统计热力学基础

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1、统计热力学基础一、选择题1.下面有关统计热力学的描述，正确的是：()A.统计热力学研究的是大量分子的微观平衡体系B.统计热力学研究的是大量分子的宏观平衡体系C.统计热力学是热力学的理论基础D.统计热力学和热力学是相互独立互不相关的两门学科B2.在研究N、V、U有确定值的粒子体系的统计分布时，令∑ni=N，∑niεi=U，这是因为所研究的体系是：()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C3.假定某种分子的许可能级是0、ε、2ε和3ε，简并度分别为1、1、2、3四个这样的分子构成的定域体系，其总能量为3ε时，体系的

2、微观状态数为：()A.40B.24C.20D.28A4.使用麦克斯韦-波尔兹曼分布定律，要求粒子数N很大，这是因为在推出该定律时：().假定粒子是可别的B.应用了斯特林近似公式C.忽略了粒子之间的相互作用D.应用拉氏待定乘因子法A5.对于玻尔兹曼分布定律ni=(N/q)·gi·exp(-εi/kT)的说法：(1)ni是第i能级上的粒子分布数;(2)随着能级升高，εi增大，ni总是减少的;(3)它只适用于可区分的独立粒子体系;(4)它适用于任何的大量粒子体系其中正确的是：()A.(1)(3)B.(3)(4)C.(1)(2)D.(2)(4)C6.对于分布在某一能级εi上的粒子数ni，下列说法中正

3、确是：()A.ni与能级的简并度无关B.εi值越小，ni值就越大C.ni称为一种分布D.任何分布的ni都可以用波尔兹曼分布公式求出B7.15．在已知温度T时，某种粒子的能级εj=2εi，简并度gi=2gj，则εj和εi上分布的粒子数之比为：()A.0.5exp(εj/2kT)B.2exp(-εj/2kT)C.0.5exp(-εj/kT)D.2exp(2εj/kT)C8.I2的振动特征温度Θv=307K，相邻两振动能级上粒子数之n(v+1)/n(v)=1/2的温度是：()A.306KB.443KC.760KD.556KB9.下面哪组热力学性质的配分函数表达式与体系中粒子的可别与否无关：()A.

4、S、G、F、CvB.U、H、P、CvC.G、F、H、UD.S、U、H、GB10.分子运动的振动特征温度Θv是物质的重要性质之一，下列正确的说法是：()A.Θv越高，表示温度越高B.Θv越高，表示分子振动能越小C.Θv越高，表示分子处于激发态的百分数越小D.Θv越高，表示分子处于基态的百分数越小C11.下列几种运动中哪些运动对热力学函数G与A贡献是不同的：()A.转动运动B.电子运动C.振动运动D.平动运动D12.三维平动子的平动能为εt=7h2/(4mV2/3)，能级的简并度为：()A.1B.3C.6D.2C13.O2的转动惯量J=19.3×10-47kg·m2，则O2的转动特征温度是：()

5、A.10KB.5KC.2.07KD.8KC14.对于单原子分子理想气体，当温度升高时，小于分子平均能量的能级上分布的粒子数：()A.不变B.增多C.减少D.不能确定C15.在相同条件下，对于He与Ne单原子分子，近似认为它们的电子配分函数相同且等于1，则He与Ne单原子分子的摩尔熵是：()A.Sm(He)>Sm(Ne)B.Sm(He)=Sm(Ne)C.Sm(He)

6、,则CO的转动特征温度为:2.78K3.双原子分子以平衡位置为能量零点，其振动的零点能等于0.5hv4.双原子分子在温度很低时且选取振动基态能量为零，则振动配分函数值为15.2molCO2的转动能Ur为2RT6.NH3分子的平动自由度为转动自由度为振动自由度为3,3,67.300K时,分布在J=1转动能级上的分子数是J=0能级上的3exp(-0.1)倍,则分子转动特征温度是15K8.H2O分子气体在室温下振动运动时Cv,m的贡献可以忽略不计。则它的Cp,m/Cv,m值为（H2O可当作理想气体）1.339.三维平动子的平动能Et=6h2/8mV能级的简并度为310.晶体CH3D中的残余熵S0,

7、m为Rln4三、判断题1．玻耳兹曼熵定理一般不适用于单个粒子。（√）2．玻耳兹曼分布是最概然分布，但不是平衡分布。（×）3．并不是所有配分函数都无量纲。（×）4．在分子运动的各配分函数中平均配分函数与压力有关。（√）5．粒子的配分函数q是粒子的简并度和玻耳兹曼因子的乘积取和。（×）6．对热力学性质(U、V、N)确定的体系，体系中粒子在各能级上的分布数一定。（×）7．理想气体的混合物属于独立粒子体系。（√）8．