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一、简答题

1． 写出分子的平动配分函数

【答案】

并注明式中各项物理量所代表的意义。

其中，为圆周率，m 为分子质量，k 为玻尔兹曼常数，T 为热力

学温度，h 为普朗克常数，V 是分子运动空间的体积。

2． 催化反应与非催化反应相比，催化反应有哪些特点？催化剂能加速反应的本质是什么？

【答案】催化反应特点：①催化剂能缩短反应达到平衡的时间，但不能改变平衡常数；②反；③催化剂应前后催化剂的化学性质不变，但物理性质可能会改变（结焦，结构破坏、表面烧结）有选择性；④某些催化反应其速率与催化剂浓度成正比；⑤催化剂易受杂质影响。

催化剂能加速反应的本质：①改变反应途径，降低活化能；②改变活化熵，从而改变指前因子。

3． 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）。

4． 理想气体恒温条件下反抗恒外压膨胀，有两种考虑计算△H 的方法，即

（1）（2）

上面两个考虑问题的方法哪个是正确的？

【答案】方法（1）是正确的。理想气体热力学能只是温度的函数，因恒温故体恒温下pV=nRT为常数，

故常数项提出来。

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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，

理想气

方法（2）的错误在于定义式H=U+PV中的P 是指体系

中的P 不能当做

压强，此题表述的是外压恒定，但是体系压力是一定变化的，故不能认为

5． 现有一粒子系统，只有两个能级而且均为非简并的，问处在高能级级

的粒子数的【答案】由因

得

的粒子数为处在低能

时，粒子系的温度为多少度？已知两能级能量值之差

6． 有了离子活度和活度因子的定义不就行了吗？为什么还要定义离子平均活度和平均活度因子？

【答案】因为不可能制备出只含正离子或负离子的电解质溶液，即电解质溶液中正、负离子总是共同存在的，且离子间存在着静电引力。因此实验上不可能单独测定正离子或负离子的活度和活度因子，而只能测定它们的平均值，即离子平均活度和平均活度因子（都是几何平均）。

二、计算题

7． 由沙克尔一特鲁德方程证明1mol 理想气体的平动熵可写为

式中，P 的单位是kPa 。计算

比较。

【答案】根据沙克尔-特鲁德方程，有

由此可知

8． 通常情况下，分子平动、转动和振动能级的问隔

求相应的玻耳兹曼因子

各等于多少？

分别约为

和

时，

下氖的摩尔平动熵

并与实验值

【答案】相应的玻耳兹曼因子为：

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9． 求反应和

已知298 K时，

的

关系以及1000 K时的

及

【答案】依题意得：

1000 K 时，

电子

10．分别写出下列电池的电极反应、电池反应和电动势E 的表达式（设电池可逆地输出的电量

，

（1）（2）（3）（4）（5）【答案】⑴

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活度系数为1, 气体为理想气体

， .