2017年鲁东大学化学与材料科学学院711物理化学考研强化模拟题
● 摘要
一、计算题
1． 已知
时乙醇水溶液的表面张力随乙醇浓度的变化关系为：
时乙醇的表面吸附量
所以
根据Gibbs 吸附等温式可得乙醇的表面吸附量为
2．
已知
分子的振动频率为
①计算500K 时，
玻尔兹曼常数
普朗克常数
与基态能级分布数n , 之比。
的表达式。
试计算溶液浓度为
【答案】因表面张力与浓度的关系为
分子在振动第一激发态能级分布数
②按照配分函数的定义，写出分子在500K 时的振动配分函数【答案】①由玻耳兹曼分布方式可知，两种能级分布数之比为
②分子在5001时的振动配分函数
3． 室温下一高压釜内有常压的空气，为确保实验安全进行需采用同样温度的纯氮进行置换，步骤如下：向釜内通氮气直到4倍于空气的压力，然后将釜内混合气体排出直至恢复常压。重复三次。求釜内最后排气至常压时，该空气中氧的摩尔分数。设空气中氧、氮摩尔分数之比为1:4。
【答案】温度一定时，每次通氮气前后氧的分压不变，每次排气前后氧的摩尔分数也不变。 设开始时氧的摩尔分数为
：
第一次充气后氧的摩尔分数为：第一次放气后氧的分压力
：第二次充气后氧的分压力
：第二次放气后氧的分压力
：
推导可知，经n 次置换后，氧的摩尔分数为：所以重复三次后氧的摩尔分数为：
和简并常数。
）
4． 1mol 纯物质理想气体，分子的某内部运动形式只有三个可及能级，各能级的能量
分別为
（1）计算该内部运动形式在200K 时的分子配分函数； （2）计算200K 时，能级（3）当
上在最概然分布时的分子数；（总分子数
时，求三个能级上最概然分子数之比。
其中k 为
【答案】（1）在200K 时的分子配分函数为
（2）200K 时，能级
上在最概然分布时的分子数为
（3）任意两个能级之间的最概然分子数之比为：
当
时，
即
所以三个能级上最概然分子数之比
5． 试求298K 时，压强从的膨胀系数
【答案】变化过程为：
升到到时，ImolHg （1）的的密度
已知Hg （l ）
Hg 的相对原子质量
为200.16, 并假定Hg （1）的体积随压力的变化可忽略不计。
可知，该变化过程的温度不变。 因为
所以，有
压力分别为
压力为101.325kPa 时，
6． 求
和
时，
的平动配分函数及的平动配分函数：
时的摩尔平动熵值
【答案】（1）
101.325kPa