2018年太原科技大学环境与安全学院838物理化学考研基础五套测试题
● 摘要
一、计算题
1． 通常情况下，电子能级的间隔能级简并度为
求电子配分函数
【答案】相应的玻耳兹曼因子为
则
2．
与
它的速率方程可表示为
的反应计量方程为
在
时测定的反应物初始压力和反应的初速度列于表
中，求反应级数x 和y 的值和速率系数k 。
求相应的玻耳兹曼因子
若选择
【答案】分析实验数据会发现；有的初压力保持不变，有的成倍数关系，而初速随之发生相应的变化，这就可以根据简单级数反应的特点或用对比法消去一个变量，从而确定反应级数和速率方程。
解法1根据速率与压力的关系来判断反应级数。 从1、2组实验数据，保持成正比关系，所以对率方程为
从1、3组实验数据，保持
不变，不变，
下降一半，初速也降低一半，表明速率与
下降一半，而初速却降为原来的1/4, 可见
所以速
的压力
呈一级，
取第一组实验数据
解法2用对比法消去一个变量。
将1、2组数据代入速率方程，然后对比，消去相同项，可得级数y 值。同理，用1、3组数
据可以求得的值。
同理
所以，速率方程为
3． 1mol 理想气体，设分子的运动只有三个可及的能级，
它们的能量、简并度分别为
其中k 为Boltzmann 常量。
（1）计算200K 时分子的配分函数； （2）计算200K 时能级（3）当
上的最概然分布分数；
时，求出三个能级上的最概然分子数之比。
【答案】（1）由配分函数的定义知，
（2）能级
上的最概然分布分数为
（3）当
时，
4． 试估算室温下，碘原子在己烷中进行原子复合反应的速率常数。已知298K
时己烷的黏度为
【答案】
所以，速率常数为
属于同种分子间的反应，设碘原子为球形原子，且无静电影响，碘原子复
合反应的活化能可近似认为零，则改反应为扩散控制。
5． 根据下表给出的数据，计算反应
【答案】由于反应过程中涉及相变，或不在标准态：无法直接得到所需要的参数值，所以要设计循环过程，利用循环过程的特点求出所要求的参数，如下所示：
所以
所以
6． 今有
的两热源，卡诺热机在此两热源间工作。若从高温热源吸热250kJ ,
则应向低温热源放热多少? 对外做功多少? 又当卡诺热机逆向进行，若从低温热源吸热150kJ , 则需外界做功多少，并向高温热源放热多少？
【答案】卡诺热机效率
即
即对低温热源放热-150kJ ，
即对外做功lOOkJ 。
所以
即向高温热源放热-250kJ ,
从外界得功100kJ 。
当卡诺热机逆向进行时成为制冷机，若热源温度不变，则