第七章统计热力学基础

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第七章统计热力学基础

一、选择题

1、统计热力学主要研究（）。

(A) 平衡体系 (B)单个粒子的行为案 (C) 非平衡体系 (D) 耗散结构 2、能量零点的不同选择，在下面诸结论中哪一种说法是错误的： ( ) (A) 影响配分函数的计算数值 (B) 影响 U，H，F，G 的数值 (C) 影响 Boltzmann分布数 N 的数值 (D) 影响能级能量εi的计算数值 3、最低能量零点选择不同，对哪些热力学函数值无影响： ( ) (A) U (B) S (C) G (D) H 4、统计热力学研究的主要对象是：（） (A) 微观粒子的各种变化规律 (B) 宏观体系的各种性质 (C) 微观粒子的运动规律 (D) 宏观系统的平衡性质

5、对于一个U,N,V确定的体系，其微观状态数最大的分布就是最可几分布，得出这一结论的理论依据是：（）

(A) 玻兹曼分布定律 (B) 等几率假设 (C) 分子运动论 (D) 统计学原理 6、以0到9这十个数字组成不重复的三位数共有（） (A) 648个 (B) 720个 (C) 504个 (D) 495个

7、各种不同运动状态的能级间隔是不同的，对于同一种气体分子，其平动、转动、振动和电子运动的能级间隔的大小顺序是：（）

(A) ?????????t > ?r > ?v > ?e (B) ?t < ?r < ?v < ?e (C) ?????????e > ?v > ?t > ?r (D) ?v > ?e > ?t > ?r

8、在统计热力学中，对物系的分类按其组成的粒子能否被分辨来进行，按此原则：（） (A) 气体和晶体皆属定域子体系 (B) 气体和晶体皆属离域子体系

9、对于定域子体系分布X所拥有的微观状态tx为：（） (A)

(B)

10、当体系的U,N,V确定后，则：（）

(A) 每个粒子的能级? 不确定。 1, ?2, ....., ?i一定，但简并度g1, g2, ....., gi及总微观状态数?(B) 每个粒子的能级?但简并度g1, g2, ....., gi及总微观状态数? 皆确定。 1, ?2, ....., ?i不一定，(C) 每个粒子的能级?但微观状态数? 不确定。 1, ?2, ....., ?i和简并度g1, g2, ....., gi皆可确定，(D) 每个粒子的能级?均确定。 1, ?2, ....., ?i和简并度g1, g2, ....., gi及微观状态数??11、粒子的配分函数q 是表示 ( ) (A) 一个粒子的玻兹曼因子； (B) 对一个粒子的玻兹曼因子取和；

12、对于定域子体系和离域子体系, 其热力学函数的统计表达式形式相同的是 ( ) (A) S、F、G； (B) H、F、G； (C) U、H、CV； (D) U、F、CV； 13、对于玻兹曼分布, 下面的表述中不正确的是 ( ) (A) 玻兹曼分布就是平衡分布； (B) 最可几分布一定是玻兹曼分布； (C) 玻兹曼分布就是微观状态数最大的分布； (D) 有些理想气体不服从玻兹曼分布。

14、若已知H2的转动量子数J=1, 两原子的核间距r0=0.74×10-10m, 氢原子质量mH=1.673×10-27kg,

普朗克常数h=6.626×10-34J·s, 则1mol H2的转动能为 ( ) (A) Ur=7.43×10-54J； (B) Ur=3.67×10-54J； (C) Ur=4.86×10-21J；(D) Ur=2.43×10-21J

15、若一双原子分子的振动频率为 4×1013s, h=6.626×10-34J·s, k=1.38×10-23J·K-1, 则其振动特征温度为 ( )

(A) 83.3K； (B) 1920.58K； (C) 19.21K； (D) 833K；

16、设一离域子体系, 其体积为V , 粒子质量为m, 则其最低平动能级与其相邻能级的间隔应为 ( )

22/322/3(A) ?1 - ?0 = 4h/8mV； (B) ?1 - ?0 = h/8mV；

22/322/3

17、单维谐振子的最低能级与第三个能级的间隔是 ( ) (A) h/2； (B) 3h/2； (C) 4h/2； (D) 6h/2；

18、已知HBr的转动惯量为 2.45×10-45kg·m2, h=6.626×10-34J·s, k=1.38×10-23J·K-1, 在T =300K时, 转动配分函数是 ( )

(A) 912.34； (B) 912.34J·分子-1； (C) 1824； (D) 1824.68 J·分子-1； 19、CO2分子转动时, 它对内能的贡献为 ( )

(A) U r=RT/2； (B) U r=RT； (C) U r=3RT/2； (D) U r=5RT/2；

20、某个粒子的电子第一激发态与基态的能量差为0.3×10-20J, 已知T=300K, k=1.38×10-23J·K-1,两个能级都是非简并的, 该粒子的电子配分函数是 ( ) (A) 1.4845； (B) 2.485J·mol-1； (C) 0.4845J·K-1； (D) 3.064； 21、在相同的温度和压力下, 摩尔平动熵最大的气体是 ( ) (A) NO； (B) C3H6； (C) CO2； (D) N2；

22、1mol 双原子分子气体, 当温度由 T1升至T2时, 假定转动惯量不变, T2=2T1, 系统的转动熵变为 ( )

(A) 5.763J·K-1·mol-1； (B) 11.526 J·K-1·mol-1； (C) RlnT1；(D) Rln(I·T1/? )；

23、当粒子数目相同时, 定位体系的微观状态数(? 定位)与非定位体系的微观状态数(? 非定位)之间的关系为 ( )

(A) ? 定位? ? 非定位； (B) ? 定位 ?? ? 非定位； (C) ? 定位 ? ? 定位 ?? ? 非定位；非定位； (D) ?

24、对于一个总微观状态数为? 的热力学平衡体系, 它的某一个微观状态出现的概率为( )

(A) 1/? ； (B) ln? ； (C) ? ； (D) exp(? )．

25、热力学第三定律的基础是 ( )

(A) Nernst 热定理； (B) 玻兹曼熵定律； (C) Dulong-Petit 定律； (D) Debye 立方定律；二、判断题：

1、无论单原子分子、双原子分子或多原子分子，它们的平动分函数的表达式是相同的，仅仅是式中的分子量不同而已。

2、无论对于定位体系或非定位体系，它们的最可几分布公式是相同的。 3、分子平动配分函数与分子本身的体积成正比。 4、室温下，大多数分子都处于电子基态和振动基态。

5、等几率原理认为对于处于一定宏观状态的体系任何一个可能的微观状态具有相同的数学几率。

6、当系统的U，V，N一定时，系统宏观上处于热力学平衡态，这时从微观上看系统只能处于最概然分布的那些微观状态上。