分函数之积D. 平动配分函数与体积有关(武大98)6. 忽略CO和N2的振动运动对熵的贡献,N2和CO的摩尔熵的大小为:( )A. S m(CO) > S m(N2)B. S m(CO) < S m(N2)C. S m(CO) = S m(N2)D. 不确定(武大98)二、填空7. 已知氯原子中电子的最低能级ε0=0,电子的总角量子数J=3/2,ε1=1.7610-20J,g e,1=2 ,则氯原子在25 ℃时电子配分函数q e=。
(k=1.38)8. 被吸附在固体表面上的气体分子可看作二维气体,则此二维气体分子的平动配分函数q t,=。
物理化学统计练习题1
1.统计热力学研究的主要对象是(A)微观粒子数的变化规律(B)宏观性质与微观结构的关系(C)宏观系统的平衡态性质(D)粒子的微观运动与结构的关系2.下面系统中属于独立子系的是(A)纯液体(B)理想溶液(C)真实气体(D)理想气体3.在统计热力学中,物系的分类常按其组成的粒子能否被辨别来进行,按此原则,下列说法正确的是:(A)晶体属离域物系而气体属定域物系;(B)气体和晶体皆属离域物系;(C)气体和晶体皆属定域物系;(D)气体属离域物系而晶体属定域物系。
4.对热力学性质(U、V、N)确定的体系,下面描述中不对的是:(A)体系中各能级的能量和简并度一定;(B)体系的微观状态数一定;(C)体系中粒子在各能级上的分布数一定;(D)体系的吉布斯函数一定。
5. 对于定位体系,N个粒子分布方式D所拥有微观状态数W D为:(A) W D = N!πN i g i/N i!;(B) W D = N!πg i Ni/Ni!;(C) W D = N!πg i Ni/Ni;(D)W D = πg i Ni/Ni!6. 对于玻尔兹曼分布定律n i = N·g n·exp(-εi/kT) /q的说法:⑴n i是第i能级上的粒子分布数;⑵随着能级升高,εi增大,n总是减少的;⑶它只适用于可区分的独立粒子体系;⑷它适i用于任何的大量粒子体系。
其中正确的是:(A) ⑴⑶; (B) ⑶⑷;(C) ⑴⑵; (D) ⑵⑷。
7.玻尔兹曼统计认为:(A) 玻尔兹曼分布不是最可几分布但却是平衡分布;(B) 玻尔兹曼分布只是最可几分布但不是平衡分布;(C) 玻尔兹曼分布不是最可几分布也不是平衡分布;(D)玻尔兹曼分布就是最可几分布也就是平衡分布。
8. 对于分布在某一能级εi上的粒子数n i,下列说法中正确是:(A)n i与能级的简并度无关;(B)εi值越小,n i值就越大;(C)n i称为一种分布;(D) 任何分布的n i都可以用波尔兹曼分布公式求出。
物理化学 第五版 统计热力学
物理化学第五版统计热力学物理化学第五版统计热力学第七章统计热力学初步练习题一、判断题:1.当系统的u,v,n一定时,由于粒子可以处于不同的能级上,因而分布数不同,所以系统的总微态数ω不能确定。
2.当系统的u,v,n一定时,由于各粒子都原产在确认的能级上,且不随其时间变化,因而系统的总微态数ω一定。
3.当系统的u,v,n一定时,系统宏观上处于热力学平衡态,这时从微观上看系统只能处于最概然分布的那些微观状态上。
4.玻尔兹曼原产就是最概然原产,也就是均衡原产。
5.分子能量零点的挑选相同,各能级的能量值也相同。
6.分子能量零点的选择不同,各能级的玻尔兹曼因子也不同。
7.分子能量零点的选择不同,分子在各能级上的分布数也不同。
8.分子能量零点的选择不同,分子的配分函数值也不同。
9.分子能量零点的选择不同,玻尔兹曼公式也不同。
10.分子能量零点的挑选相同,u,h,a,g四个热力学函数的数值因此而发生改变,但四个函数值变化的差值就是相同的。
11.分子能量零点的选择不同,所有热力学函数的值都要改变。
12.对于单原子理想气体在室温下的通常物理化学过程,若必须通过配分函数xi过程热力学函数的变化值,只须晓得qt这一配分函数值就行了。
13.根据统计热力学的方法可以计算出u、v、n确定的系统熵的绝对值。
14.在排序系统的熵时,用lnwb(wb最可以几原产微观状态数)替代1nω,因此可以指出wb与ω大小差不多。
15.在低温下可以用qr=t/σθr来计算双原子分子的转动配分函数。
二、单选题:1.下面有关统计热力学的描述,正确的是:(a)统计数据热力学研究的就是大量分子的微观均衡系统;(b)统计数据热力学研究的就是大量分子的宏观均衡系统;(c)统计数据热力学就是热力学的理论基础;(d)统计热力学和热力学是相互独立互不相关的两门学科。
