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一、简答题

1． 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。

2． （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。

3． 化工生产中经常有副反应发生，即动力学中的平行反应。例如反应

只有B 和C 是目标产物。现设两个反应级数相同，指前因子近似相等，且与温度无关

，

（1）画出这两个反应的

【答案】（1）由如下图所示

的关系

的示意图；（2）比较两个反应速率的大小；（3）为

减少产品分离的成本，应尽量提高产品中B 和C 的浓度，你认为可采取什么措施？

公式可知

由题意知

则两个反应

（2）由图可知，

相同温度下

反应（1）及（2）的反应物相同，级数相同，指前因子近似相等，且与温度无关，由

公式可知，反应（2）的速率恒大于反应（1）的速率。或者直观来理解，由于活化能的物理意义可以分析得到，反应物相同的平行反应，活化能低的反应速率快。

（3）由图可知

，

增加比增加更快一些，所以升高温度对反应（1）有利。但是由于相同

温度下总有

因此单纯升温不可能使

的浓度超过

根本的解决办法是选择适当的催

化剂，增大反应（1）的速率。

4． 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

5． 一维谐振子的能级公式为的概率之比，并对结果加以说明。

【答案】因为

且知

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

求该振子处于第一激发态与处于基态

且能级是非简并的，由玻耳兹曼分布方式可知，

说明一般温度下，一维谐振子基本上处于基态，不容易激发。

6． 在“凝固点降低法测定摩尔质量”实验中，采用什么方法测定纯溶剂及稀溶液的凝固点？并示意画出纯 溶剂与稀溶液的冷却曲线（电子贝克曼读数随时问变化曲线）。

【答案】实验采用过冷法测定纯溶剂和稀溶液的凝固点。其步冷曲线如下图所示。

图

二、计算题

7． 在标准压力100kPa 下，乙醇（A ）和乙酸乙酯（B ）二元液相系统的组成与温度的关系如下表所示：

乙醇和乙酸乙酯的二元液相系统有一个最低恒沸点。请根据表中数据： （1）画出乙醇和乙酸乙酯二元液相系统的和底部分别得到什么产品？

【答案】（1）最低恒沸点时I

相图如下图所示。

图；

（2）将纯的乙醇和纯的乙酸乙酯混合后加到精馏塔中，经过足够多的塔板，在精馏塔的顶部

图

（2）纯乙醇和纯乙酸乙酯互混后 若若若

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

^则精馏后在塔底得到匕醇，在塔顶得到恒沸混合物； ，则得到恒沸混合物；

，则塔底得到乙酸乙酯，塔顶得到恒沸混合物。

【答案】相应的玻耳兹曼因子为：

9． 己知25°C 下的热力学数据：

标准生成焓标准生成焓标准燃烧焓

的蒸发焓