第三章统计热力学基础

第三章统计热力学基础一、单选题1)统计热力学主要研究（A）。(A)平衡体系(B)近平衡体系(C)非平衡体系(D)耗散结构(E)单个粒子的行为2)体系的微观性质和宏观性质是通过（E）联系起来的。C(A)热力学(B)化学动力学(C)统计力学(D)经典力学(E)量子力学3)统计热力学研究的主要对象是：（D）(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(E)体系的宏观性质与微观结构的关系4)下述诸体系中，属独粒子体系的是：（D）(A)纯液体(B)理想液态溶液(C)理想的原子晶体(D)理想气体(E)真实气体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）B(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(E)能量均分原理6)在台称上有7个砝码，质量分别为1g、2g、5g、10g、50g、100g，则能够称量的质量共有：（A）(A)5040种(B)127种(C)106种(D)126种7)在节目单上共有20个节目序号，只知其中独唱节目和独舞节目各占10个，每人可以在节目单上任意挑选两个不同的节目序号，则两次都选上独唱节目的几率是：（A）(A)9/38(B)1/4(C)1/180(D)10/388)以0到9这十个数字组成不重复的三位数共有（A）(A)648个(B)720个(C)504个(D)495个9)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(E)rtev10)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：（C）(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(C)气体属离域子体系而晶体属定域子体系(D)气体属定域子体系而晶体属离域子体系11)对于定域子体系分布X所拥有的微观状态tx为：（B）(A)(B)(C)(D)12)对给定的热力学体系,任何分布应满足：（D）(A)Ni=N(B)Nii=U(C)N及V一定(D)Ni=N及Nii=U13)当体系的U,N,V确定后，则：（D）(A)每个粒子的能级1,2,.....,i一定，但简并度g1,g2,.....,gi及总微观状态数不确定。(B)每个粒子的能级1,2,.....,i不一定，但简并度g1,g2,.....,gi及总微观状态数皆确定。(C)每个粒子的能级1,2,.....,i和简并度g1,g2,.....,gi皆可确定，但微观状态数不确定。(D)每个粒子的能级1,2,.....,i和简并度g1,g2,.....,gi及微观状态数均确定。14)玻兹曼统计认为(A)(A)玻兹曼分布就是最可几分布,也就是平衡分布；(B)玻兹曼分布不是最可几分布,也不是平衡分布；(C)玻兹曼分布只是最可几分布,但不是平衡分布；(D)玻兹曼分布不是最可几分布,但却是平衡分布．15)粒子的配分函数q是表示(C)(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；(C)对一个粒子的所有可能状态的玻兹曼因子取和；(D)对一个粒子的简并度和玻兹曼因子的乘积取和．16)经典粒子的零点能标度选择不同时,必定影响(A)(A)配分函数的值；(B)粒子的分布规律；(C)体系的微观状态数；(D)各个能级上粒子的分布数；(E)各个量子态上粒子的分布数．17)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(C)(A)S、F、G；(B)H、F、G；(C)U、H、CV；(D)U、F、CV；(E)U、S、CV．18)分子能量零点的不同选择所产生的影响中,下述哪一点是不成立的？(D)(A)能量零点选择不同,各能级的能量值也不同；(B)能量零点选择不同,其玻兹曼因子也不同；(C)能量零点选择不同,分子的配分函数也不同；(D)能量零点选择不同,玻兹曼分布公式也不同．19)对于一个N、U、V确定的体系,沟通宏观和微观、热力学与统计力学的桥梁是(B)(A)F=-kTlnq；(B)S=kln；(C)配分函数q；(D)p=NkT(lnq/V)T,N(E)20)关于粒子配分函数的量纲,正确的说法是(A)(A)所有配分函数都无量纲；(B)所有配分函数的量纲都是J·mol-1；(C)所有配分函数的量纲都是J·K；(D)定域子和离域子的配分函数的量纲不同。21)对于玻兹曼分布,下面的表述中不正确的是(B)(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。22)对于单原子理想气体在室温下的一般物理化学过程,若欲通过配分函数来求过程中热力学函数的变化(A)(A)必须同时获得qt、qr、qv、qe、qn各配分函数的值才行；(B)只须获得qt这一配分函数的值就行；(C)必须获得qt、qr、qv诸配分函数的值才行；(D)必须获得qt、qe、qn诸配分函数的值才行。23)能量零点的不同选择,对热力学量的影响是(C)(A)对U、H、S、G、F、Cv的值都没影响,即都不变；(B)对U、H、S、G、F、Cv的值都有影响,即都改变；(C)对S和Cv的值没影响,而使U、H、G、F都改变；(D)对U、H、G、F的值没影响,而使S和CV改变．24)通过对谐振子配分函数的讨论,可以得出1mol晶体的热容CV,m=3R,这一关系与下列哪一著名定律的结论相同？