2.在统计数据热力学中,物系的分类常按其共同组成的粒子若想被分辨去展开,按此原则,以下观点恰当的就是:(a)晶体属离域物系而气体属定域物系;(b)气体和晶体皆属离域物系;(c)气体和晶体皆属定域物系;(d)气体属离域物系而晶体属定域物系。
傅献彩物理化学选择题———第三章 统计热力学基础
目录(试卷均已上传至“百度文库”,请自己搜索)第一章热力学第一定律及其应用物化试卷(一)第一章热力学第一定律及其应用物化试卷(二)第二章热力学第二定律物化试卷(一)第二章热力学第二定律物化试卷(二)第三章统计热力学基础第四章溶液物化试卷(一)第四章溶液物化试卷(二)第五章相平衡物化试卷(一)第五章相平衡物化试卷(二)第六章化学平衡物化试卷(一)第六章化学平衡物化试卷(二)第七章电解质溶液物化试卷(一)第七章电解质溶液物化试卷(二)第八章可逆电池的电动势及其应用物化试卷(一)第八章可逆电池的电动势及其应用物化试卷(二)第九章电解与极化作用第十章化学动力学基础(一)物化试卷(一)第十章化学动力学基础(一)物化试卷(二)第十一章化学动力学基础(二) 物化试卷(一)第十一章化学动力学基础(二) 物化试卷(二)第十二章界面现象物化试卷(一)第十二章界面现象物化试卷(二)第十三章胶体与大分子溶液物化试卷(一)第十三章胶体与大分子溶液物化试卷(二)参考答案1.玻尔兹曼熵定理一般不适用于: ( )(A)独立子体系(B)理想气体(C)量子气体(D)单个粒子2.下列各体系中属于独立粒子体系的是:( )(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3.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4.粒子的配分函数q是: ( )(A)一个粒子的(B)对一个粒子的玻耳兹曼因子取(C)粒子的简并度和玻耳兹曼因子的乘积取和(D)对一个粒子的所有可能状态的玻耳兹曼因子取和5.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 V6.在平动、转动、振动运动对热力学函数的贡献中,下述关系式中哪一个是错误的? ( )(A)F r=G r(B)U v=H v (C)C V,v=C p,v(D)C p,t=C V,7.已知I2(g)的基本振动频率=21420 m-1,k B=1.38×10-23J/K, h=6.627×10-34J•s, c=3×108 m/s, 则I(g)的振动特征温度Q v为: ( )2(A) 2.13×10-14 K (B) 1.03×10-8 K(C) 308.5 K (D) 3.23×10-3 K8.双原子分子以平衡位置为能量零点,其振动的零点能等于:( ) (A) k T(B) (1/2)k T(C) h v(D) (1/2)h v9.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:( )(A) = 0 (B) = 1 (C) < 0 (D) > 110.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11.2 mol CO2的转动能U r为:( )(A) (1/2)RT (B) RT (C) (3/2)RT (D) 2RT12.300 K时,分布在J= 1转动能级上的分子数是J= 0 能级上分子数的3exp(-0.1)倍,则分子转动特征温度是:( )(A) 10 K (B) 15 K (C) 30 K (D) 300 K13.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。
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2Ag2O(s) 4Ag(s) O2 (g)
设气相为理想气体,且已知反应是吸热的,试判断下列结论哪个是正确的:
(A)
KP
(2)
1
KP2
(1)
(B) K p (2) K p (1)
(C) K p (2) 随温度的升高而增大 (D)O2 气的平衡压力与计量方程的写法无关
18. 反应 CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g) 在 600℃,100 kPa 下达到化学平衡,当压力 增大到 5000 kPa 时,各气体的逸度系数为:
3.
