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一、问答题

1． 影响恒温槽灵敏度的主要因素有哪些？

【答案】影响恒温槽灵敏度的主要因素有:感温元件（如水银接触温度计）的灵敏度、电子继电器的灵敏度、搅拌器的效率、加热器的功率大小匹配、槽体保温性能。

2． 指出在下述各过程中系统的和何者为零。

①理想气体卡诺循环；

②纯液体混合为理想液态混合物； ③非理想气体节流膨胀； ④设和

在绝热弹式容器内反应；

及

均为零。

C 及101325Pa 下蒸发为水蒸气。 ⑤液态水在100°

【答案】①因为是循环过程，系统始末态一致，状态函数②

④绝热不做功，⑤恒温恒压可逆相变，

③节流膨胀是恒焓过程，

3． 破坏溶胶最有效的方法是什么？说明原因。

【答案】胶体粒子带电、溶剂化作用及布朗运动是溶胶稳定的三个重要原因。

中和胶体粒子所带的电荷，降低溶剂化作用皆可使溶胶聚沉。其中，加入过量的电解质（尤其是含高价反离子的电解质）是最有效的方法。

原因：增加电解质的浓度和价数，可以使扩散层变薄，斥力势能下降。随电解质浓度的增加，使溶胶发生聚沉的势垒的高度相应降低。当引力势能占优势时，胶体粒子一旦相碰即可聚沉。

4． 某物质的焦耳一汤姆逊系数均仅为温度的函数而与压力无关。证明之积必为常数，且有焓

【答案】故由此得故因

仅为温度的函数而与P 无关，故

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式中为温度的函数。

即故

之积与T 无关，与P 亦无关，其必为常数。

+常数，整理得

5． 对于只用两个热力学量描述的封闭系统，其p —V 图上任意两条恒温可逆线都不可能相交。这一说法对否？

【答案】对，如果两条线相交，那么两条线具有相同的温度，因而除交点外，同一压力P 时，系统就有两个不同的体积。此时T ，P 都固定，与只用两个独立变量描述系统的假设矛盾。

6． 试比较和说明金属的化学腐蚀及电化学腐蚀的不同特征。

【答案】金属的化学腐蚀——金属在高温气氛中或与非导电的有机介质接触时的纯化学作用而发生的腐蚀。

金属的电化学腐蚀——金属在潮湿的环境中发生的电化学作用而发生的腐蚀。

7． 在普通恒温槽中，通常使用三种温度计，请写出这三种温度计的名称，并说明其各自的作用。

【答案】（i ）普通水银玻璃温度计，用于测量恒温槽维持的恒温的温度； （ii ）水银接触温度计（或其他感温元件），用以调节并控制恒温槽的温度； （iii ）贝克曼温度计。用以测量恒温槽的灵敏度即温度波动范围。

8． 名词解释：配分函数。

【答案】配分函数主要指的是分子的配分函数，

定义为中，

所以q 被称为配分函数。

另一种配分函数是正则系综配分函数。它与分子的配分函数关系是：

，（离域子）

与

在玻尔兹曼分布

取决于粒子的能级状况，q 决定了粒子在各能级上分布的情况，

（定域子），它的特征函数

9． 从同一初态出发对气体进行恒温可逆压缩和绝热可逆压缩到相同的终态体积，所做压缩功哪个大些? 为什么？

【答案】由于绝热可逆过程用方程

（常数）描述，恒温可逆用方程pV=nRT描述，可

在以P 、V 为坐标的图中作出绝热可逆曲线和恒温可逆曲线，如下图所示： 以证明绝热可逆曲线的斜率大于恒温可逆曲线的斜率：

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由于增加压力体积要缩小，两条曲线的斜率均为负值，而且故

即绝热可逆曲线比恒温可逆曲线更陡一些，两条曲线相交于一点，如图所示：由于积大于

值。

10．在过氧化氢催化分解反应实验中，是通过测定和

对t 作图来求得表观速率系数的。式中

数据的？

【答案】过氧化氢催化分解中的氧气体积。获得

是浓度为

时的

的面

的面积，即绝热可逆压缩过程系统做功的绝对值大于恒温可逆压缩过程做功的绝对

再根据

用

是指什么物质的体积？实验中是如何获得此

全部分解产生的实验温度、压力下的

完全分解。然后放回恒温水

的实验方法:将反应管置于热水中。使

浴中，恒温5 min后，读取气体体积，即为

二、计算题

11．将

在电弧中加热，从光谱中观察到两个振动能级分子数之比为

求：

（已知普朗克常

数

）

式中为振动量

子数。已知的振动频率

玻尔兹曼常数

【答案】（1）根据玻尔兹曼分布定律

所以有

（2）振动配分函数值：

12．己知

（1）求

时的离子积

和

时纯水的电导率；

饱和水溶液，测得溶液的电导率

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（1）此时系统的温度；（2）此温度时的振动配分函数

值

分别等于

求

（2）利用该纯水配制