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一、简答题

1． Ar 和CO 分子有几个平动、转动和振动自由度？请写出这两种分子在室温下以基态为能量零点的配分函数

【答案】

在求算这些配分函数时，需要哪些有关

和CO 分子的数据？

是单原子分子，有3个平动自由度，无转动和振动自由度。

求算配分函数时，只需要知道粒子的振动几乎全部处于基态。

计算配分函数时，需知C 、O 相对原子质量，及由光谱数据得到的转动惯量I （或分子中C 与O 两原子间的距离）。

2． 乙酸乙酯皂化反应如下式：

当确定该反应动力学方程时，需要测定不同时刻反应物的浓度。根据该反应的特点，采用何种物理方法测定较好，并简述理由。

【答案】采用电导率法较好。

和

体系的电导率等于且由于

被

是非电解质。反应前，体系的电导率等于

溶液的电导率；完全反应后

溶液的电导率；反应过程中体系的电导率等于两种电解质电导率之和，代替，体系中电导率逐渐减小。稀溶液范围内，电导率与浓度成正比关系，

的相对原子质量。

CO 是异核线性分子，有3个平动、2个转动和1个振动自由度。室温时，振动能级不开放，

因此可通过测体系电导率的变化，得到反应过程中反应物浓度与时间的关系数据。

3． 简述胶体的基本特征？胶体能够稳定存在的主要原因是什么？使溶胶发生聚沉的主要方法有什么？

【答案】溶胶的基本特性：①特有的分散程度；②多相不均匀性；③聚结不稳定性。 胶体能够稳定存在的原因有：①双电层结构使胶粒表面带电，同性电荷排斥阻碍胶粒相互靠近；②布朗运动 促使胶粒向四周扩散，使之能够较为均匀地分布。③溶剂化作用，即在以水为分散介质的溶胶体系中，溶剂在分 散相粒子周围形成了具有一定弹性的水化外壳，从而増加了溶胶聚合的机械阻力，提高溶胶的稳定性。

使胶体聚沉的方法有：①加热；②增大胶体浓度；③加入电解质；④加入高聚物凝聚剂；⑤加入带异性电荷的胶体。

4． 根据在

理论设计了测定固体比表面积的流动法，在该方法中，为什么要控制相对压力的数值

之间。

【答案】①压力较低时，表面吸附量少，建立不起多层物理吸附平衡，甚至不能达到满层吸 附。由于表面的不均 匀性，吸附首先发生在能量有利的位置，即此时表面的不均匀性表现更明显；

②压力较大时，吸附分子相距很近， 分子之间存在相互作用，并且高压、低温下，在吸附剂 毛孔中，会发生毛细凝结现象，因此，压力高低都会偏离 BET 假设的理想情况而产生测量偏差。

5． 现有一粒子系统，只有两个能级而且均为非简并的，问处在高能级的粒子数为处在低能级

的粒子数的【答案】由因

6． 某物质的焦耳一汤姆逊系数且有焓

【答案】故由此得故因即故

仅为温度的函数而与P 无关，故

之积与T 无关，与P 亦无关，其必为常数。

+常数，整理得

式中

均仅为温度的函数而与压力无关。证明为温度的函数。

之积必为常数，

时，粒子系的温度为多少度？已知两能级能量值之差

得

二、计算题

7．

时试求

的溶于

中，的关系。己知纯

的

与

的关系为

进行推导

的摩尔体积为

【答案】根据GiBBs-Duhem 方程

8． 某单原子理想气体，沿着热容为化过程中温度与体积的关系。

【答案】已知

（R 为摩尔气体常数）的可逆途径变温。求此系统变

对理想气体有因为所以

解此微分方程：得所以

9． 298K 时. 有一浓度为的稀水溶液，测得渗透压为

（1）该溶液中物质B 的浓度

为多少？

（2）该溶液的沸点升高值为多少？

（3）从大量的该溶液中取出lmol 水来放到纯水中，需作功多少？ 己知水的摩尔蒸发焓

【答案】（1）根据渗透压公式：得（2）

（3）做功的多少即为吉布斯自由能的变化量。设溶质用B 来表示，水用C 来表示，纯水用D 来表示。 混合前：

由于有大量溶液，混合前后溶液中各组成可视为不变 混合后：所以，

纯水的正常沸点为373K 。

试求：