理想气体反应CO(g) 2H 2 (g) CH 3OH(g) 的 ΔrGm$ 与温度 T 的关系为:
rGm$ / J mol-1 21 660 52.92 (T/K),若使在标准状态下的反应向右进行,则应控制
反应的温度: (A)必须高于 409.3 K (C)必须等于 409.3 K
为 (H2O 可当作理想气体):
(A) 1.15
(C) 1.7
6. 晶体 CH3D 中的残余熵 S0, m 为:
(A) Rln2
(C) (1/3)Rln2 (D) Rln4
(B) 1.4
(D) 1.33
(B) (1/2)Rln2
7. 关于配分函数,下面哪一点是不正确的: (A) 粒子的配分函数是一个粒子所有可能状态的玻耳兹曼因子之和 (B) 并不是所有配分函数都无量纲 (C) 粒子的配分函数只有在独立粒子体系中才有意义 (D) 只有平动配分函数才与体系的压力有关
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关,系电,力根通保据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资,配料不置试仅技卷可术要以是求解指,决机对吊组电顶在气层进设配行备置继进不电行规保空范护载高与中带资负料荷试下卷高问总中题体资,配料而置试且时卷可,调保需控障要试各在验类最;管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况中卷下,安与要全过加,度强并工看且作护尽下关可都于能可管地以路缩正高小常中故工资障作料高;试中对卷资于连料继接试电管卷保口破护处坏进理范行高围整中,核资或对料者定试对值卷某,弯些审扁异核度常与固高校定中对盒资图位料纸置试,.卷保编工护写况层复进防杂行腐设自跨备动接与处地装理线置,弯高尤曲中其半资要径料避标试免高卷错等调误,试高要方中求案资技,料术编试交写5、卷底重电保。要气护管设设装线备备置敷4高、调动设中电试作技资气高,术料课中并3中试、件资且包卷管中料拒含试路调试绝线验敷试卷动槽方设技作、案技术,管以术来架及避等系免多统不项启必方动要式方高,案中为;资解对料决整试高套卷中启突语动然文过停电程机气中。课高因件中此中资,管料电壁试力薄卷高、电中接气资口设料不备试严进卷等行保问调护题试装,工置合作调理并试利且技用进术管行,线过要敷关求设运电技行力术高保。中护线资装缆料置敷试做设卷到原技准则术确:指灵在导活分。。线对对盒于于处调差,试动当过保不程护同中装电高置压中高回资中路料资交试料叉卷试时技卷,术调应问试采题技用,术金作是属为指隔调发板试电进人机行员一隔,变开需压处要器理在组;事在同前发一掌生线握内槽图部内 纸故,资障强料时电、,回设需路备要须制进同造行时厂外切家部断出电习具源题高高电中中源资资,料料线试试缆卷卷敷试切设验除完报从毕告而,与采要相用进关高行技中检术资查资料和料试检,卷测并主处且要理了保。解护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
11. 下列各体系中属于独立粒子体系的是: (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
12. 在平动、转动、振动运动对热力学函数的贡献中,下述关系式中哪一个v= Hv (C) CV,v= Cp,v (D) Cp,t= CV,
16. 已知 CO 的转动惯量 I = 1.45×10-26 kgm2,则 CO 的转动特征温度为:
(A) 0.36 K (B) 2.78 K (C) 2.78×107K (D) 5.56 K
17. Ag2O 分解可用下面两个计量方程之一表示,其相应的平衡常数也一并列出:
1 Ag2O(s) 2Ag(s) 2 O2 (g)
20. 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) Sm(CO) > Sm( N2)
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关,系电,力根通保据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资,配料不置试仅技卷可术要以是求解指,决机对吊组电顶在气层进设配行备置继进不电行规保空范护载高与中带资负料荷试下卷高问总中题体资,配料而置试且时卷可,调保需控障要试各在验类最;管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况中卷下,安与要全过加,度强并工看且作护尽下关可都于能可管地以路缩正高小常中故工资障作料高;试中对卷资于连料继接试电管卷保口破护处坏进理范行高围整中,核资或对料者定试对值卷某,弯些审扁异核度常与固高校定中对盒资图位料纸置试,.