第6章统计热力学自我测试

第六章统计热力学初步单项选择1．设N个不同的球分配在两个盒子中，分配到A盒中的球数为M，则错误的是（D.E）A．体系的总微观状态数为NMNMMNMNt00)!(!!B．体系的总微观状态数为N2C．最可几分布的微观状态数为mpt=2!2!!NNND．tmpNtmE．lntmp《ln》2．以下各式正确的是（A.C）A．爱因斯坦-玻尔统计，最可几分布为1)/exp(/*kTagniiB．爱因斯坦-玻尔统计，最可几分布为1)/exp(/1*kTagniiC．费米-狄拉克统计，最可几分布为1)/exp(/1*kTagniiD．费米-狄拉克统计，最可几分布为1)/exp(/1*kTagnii3．在宏观参量（N、V、U）确定的热力学体系中，下列说法中错误的是（B.E）A．微观状态总数有确定值B．只有一种确定的微观状态数C．只有一种确定的微观状态数D．最可几分布代表平衡分布E．最可几分布的几率随N的增大而增大4．独立粒子体系不同于相依粒子体系，是由于（B.C）A．粒子之间有相当大的作用势能B．整个体系的能量为各粒子能量之和C．粒子之间仅有微弱的可忽略不计的相互作用D．总能量包括粒子之间相互作用的位能项E．总能量是各粒子坐标的函数5．假设某个分子所允许的能级为0、、2、3，能级是非简并的，试问由6个这样的可别分子所组成的体系，当体系的总能量为3时，下列各项正确的是（A.C）A．分布方式共有3种B．分布方式共有4种C．三种分布方式的几率分别为6/56、15/28、5/14D．四种分布方式的几率分别为1/10、1/5、3/10、2/56．宏观状态参量（N、V、U）确定的热力学平衡体系，下列说法错误的是（B）A．微观状态总数有确定值B．只有一种确定的微观状态C．粒子能及1有确定的能值D。最可几分布可代表平衡分布7．宏观体系的微观状态是由（C）A．体系的温度、压力等性质描述的状态B．体系中各个粒子的温度、压力所描述的状态C．体系中各个粒子的本征函数和本征值描述的状态D．体系的最可几分布所描述的状态8．以j代表分子具有的各独立运动项目，分子在能级1的统计权重g1应为（B）A.ijigB.ijjgC.ijjglnD.ijjgln9．在作N、U、V有确定值的粒子体系的统计分布时，令Nn!，Un!!，这是因为所研究的体系是（C）A．体系是封闭的，粒子是独立的B．体系是孤立的，粒子是相依的C．体系是孤立的，粒子是独立的D．体系是封闭的，粒子是相依的10．下述说法中，正确的是（A）A．Boltzmann分布就是最可几分布，可代表体系的平衡分布B．Boltzmann分布不是最可几分布，但可代表体系的平衡分布C．Boltzmann分布不是最可几分布，也不能代表体系的平衡分布D．Boltzmann分布只是最可几分布，不能代表体系的平衡分布11．某分子允许能级为0、、2、3，能级非简并，由N个这样的可别分子所组成的体系计算总微观状态的公式是（B）A．!/!iiNnB．!/!iiNnC．!/!niiiNgnD．!!/!()iiiNgngn12．粒子配分函数q中的任一项与q本身之比是表示（A.C）A．粒子在某一能级的分布数与分子总数之比B．是在两个能级上粒子分布数之比C．粒子在某一能级上出现的几率D．粒子在某一能级上的分布数E．粒子在两个能级上出现的几率之比13．各种运动形式的配分函数中与压力有关的是（D）A．电子配分函数q电B．转动配分函数q转C．振动配分函数q振D．平动配分函数q平14．如果把震动基态的能值取作零，则在2000K时，某双原子分子AB的振动配分函数Q振=1.25，在此情况下，下述各项错误的是（D.E）A．振动配分函数Q振=1、1exp/hkTB．AB分子的特征温度3219K振C．处于零能级上的分子分数n0/N=0.8D．当温度趋近无限大时，分子在零能级上的分数为n0/N=1/2E．震动特征频率不能由这些数据求出15．对于CO2分子的转动，下述论述正确的是（A）A．CO2是直线型分子，其转动自由度为2B．CO2是三原子分子，有三个转动自由度C．CO2是直线型对称分子，其对称数D．CO2是三原子分子，其转动配分函数16．已知下列数据：气体r/Kv/KH287.55976HBr12.23682N22.893353Cl20.35801转动熵最大的气体和振动熵最小的气体分别是（D）A．HBr，H2B．N2，H2C．HBr，Cl2D．Cl2，H217．以下说法错误的是（C.D）A．粒子配分函数q是对体系中一个粒子的所有可能状态的玻兹曼因子求和B．q中任两项之比等于在该两能级上最可几分布的粒子数之和C．通过q计算体系热力学函数时，对赫氏自由能，吉布斯自由能和熵的表达式无可别与不可别的区别D．通过q计算体系热力学函数时，对热力学能、焓、热容的表达式有可别与不可别的区别E．最低能级能量值的选取对配分函数的影响为00exp(/)AqqkT式中A=ξ0，qA为最低能级能量选为ξ0时的配分函数，q0为最低能级能量选为零时的配分函数18.关于气体分子的振转和，下边说法中不正确的是（C）A．都具有有温度的量纲B．转可由分子的转动惯量求和，振可由分子的基态振动频率求得C．一般温度T时，转》T,振《TD．一般温度T时，转=T/转,振=exp[-（1/2）振/T]19.在通常温度下，配分函数Q的值（零能级之值取零）可近似地取作1的是（C）A.平动配分函数Q平B.