2018年安徽工业大学材料科学与工程学院810物理化学考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、问答题
1． 绝热可逆膨胀与节流膨胀两种方法都可以获得低温，试分析两者的差别。
【答案】理想气体和实际气体经绝热可逆膨胀都会降温，因为
对两者都
成立；而在节流膨胀中，对理想气体，上式分子为零，无温度变化，而实
的区域中有降温现象，在其
际气体在节流膨胀中，上式的分子不一定大于零，在它区域，可能还有升温现象。
2． 请判断实际气体节流膨胀过程中，系统的
【答案】节流膨胀是恒焓过程，即
节流膨胀过程Q=0
,
中哪些一定为零？ 即
节流过程为不
可逆过程
，不一定为零，不一定为零。
3． 试从热力学第一定律的原理出发，论证封闭系统，理想气体不做非体积功的恒压绝热过程不可能发生。
【答案】对不做非体积功的恒压、绝热过程
又因
故必有
故系统状态未变化。
4． （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
【答案】（1）求和。
（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。
5． 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）。
6． lmol 双原子分子理想气体，沿热容C=R（气体常数）途径可逆加热，请推导此过程的过程方程式。
【答案】
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，
二、计算题
7． 现有一电池反应为
①将上述反应设计为原电池，并写出电极反应。 ②求
（在293K 下）。
而且该电池以IV 的
的热量。试计算活度
的值。
设计电池
阳极反应：阴极反应：电池反应：②将反应1:反应2:总反应3:因故因此
已知在293K 时
，
③在293K 下，测得所设计电池之温度系数工作电压不可逆放电1F 电量时，放出了
【答案】①由题给反应：
电极的电极反应看作由以下两个反应组成：
③该电池以IV 工作电压，放电1F , 对外做功热力学第一定律都成立：
因为这是固液反应，体积变化小，按①中电池反应，
同理
因
所以
得
则
8． 电池应的
【答案】由题，则当298K 时,
故
和此过程的可逆热效应
.
t 的电动势
试计算在298K ，当电池有
电子的电量输出时，电池反
放电1F ，反应进度
所以
无论过程可逆与否，