卷保编工护写况层复进防杂行腐设自跨备动接与处地装理线置,弯高尤曲中其半资要径料避标试免高卷错等调误,试高要方中求案资技,料术编试交写5、卷底重电保。要气护管设设装线备备置敷4高、调动设中电试作技资气高,术料课中并3中试、件资且包卷管中料拒含试路调试绝线验敷试卷动槽方设技作、案技术,管以术来架及避等系免多统不项启必方动要式方高,案中为;资解对料决整试高套卷中启突语动然文过停电程机气中。课高因件中此中资,管料电壁试力薄卷高、电中接气资口设料不备试严进卷等行保问调护题试装,工置合作调理并试利且技用进术管行,线过要敷关求设运电技行力术高保。中护线资装缆料置敷试做设卷到原技准则术确:指灵在导活分。。线对对盒于于处调差,试动当过保不程护同中装电高置压中高回资中路料资交试料叉卷试时技卷,术调应问试采题技用,术金作是属为指隔调发板试电进人机行员一隔,变开需压处要器理在组;事在同前发一掌生线握内槽图部内 纸故,资障强料时电、,回设需路备要须制进同造行时厂外切家部断出电习具源题高高电中中源资资,料料线试试缆卷卷敷试切设验除完报从毕告而,与采要相用进关高行技中检术资查资料和料试检,卷测并主处且要理了保。解护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
1 3
×101.325
(D) 16
kPa,则该反应的 Kc/
mol·cm-3
15. 一定温度下,一定量的 PCl5(g)在某种条件下的解离度为,改变下列条件,何者可使 增大?
(A) 增加压力使体积缩小一倍 (B) 体积不变,通入 N2 气使压力增大一倍 (C) 压力不变,通入 N2 气使体积增大一倍 (D) 体积不变,通入 Cl2 气使压力增大一倍
物理化学(一)练习(统计热力学与化学平衡部分)2014.7
一、选择题 1. 对于气相反应,当体系总压力 p 变化时,
(A)
对
K
(B) 对 Kr 无影响
(C)
(D)
对
对
K
K
$ f
$ p
$ f
无影响
无影响
,Kr,K
$ p
均无影响
2. 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, CV (D) H, G, CV
14. 气相反应 A+B = 2L+M ,在 25℃下和恒定容器内进行,最初 A 和 B 各为
101.325
kPa,而没有
为: (A) 4.31×10-3
L
和
M,平衡时
(B) 8
A
和
B
均为
(C) 10.67
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关,系电,力根通保据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资,配料不置试仅技卷可术要以是求解指,决机对吊组电顶在气层进设配行备置继进不电行规保空范护载高与中带资负料荷试下卷高问总中题体资,配料而置试且时卷可,调保需控障要试各在验类最;管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况中卷下,安与要全过加,度强并工看且作护尽下关可都于能可管地以路缩正高小常中故工资障作料高;试中对卷资于连料继接试电管卷保口破护处坏进理范行高围整中,核资或对料者定试对值卷某,弯些审扁异核度常与固高校定中对盒资图位料纸置试,.卷保编工护写况层复进防杂行腐设自跨备动接与处地装理线置,弯高尤曲中其半资要径料避标试免高卷错等调误,试高要方中求案资技,料术编试交写5、卷底重电保。要气护管设设装线备备置敷4高、调动设中电试作技资气高,术料课中并3中试、件资且包卷管中料拒含试路调试绝线验敷试卷动槽方设技作、案技术,管以术来架及避等系免多统不项启必方动要式方高,案中为;资解对料决整试高套卷中启突语动然文过停电程机气中。课高因件中此中资,管料电壁试力薄卷高、电中接气资口设料不备试严进卷等行保问调护题试装,工置合作调理并试利且技用进术管行,线过要敷关求设运电技行力术高保。中护线资装缆料置敷试做设卷到原技准则术确:指灵在导活分。。线对对盒于于处调差,试动当过保不程护同中装电高置压中高回资中路料资交试料叉卷试时技卷,术调应问试采题技用,术金作是属为指隔调发板试电进人机行员一隔,变开需压处要器理在组;事在同前发一掌生线握内槽图部内 纸故,资障强料时电、,回设需路备要须制进同造行时厂外切家部断出电习具源题高高电中中源资资,料料线试试缆卷卷敷试切设验除完报从毕告而,与采要相用进关高行技中检术资查资料和料试检,卷测并主处且要理了保。解护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。