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一、问答题

1． 纯物质在恒压下G-T 曲线应该是凹的还是凸的？

【答案】可借二阶导数来判断

由因为

总是正值，故

即

由此可以判断曲线只能是凸的（见下图）。

（a ）错汉的G-T 曲线

（b ）正确的G-T 油线

2． 节流膨胀过程

的依据是什么？

经节

【答案】节流膨胀过程是等焓过程，即dH=TdS+Vdp=0, 由此得流膨胀压力降低，故熵增加。

二、计算题

3． 设反应物和活化络合物的平动、转动和振动配分函数的数量级相同，分别为

常数：

反应指数前因子的数量级。

（1

）两个单原子分子发生反应生成双原子活化络合物（2）单原子分子与双原子分子生成线形的三原子活化络合物（3）两个线形多原子分子发生反应生成线形多原子活化络合物； （4）两个非线形多原子分子发生反应生成非线形多原子活化络合物。

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零点能与活化能看做近似相等。试估算下列基元

【答案】（1）用统计热力学方法计算速率系数的公式为

经验式的指数式为

因为设

所以

不同类型分子所具有的各种运动自由度的数量和活化络合物的振动自由度要减少1用于活化络合物的分解，（1）中单原子只有3个平动自由度，而双原子分子有3个平动自由度，2个转动自由度和1个振动自由度，而该振动自由度已用于活化络合物的分解。

所以

4． 在293 K时，把半径为

的水滴分散为

的小水滴，问比表面增加了多少倍？表面吉布

斯自由能增加了多少？完成该变化时，环境至少需做多少功？已知293 K时，

水的表面张力为

【答案】（1）由比表面积表达式：

半径为

的水滴的比表面积为

半径为

的水滴的比表面积为

则比表面积增加为

（2）水滴分散成小水滴后总体积不变，即

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则小水滴的个数为

所以表而吉布斯自由能增加值为

（3）环境至少需做功为

5． 0.1mol 的乙醚装在安培瓶中，把它放在一个大瓶中，其中充以0.4mol 的35°C 、101.3kPa 下的

然后将安培瓶敲破，乙醚全部挥发成气体。其过程为0.1mol 乙醚

计算：

（1）终态乙醚压力； （2）

的

假定乙醚气体为理想气体，则终态乙醚

（2）

的始末状态保持不变，故状态函数

（3）设计可逆过程如下图所示

（3）乙醚的（4）整个体系的（5）环境的熵和总熵。

【答案】（1）终态温度T=308K，终态体积为压力

（10

C ）=混合气体0.5mol （10升，35°C ）C ,

蒸发热升，35°。已知乙醚正常沸点35°

（4）整个体系的

（5）整个过程中，环境的熵变

总的熵变

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