(B)(A)爱因斯坦(Einstein)定律；(B)杜隆-柏蒂(Dulong-Petit)定律；(C)德拜(Debye)立方定律；(D)玻兹曼分布定律．25)单维谐振子的配分函数qv=[exp(-h/2kT)]/[(1-exp(-h/kT)]在一定条件下可演化为kT/h,该条件是()(A)hkT,m1；(B)kTh,m1；(C)0=0,kTh；(D)0=0,kTh；(E)0=0,m1．26)根据热力学第三定律,对于完美晶体,在S0=kln0中,应当是()(A)0=0；(B)00；(C)0=1；(D)01；(E)01．27)在298K、体积为10-3dm3的容器内,Cl2分子(原子量是35.45)的平动配分函数是()(A)5.796×1029；(B)5.796×1026J·mol-1；(C)5.796×1029J·mol-1；(D)5.796×1026；(E)5.796×1029J·K．28)对称数是分子绕主轴转动360。时分子位形复原的次数.下列分子中对称数为3的是()(A)H2；(B)HBr；(C)NH3；(D)邻二溴苯(o-dibromobenzene)；(E)对二溴苯(p-dibromobenzene)．29)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1molH2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=1.215×10-21J；(E)Ur=2.43×10-21J．30)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；(E)120.03K．31)对于振动,热力学函数间的下列关系式中不正确的是()(A)H=U；(B)[Fm-Fm(0)]/T=[Gm-Gm(0)]/T；(C)Gm(0)=Hm(0)；(D)Fm(0)=Gm(0)=Nh/2；(E)S=G．32)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()(A)1-0=4h2/8mV2/3；(B)1-0=h2/8mV2/3；(C)1-0=2h2/8mV2/3；(D)1-0=3h2/8mV2/3；(E)1-0=6h2/8mV2/3．33)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；(E)9h/2．34)已知温度T时,某种粒子的能级j=2i,简并度gi=2gj,则能级j与能级i上分布的粒子数之比为()(A)(1/2)·exp(j/2kT)；(B)2·exp(-j/2kT)；(C)(1/2)·exp(-j/2kT)；(D)exp(-j/kT)；(E)(1/2)·exp(-j/kT)．35)无论是经典气体还是量子气体,只要是孤立系统,其分布都同时受到四个条件的限制,这些条件是()(A)ni－N=0,nigi,tmax,V=定值；(B)ni－N=0,nii－U=0,tmax,V=定值；(C)ni－N=0,nigi,nii－U=0,V=定值；(D)ni－N=0,nigi,(N/q)1,V=定值；(E)nii－U=0,tmax,(N/q)1,V=定值．36)要使一个宏观系统的微观状态数有确定的值,必须满足的条件是()(A)T、V、N不变；(B)N、U、T不变；(C)N、U、V不变；(D)N、U、P不变；(E)T、V、U不变．37)对公式ni=[N·gi·exp(-i/kT)]/q中有关符号意义的说明中，不正确的是()(A)ni是任一能级上分布的粒子数；(B)N代表系统中的粒子总数；(C)q是粒子的各个能级的有效状态和或有效容量和；(D)gi是i的统计权重；(E)gi·exp(-i/kT)是能级i的有效状态数．38)关于振动能级V=(v+1/2)h的下列说法中，不正确的是()(A)V=(v+1/2)h只适用于单维简谐振子；(B)任意相邻两能级的差值都是一恒定值；(C)振动量子数只能是正整数(包括零)；(D)零点能0=h/2,可以规定它为零；(E)振动能与温度无关．39)在N个NO分子组成的晶体中，每个分子都有两种可能的排列方式,即NO和ON,也可将晶体视为NO和ON的混合物．在绝对零度时该系统的熵值为()(A)S0=0；(B)S0=kln2；(C)S0=Nkln2；(D)S0=2klnN；(E)S0=Nkln2N．40)研究统计热力学的基本方法是()(A)对微观粒子的微观量求统计平均值；(B)经典力学与量子力学相结合；(C)求解微观粒子运动的微分方程；(D)微观结构与宏观性质相关联．41)对于同一粒子,各运动能级的大小次序是()(A)trVen；(B)trVen；(C)etnrV；(D)nterV；(E)Vrten．42)玻兹曼气体与量子气体的相同之处在于(A)粒子都有相应的配分函数；(B)都是近独立子体系,其分布都是最可几的；(C)微观状态数的计算方法相同；(D)它们的分布规律都是自然界客观存在的；(E)在本质上,粒子都是可分辩的．43)经典粒子的零点能标度的选择不同时,不受影响的热力学量是()(A)U、H、S；(B)S、CV、p；(C)CV、U、G；(D)H、G、F；(E)G、F、p．44)根据U=NkT2(lnq/T)V,N及各种运动的配分函数公式,可证明2mol双原子分子组成的理想气体的定压热容为()(A)7R/2；(B)5R/2；(C)9R/2；(D)7R；(E)9R．45)量子气体退化为经典气体的必要条件是(A)粒子数N～1024；(B)nigi；(C)ni/N1；(D)；(E)tmax．46)若粒子质量和系统温