物理化学期末复习第一章

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《物理化学》复习题

《物理化学》期末复习第一章热力学第一定律及其应用第二章热力学第二定律第三章多组分系统热力学第四章相平衡第五章化学平衡第六章电化学第七章表面现象第八章胶体分散系统第一章热力学第一定律及其应用（一）有关状态函数的概念第一章中提到的状态函数有：第二章中提到的状态函数有：1、若物系为1 mol 的物质，则下列各组哪一组所包含的量皆属状态函数？（）A、U、Q p、C p、CB、Q V、H、C V、SC、△U、△H、Q p、Q VD、U、H、C p、G2、若物系为1 mol 的物质，则下列各组哪一组所包含的量皆属状态函数？（）A、U、Q p、C p、CB、Q V、H、C V、CC、U、H、C p、C VD、△U、△H、Q p、Q V3、下列各量中，（）是为零。

A、Δf Hθm（C，金刚石，298.15K，pθ）B、Δf Hθm（H2O，l，298.15K，pθ）C、Δf Hθm（N2，g，298.15K，pθ）D、Δf Hθm（N2，g，350K，pθ）4、下列各量中，（）是为零。

A、Δf Hθm（C，石墨，298.15K，pθ）B、Δf Hθm（H2O，l，298.15K，pθ）C、Δf Hθm（I2，g，298.15K，pθ）D、Δf Hθm（N2，g，273.15K，pθ）5、热力学第一定律△U=Q+W的形式表达式时,其条件是( )A.任意系统工程B.隔离系统C.封闭系统D.敞开系统6..下列反应中，反应的标准摩尔焓变等于生成物的标准摩尔生成焓的是（）。

A、CO2(g) + CaO(s) → CaCO3 (s)B、21H2(g) + 21I2(g) → HI(g)C、H2(g) + Cl2(g) →2HCl(g)D、H2(g) + 21O2(g) →H2O(g)7.、下列反应中，反应的Δr Hθm等于生成物的Δf Hθm的是（）。

A、N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)B、Ag(s) + 21Cl2 (g) AgCl(s)C、21H2(g) + 21Br2 (g) →HBr(g)D、NH3(g) + 21Cl2(g) →NH4Cl (s)8、对状态函数的描述，（）是不确切的？A、它是状态的单值函数，状态一定它就是具有唯一确定的值。

物理化学复习知识点

物理化学复习知识点第⼀章热⼒学第⼀定律1.基本概念 1.1体系和环境系统（System ）－被划定的研究对象称为系统。

环境（surroundings ）－与系统密切相关、有相互作⽤或影响所能及的部分称为环境。

1.2状态函数*状态函数——由系统的状态确定的系统的各种热⼒学性质称为系统的状态函数。

*它具有以下特点：（1）状态函数是状态的单⼀函数。

（2）系统的状态发⽣变化，状态函数的变化值取决于系统始、终态。

与所经历的途径⽆关。

（3）状态函数的微⼩变化，在数学上是全微分。

（4）不同状态函数的集合（和、差、积、商）也是状态函数。

1.3体积功功（work ）--系统与环境之间传递的除热以外的其它能量都称为功，⽤符号W 表⽰。

体积功就是体积膨胀或缩⼩所做的功。

系统对环境作功，W <0 环境对体系作功，W >0 1.4可逆过程（下）1.5各种热⼒学函数（U, H, Q,W)U 和H 是状态函数，Q 和W 不是状态函数。

1.6标准摩尔⽣成焓概念在标准压⼒下，反应温度时，由最稳定的单质合成标准状态下⼀摩尔物质的焓变，称为该物质的标准摩尔⽣成焓，⽤下述符号表⽰：（物质，相态，温度）2 体系和环境 2.1 体系（系统）*敞开系统（open system ）系统与环境之间既有物质交换，⼜有能量交换。

*封闭系统（closed system ）系统与环境之间⽆物质交换，但有能量交换。

*孤⽴系统（isolated system ）系统与环境之间既⽆物质交换，⼜⽆能量交换。

热⼒学上有时把系统和环境加在⼀起的总体看成是孤⽴系统。

2.2状态函数体系的⼀些性质，其数值仅取决于体系所处的状态，⽽与体系的历史⽆关；它的变化值仅取决于体系的始态和终态，⽽与变化的途径⽆关。

具有这种特性的物理量称为状态函数。

对于循环过程：所有状态函数的改变值均为零 2.3可逆过程体系经过某⼀过程从状态（1）变到状态（2）之后，如果能使体系和环境都恢复到原来的状态⽽未留下任何永久性的变化，则该过程称为热⼒学可逆过程。

物理化学期末复习(第五版上)

9. 对任意均相封闭系统，下面的偏微分小于零的是哪一个？（）
H A. T p ；
B.
G p
T
；
A C. V T ；
S D. T p
答案
答案
10.
克拉佩隆-克劳修斯方程
d
ln p dT
vap Hm RT 2
对于下述情况适用的是（
）：
A. 水在 25℃、101.325 kPa 下在空气中的蒸发； B. 水在其沸点时的液-气平衡； C. 水在其冰点时的固-液相平衡； D. 水在三相点处的三相平衡
答案
1
1
7.在 298K 时，对于反应 2 H2 (g)+ 2 Cl2 (g)=HCl(g) 的 r Hm 为-92.5 kJ mol-1 ，则此
时反应的 rU m （）
A.等于 r Hm B.小于 r Hm C.大于 r Hm D.无法判断
答案Βιβλιοθήκη 8.对于节流膨胀过程，下列表述中正确的有（） A.节流膨胀过程中，系统的焓值不变 B.节流膨胀是绝热可逆过程 C.节流膨胀中系统的热力学能不变 D.节流膨胀中多孔塞两侧压力分别保持恒定
第二章
第一组
1.热力学第一定律表达式为： U Q W ，其只适用于（） A.单纯的 pVT 变化 B.相变化 C.化学变化 D.封闭系统的任何变化
2.（）组成的封闭系统的热力学能和焓仅仅是温度的函数。 A.理想溶液 B.所有气体 C.稀溶液 D.理想气体
答案
答案
3 公式 dHm Cp,mdT 的适用条件应该是（） A.等压过程 B.恒外压过程 C.无相变、无化学变化的恒压变温过程 D.组成不变的均相系统的恒压过程
答案
9.对于非理想气体进行绝热自由膨胀时，下述表达式中不正确的是（）

物理化学第一章知识点解析

体。这个集合体所表现出来的集体行为, 如p、V、T、U、H、S、A、
G 等叫热力学系统的宏观性质( 或简称热力学性质)。
宏观性质分为两类:强度性质——与系统中所含物质的量无关, 无
加和性( 如p、T 等) ;广度性质——与系统中所含物质的量有关, 有加和性( 如V、U、H⋯ 等) , 而
另一一种种广广度度性性质质=强度性质，如
Vm
=
V n
,
= m V
3.系统的状态和状态函数
系统的状态是指系统所处的样子。热力学中采用系统的宏观性质来描述系统的状态, 所以系统的宏观性质也称为系统的状态函数。
( i) 对于一定量的组成不变的均相流体系统, 系统的任意一个宏观性质是另外两个独立的宏观性质的函数。这一结论是由实验结果得到的,
p2 = psu , 此过程叫定压过程。而定压变化, 仅有p1 = p2, 过程中压力可不恒定。 ( iii ) 定容过程
系统状态变化过程中体积保持恒定, V1 = V2 , 此为定容过程。 ( iv) 绝热过程
系统状态变化过程中, 与环境间的能量传递仅可能有功的形式, 而无热的形式, 即Q = 0 , 叫绝热过程。 ( v) 循环过程
(II)封闭系统——系统与环境之间通过界面只有能量的传递, 而无物质的质量传递。因此封闭系统中物质的质量是守恒的。
(III)隔离系统——系统与环境之间既无物质的质量传递亦无能量的传递。因此隔离系统中物质的质量是守恒的, 能量也是守恒的。
2.系统的宏观性质
热力学系统是大量分子、原子、离子等微观粒子组成的宏观集合
过程——在一定环境条件下, 系统由始态变化到终态的经过。途径——系统由始态变化到终态所经历的过程的总和。

物理化学期末必备知识

第一章气体的pVT 关系主要公式及使用条件1. 理想气体状态方程式nRT RT M m pV ==)/(或 RT n V p pV ==)/(m式中p ，V ，T 及n 单位分别为Pa ，m 3，K 及mol 。

m /V V n =称为气体的摩尔体积，其单位为m 3 · mol -1。

R =8.314510 J · mol -1 · K -1，称为摩尔气体常数。

此式适用于理想气体，近似地适用于低压的真实气体。

2. 气体混合物（1）组成摩尔分数 y B (或x B ) =∑AAB /n n体积分数/y B m ,B B *=V ϕ∑*AVy Am ,A式中∑AAn 为混合气体总的物质的量。

Am,*V表示在一定T ，p 下纯气体A 的摩尔体积。

∑*AA m ,A V y 为在一定T ，p 下混合之前各纯组分体积的总和。

（2）摩尔质量∑∑∑===BBBB B BB mix //n M n m M y M式中∑=BB m m 为混合气体的总质量，∑=BB n n 为混合气体总的物质的量。

上述各式适用于任意的气体混合物。

（3）V V p p n n y ///B B B B *===式中p B 为气体B ，在混合的T ，V 条件下，单独存在时所产生的压力，称为B 的分压力。

*B V 为B 气体在混合气体的T ，p 下，单独存在时所占的体积。

3. 道尔顿定律p B = y B p ，∑=BBp p上式适用于任意气体。

对于理想气体VRT n p /B B =4. 阿马加分体积定律V RT n V /B B =*此式只适用于理想气体。

5. 范德华方程RT b V V a p =-+))(/(m 2mnRT nb V V an p =-+))(/(22式中a 的单位为Pa · m 6 · mol -2，b 的单位为m 3 · mol -1，a 和b 皆为只与气体的种类有关的常数，称为范德华常数。

《物理化学》第一章气体复习题.doc.docx

第一章练习题一、单选题1.理想气体状态方程pV=nRT 表明了气体的p、V、T、n、这几个参数之间的定量关系，与气体种类无关。

该方程实际上包括了三个气体定律，这三个气体定律是（ C）A 、波义尔定律、盖一吕萨克定律和分压定律B、波义尔定律、阿伏加德罗定律和分体积定律C、阿伏加德罗定律、盖一吕萨克定律和波义尔定律D、分压定律、分体积定律和波义尔定律2、在温度、容积恒定的容器中，含有A和 B 两种理想气体，这时A的分A A。

若在容器中再加入一定量的理想气体问P A 和A 的变化为：，分体积是 V C，V 是 P（C）A、P A和V A都变人B、P A和V A都变小C P A不变，V A变小D、P A变小， V A不变3、在温度 T、容积 V 都恒定的容器中，含有 A 和 B 两种理想气体，它的物质的量、分压和分体积分别为n A P A￥和1^ P B V B，容器中的总压为 P。

试判断&列公式屮哪个是正确的（ A ）A 、P A V= n A RTB、P A V= （ n A +n B）RT C、P A VA = n A RT D、P B V B= n B RT4、真实气体在如下哪个条件下，可以近似作为理想气体处理（ C ）A 、高温、高压B、低温、低压C、高温、低压D、低温、高压5、真实气体液化的必要条件是（ B ）A 、压力大于P cB、温度低于T cC、体积等于v c D、同时升高温度和压力6. 在 273 K，101.325 kPa时，CC14(1)的蒸气可以近似看作为理想气体。

已知CC14(1)的摩尔质量为isig.mor1的，则在该条件下，CC14(1)气体的密度为(A )A 、6.87 g.dm-3B、dm-3C、6.42 g.dm'D、3.44 g dm-34.52 g.37、理想气体模型的基本特征是( D ) A 、分子不断地作无规则运动、它们均匀分布在整个容器屮B、各种分子间的作用相等，各种分子的体积大小相等C、所有分子都可看作一个质点，并且它们具有相等的能量D、分子间无作用力，分子本身无体积8、理想气体的液化行为是：( A ) 。

物理化学第一章知识点

气体的pVT关系一、理想气体状态方程pV=nRT (R=8.314472Pa·m3·mol·K-1)根据V m=V/n,n=n/M可得pV m=RTpV m=(m/M)RT根据ρ=m/V和理想气态方程可以求出气体的ρ、V、T、n、M、ρ各种性质。

ρ=pM/RT、M=ρRT/p=RTM/Pv、m=Pvm/RT、n=Pv/RT二、理想气体模型(一)、分子间作用力：两个分子间的相互吸引势能与距离r的6次方成反比，相互排除势能与距离r的12次方成反比。

E=E吸引+E排斥=-A/r6+B/r12(二)、理想气体的微观上的两个特征1、分子间无相互作用力。

2、分子本身不占体积。

(三)、在任何温度和压力下均符合理想气体模型或服从理想气体状态方程的气体称为理想气体图一：兰纳德-琼斯势能曲线示意图(四)、摩尔气体常数当压力趋于零的极限条件下，各种气体pVT均服从pV m=RT的定量关系，R是一个对各种气体都适用的常数。

R=8.314472Pa·m3·mol·K-1三、真实气体状态方程(一)、范德华方程(p+a/V2m)(V m-b)=RT将V m=V/n带入可得(p+n2a/V2)(V-nb)=nRTa只与气体的种类有关，与温度条件无关。

（a/V m2）又称为内压力说明了分子间相互吸引力对压力的影响反比于分子间距离r的6次方。

一般分子间作用力越大，a越大。

a的单位是Pa·m6·mol-2b应该与气体的温度有关。

b是体积修正项，表示每摩尔真实气体分子本身占有体积儿时分子自由活动空间减少的数值。

b的单位是m3·mol-1。

范德华认为真实气体由于分子间的相互作用力会导致气体的压强比理想气体小即p=(p理+a/V2m),体积在考虑了分子本身占有的体积b之后自由活动空间应该是(V m-b)。

范德华方程是一种被简化了的真实气体的数学模型，在任何温度、压力条件下均符合范德华方程的气体叫范德华气体(二)、维里方程pV m=RT(1+Bp2+Cp3+Dp4+……)维里方程是纯经验方程，当压力p→0，摩尔体积V m→0时，维里方程还原为理想气态方程。

《物理化学》复习题

物理化学复习题第一章热力学第一定律一、填空题1、一定温度、压力下，容器中进行如下反应：Zn （s ）+2HCl(aq ）= ZnCl 2（aq)+H 2（g)，若按质量守恒定律，则反应系统为系统;若将系统与环境的分界面设在容器中液体的表面上，则反应系统为系统.2、所谓状态是指系统所有性质的 .而平衡态则是指系统的状态的情况。

系统处于平衡态的四个条件分别是系统内必须达到平衡、平衡、平衡和平衡。

3、下列各公式的适用条件分别为:U=f(T)和H=f （T ）适用于 ;Q v =△U 适用于；Q p =△H 适用于 ;△U=dT nC 12T T m ,v ