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一、问答题

1． （1）写出分子配分函数的定义式，并阐明其物理意义。

H 、S 、G 、（2）能量标度零点的选择是否影响分子配分函数的数值？是否影响热力学函数U 、A 及热容

的数值？

配分函数的物理意义：一个粒子所有可能状态的玻尔兹曼因子求

【答案】（1）和。

（2）能量标度零点的选择影响分子配分函数的数值，并影响热力学函数U 、H 、G 、A 的数值，但对S 及热容

的数值无影响。

2． 离子独立运动定律只适用于弱电解质溶液，而不适用于强电解质游液，对吗？

【答案】不对。离子独立运动定律使用于弱电解质和强电解质稀溶液。

3． 何谓“自发过程”，简单举出自然界发生的三个自发过程的实例。

【答案】在自然条件下，不需要人工介入而能自动进行的过程称为自发过程。三个自发过程的实例：如高温物体向低温物体的传热；气体向真空膨胀；锌与硫酸铜溶液的反应。

4． 双液原电池中为什么常用KC1饱和溶液做盐桥？

【答案】双液电池中常用饱和KC1做盐桥是为了消除液接电势。因为且盐桥中的浓度高（饱，插入溶液时，盐桥中

和）

要来自盐桥，且

和

和

向溶液的扩散占主导地位，盐桥与两极电解质溶液间的扩散主

的扩散速率几近相等，盐桥两端扩散方向相反，因而产生的扩散电势可以

互相抵消，从而基本上消除了两电解液间的扩散电势。

5． 试证明若某气体的则该气体向真空绝热膨胀时，气体温度必然下降。

【答案】因向真空绝热膨胀，故又因由于

6． 计算绝热不可逆过程的

【答案】

不能。从

.

时，能否设计一个始终态相同的绝热可逆过程去计算，为什么？ 判据式的条件是绝热过程和孤立系统可以看出，从同一始态出发，

绝热可逆过程和绝热不可逆过程的熵变不同，达不到同一终态。

二、计算题

7． 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？

试求：

（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，

由（1）可知，溶质的组成为：所以，即需做功

8． 从实验测得乙烯的蒸气压与温度的关系为

试求乙烯在正常沸点

时的摩尔蒸发焓变。

时，有

再根据乙烯蒸汽压与温度的关系式，对所以当乙烯在正常沸点，即则

求导得

时，有

【答案】根据克拉贝龙方程，当

，所以，水的组成为

纯水的正常沸点为373K 。

9． 有一个礼堂容积为气压为室温为293K , 在一次大会结束后，室温升高了5K , 问与

会者们对礼堂内空气贡献了多少热量？

【答案】温度升高而礼堂提起一定能够，压力一定，我们可以知道礼堂内的空气一定是处于不断排出状态。若选取礼堂内温度为293K 的空气为系统，实际上这是一个敞开系统。

选取某一时刻礼堂内的空气为系统，在压力和体积维持恒定时，n=pV/RT。又由于空气为双原子分子，故

恒压过程中的热量计算：会议过程中的总热量：空气为双原子分子，代入得

10．始态为25°C 、压突然降低到

下

5mol 的某理想气体系统置于25°C 的大热源中，现将外

以及隔离系统的

系统由上述始态反抗此恒定外压作等温不可逆膨胀到平衡态。求：

此过程的

【答案】因是等温过程，

11．在293 K时，苯酚水溶液的质量摩尔浓度分别为的表面张力分别为和

【答案】在浓度为

和

的平均表面超额

和

请分别计算浓度区间在

时，其对应

设苯酚水溶液的活度因子都等于1，表面张力随溶液

的区间内

浓度的变化是均匀的，水在该温度下的表面张力为

利用吸附等温式，活度用平均活度

同理，在浓度为的区间内