转动配分函数Q转C.振动配分函数Q转D。电子配分函数Q电20.下列各式中错误的是（A.D）A．转动特征温度（r==σh2/8π2IK）B．振动特征温度v=h/KC．转动配分函数qr=T/(σr)D．振动配分函数qv=exp(-/T)1/[1exp(/)]VTE．双原子分子的要远小于V21.“分布”是统计热力学中的一个重要概念，下列关于“分布”的理解正确的是（B.E）A.一种分布就是一种微观状态，且只是一种微观状态B.分布是用各能级上的分子数组成的一组数字n1、n2.…ni来表示的C.各能级上分布的分子数所组成的一组数字n1n2…ni,其中每一数字ni表示一种分布D.各种分布具有相同的热力学几率E.微观数目最多的分布，其几率22.下列各项中的内容，错误的是（A.E）A.一般双原子气体的转动特征温度很低，振动特征温度很高B.分子的转动惯量越大，转动特征温度越高C.分子的振动频率越大，转动特征温度越高D.异核双原子的转动配分函数为q转=8π2IkT/h2E.振动基态的能量为零时，振动配分函数q振=exp[-振/2T]*1/1exp[/]T振23.0K时，CO和N2O的熵值不为零，或者说它们具有残余熵，这是因为（C）A．它们都是线型分子B。它们都是异核双原子分子C．形成的晶体分子排布有不同的取向D.有同位素存在24.0U的物理意义是（B）A.0K时化学反应的内能变化，但不是0K时的反应热B.0K时化学反应的内能变化，也是0K时的反应热C.0K时分子的离解能D.0K时各反应分子的基态能量之和25.关于理想气体的Gibbs自由能函数mmGTUT,则下列各项中错误的是（A）A.(0)lnmmAGTUKQRTNB.其值可通过清光谱数据算出C.()(0)(0)/mmmmGTUKUKGTTTD.根据自由能函数值，只要有了(0)mUK,即可求出平衡常数26.0K时CO分子在其晶体有两种可能的取向，因而其摩尔熵值S(0K)可表示为（B）A.S(0K)=kln2B.S(0K)=kln2ANC.S(0K)=kln2AND.S(0K)=027.某双原子分子的简谐振动频率为，由N个这种分子组成的气体，在温度T时，处于最低能级的分子数N0为（C）A.Nexp(-h/Kt)B.N/[1-exp(-h/kT)CN[1-exp(-h/kT)D.Nexp(-h/2kT)28.单维谐振子的配分函数为Q=exp[-(1/2)h/kT]/[1-exp(-h/kT)]在一定条件下，可演化为kT/h,其条件是（B）A.ξ0=0,h》kTB.ξ0=0,kT》h.C.ξ0=h/2.振》TD.ξ0=h/2,T→029.对H2.ArN2CO四种气体，已经求算出300K及1cm3时的平动配分函数Q平，其值由小到大排列如下。已知Ar的Mr=40,则Ar平动配分函数是（D）A.2.76*1024B.1.45*1026C.1.45*1025D.2.47*102630.分子的转动特征温度r定义为r=h2/(8π2Ik),已知N2的转动特征温度r=2.89K，所以N2在300K时的转动配分函数Qr为（B）A.104B.52C.867D.433.531.某体系有NA个粒子，由状态Ⅰ变到状态Ⅱ时其微观状态数增加到原来的2AN倍，则过程后体系的熵变ΔS为（A）A.5.76J·K-1B.-5.78J·K-1C.34.70J·K-1D.-34.70J·K-132.在化学反应0=BB中，分子B的基态能为B，0，对于反应公共能标为B，0，零点振动能为Bhf21(fB为振动频率)，则0K时摩尔反应能ΔmU应为（D）A.0B.LBBhf21C.LBB,0,D.LBB,033.体系中为极大数目的三维平动子，运动于边长为a的立方容器中，已知kTmah1.0822,则状态i(nx=1,ny=2,nz=1)上的粒子数比值n1/n2为（A）A.6exp(-1.1)B.3.21*107C.exp(4.67)D.0.296534.三个一维谐振子，在总振动能V=15h2/的限制条件下，某一分布为0=h2/,2/31h、2/52h、2/73h、2/94h，n0=0,n1=2,n2=0,n3=0,n4=1这一分布的微观状态数t等于（B）A.6B.3C.2D.135.298K、101325Pa时，1mol的NO气体分子的平动配分函数数值为（A）A.3.88*1030B.3.88*1030J·KC.3.88*1027D.3.88*1034J·K36.根据能量等分原理，CH4(g)的恒容热容CV与10R相比较，正确的应是（A）A.CV10RB.CV=10RC.CV10RD.不能确定37.合成氨反应N2+3H2=2NH3,在1000K时ΔTKUTGmm)0()(=201.853J·mol-1·K-1,ΔU0=-77.98kJ·mol-1,在1000K时的平衡常数K为（A）A.3.4*10-7B.2.8*10-11C.8.4*10-5D.8.4*10538.合成氨反应为N2+3H2=2NH3,已知1000K时，N2.H2.和NH3的自由能函数-（0TGU）/T分别为197.945。136.948和203.468J·mol-1·K-1,则1000K时该反应的自由能函数改变值()()/mmGTUKT为（A）A.201.853J·mol-1·K-1B.405.312J·mol-1·K-1C.131.425J·mol-1·K-1D.-68.813J·mol-1·K-1