物化热力学统计习题

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1、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＝∑niεi；(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/

2、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

3、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.Sm(CO)>Sm(N2)B.Sm(CO)

4、维气体分子的平动配分函数qt，2d＝           。（已知固体表面积为A）9.I2(g)样品光谱的振动能级上分子的布居为Nυ＝2/Nυ＝0＝0.5414时，体系的温度为      。（已知振动频率＝6.39×1012s-1，h＝6.626×10-34J·s，k＝1.38×10-23J·K-1）10.在298.15K时，F2分子的转动惯量I＝32.5×10-47kg·m2，h＝6.626×10-34J·s，则此F2分子的转动配分函数qr＝     ，F2气体的摩尔转动熵              。11.用分子配分函数q表达赫氏自由能F

5、时，独立可别粒子体系的F=______-kTlnqN_____，不可别粒子体系的F=_____-kTln(qN/N!)_____;若用体系配分函数Q来表达赫氏自由能F，其表达式为：______-kTlnQ______.（武大01）312.I2分子的振动能级间隔为0.43×10－20J，在298K下，碘分子某振动能级与较底振动能级上分子数之比Ni/Ni-1为______0.35______.（武大01）13.分子配分函数q可以分解为________分运动形式配分函数的乘积_____，其数学表达式为：q=____________.（武大01）三、

6、问答14.N2与CO的分子量相等，转动惯量的差别也极小，在298.15K时，振动与电子均不激发。但是N2的标准摩尔熵为191.5J·K-1·mol-1，而CO为197.56J·K-1·mol-1。试分析其原因。四、证明15.(1)请证明线性分子的摩尔转动熵值为：(2)已知HBr分子的转动特征温度Qr＝11.9K，试求298.15K、1p0下，1摩尔HBr的转动摩尔熵？（武大00）16.双原子分子Cl2的振动特征温度QV＝801.3K，不考虑电子运动及核运动的贡献，(1)求Cl2在323K时的CV，m；(2)当Cl2分子的平动、转动和振动运动全

7、部展开时，其CV，m为何值；(3)说明以上两值产生差别的原因？（武大98）五、计算17.（1）试求NO(g)在298.15K，1py下的标准摩尔规定熵(不考虑核运动和电子运动对熵的贡献)?已知：NO的转动特征温度Qr=2.42K，振动特征温度Qv=2690K，（2）若用量热方法测量NO(g)在298.15K，1py下的标准摩尔规定熵，说明需要测量的物理量及计算规定熵的方法，请列出计算式简要说明。（武大07、01）18.O2的摩尔质量M=0.03200kg·mol-1，O2分子的核间距离R=1.2074´10-10m，振动特征温度QV=2273

8、K。(1)求O2分子的转动特征温度Qr；(2)求O2理想气体在298K的标准摩尔转动熵；(3)设O2的振动为简谐振动，选振动基态为振动能量零点，写出O2分子的振动配