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化学系2007级化学应用化学专业《物理化学》（下）期中测试
姓名 学号 分数

一

二

三

四

五

总分
请将答案书写在答题纸上！
一、判断（判断下面各题是否正确，并在括号内用或表示）：
1. 根据玻尔兹曼分布率，玻尔兹曼分布就是最概然分布，也是平衡分布。（ ）
2. 零级反应的半衰期与起始反应物浓度成反比。 （ ）
3. 在一级对峙反应中加入催化剂后，k
正
和k
逆
都增大。 （ ）
4. 反应分子数等于反应方程式中反应物的化学计量系数。 （ ）
5. 化学反应速率常数的量纲随反应级数而异。 （ ）
6. 二级反应一定是双分子反应。 （ ）
7. 残余熵等于统计熵与量热熵之差。 （ ）
8. 能量零点的不同选择，对U、H、S、A、G等热力学函数都没有影响。（ ）
9. 四乙基铅的分解反应P
b
(C
2
H
5
)
4
P
b
+4C
2
H
5
是基元反应。 （ ）
1n
10. 对一级反应来说，反应物反应掉1n时，所需时间为
ln
。 （ ）
kn1
二、选择（每题只有一个正确答案，请将正确选项填写在括号中）：

1. 不同运动状态的能级间隔是不相同的，对于独立子体系，其能级间隔的大小
顺序为：( )
A. 

t
> 

v
> 

r
> 

e
> 

n
； B. 

n
> 

e
> 

t
> 

v
> 

r
；
C. 

n
> 

e
> 

v
> 

t
> 

r
； D. 

n
> 

e
> 

v
> 

r
> 

t
。
2. 在化学动力学中，质量作用定律（ ）
A. 适用于任意恒温反应；
B. 只适用于理想气体恒温反应；

C. 只适用于基元反应；
D. 只适用于恒温恒容化学反应。
3. 某反应，无论反应物初始浓度为多少，在相同时间内，反应物消耗的浓度为
定值，此反应是：（ ）
A. 负级数反应； B. 一级反应；
C. 零级反应； D. 二级反应。
4. 根据配分函数的析因子性质，可将独立子体系的分子全配分函数分解为彼此< br>独立的各种运动形式的配分函数之积，其中与压力有关的是：（ ）
A. 平动配分函数； B. 转动配分函数；
C. 振动配分函数； D. 电子配分函数。
5. 巳知CO和N
2
分子的质量相同，转动特征温度相等，若电子 均处于非简并
的基态，且振动对熵的贡献可忽略，那么（ ）
A. S
m
Ɵ
(CO) < S
m
(N
2
); B. S
m
Ɵ
(CO) 与S
m
Ɵ
(N
2
) 大小无法比较;
C. S
m
Ɵ
(CO) = S
m
(N
2
); D. S
m
Ɵ
(CO) > S
m
Ɵ
(N
2
)
6. 对于定位系统，N个粒子分布方式D所拥有微观状态数W
D
为：（ ）
g
i
N
i
N
i
g
i
A. W
D
=
N!

B. W
D
=
N!


N!
N!
i
i
i
i
C. W
D
=
N!

i
g
i
N
i
N
i
D. W
D
=

N!

i
i
g
i
N
i
7. 在一定温度下，反应A+B →2D的反应速率可表示为

以表示为
dc
A
k
A
c
A
c
B

，也可
dt
dc
D
k
D
c
A
c
B
, 速率系数k
A
和k
D
的关系为：（ ）
dt
k

A. k
A
=k
D
B. 2k
A
= k
D
C. k
A
=2k
D
D. 没有关系

[Co(N H
3
)
5
Br]
2+
+H
2
O，8. 一 定温度下，[Co(NH
3
)
5
H
2
O]
3++Br


当加入NaClO

k

以增加 离子强度，则k
+
、k

的变化是：（ ）
A. k
+
增加，k

减小； B. k
+
减小，k

增加；
C. k
+
不变，k

减小; D. k
+
减小，k

不变。

三、填空：

1. 在统计热力学中，按照统计粒子是否可辨将统计体系分为 和 体
系，按此原则区分，理想气体属于 统计体系，理想晶体属于 统
计体系。

2. 根据过渡态理论，液相分子重排反应的活化能Ea与活化焓 H
m

之间的关系
为 。
3. 对分子CO
2
和H
2
O来说，它们的振动自由度为 和 。
k
a
k
b
ABC
；
ADE< br>，4. 设物质A可发生二个平行的一级反应，（a）（b）
B和C为需要的产品，而D和E是副 产物，
（如右图），则：
（1）两个反应中 的反应活化能高；
（2）在相同温度下 的反应速度快；
（3） 温度对提高产物收率更有利。


四、计算：

1. A分子为理 想气体，设分子的最低能级是非简并的，取分子的基态能量作为
能量零点，相邻能级的能量为

，其简并度为2，忽略更高能级。
（1）写出A分子的配分函数；
（2）若

=kT，求出高能级与最低能级上的最概然分子数之比;
（3）若

=kT，求出1mol该气体的平均能量为多少RT？

2. 计算A
r
(g)的标准统计熵S
Ө
A
r
的摩尔质量为0.040 kgmol
1
，电子
m
(298.15K)，
基态简并度为1。














3. 400K时，在抽空的容器中按化学计量比引入反应 物A和B，进行如下气相
反应A+2BC。反应开始时，容器内总压为3.36kPa，反应进行10 00s时，
总压降为2.12kPa，已知该反应速率方程为r = kp
A
0.5
p
B
1.5
，求速率常数k。

4. 高温下乙醛气相热分解反应CH
3
CHO = CH
4
+CO，其反应机理如下：
k
1
CH
3
CHOCH
3
CHO
（1）E
a,1

k
2
CH
3
CH
3< br>CHOCH
4
CH
3
CO
（2）E
a,2

k
3
CH
3
COCH
3
CO
（3）E
a,3

k
4
CH
3
CH
3< br>C
2
H
6
（4）E
a,4

（1）用稳态近似法，导出以CH
4
的生成速率表示之乙醛热分解的速率方程；
（2）导出分解反应的表观活化能E
a
与各基元反应的活化能之关系。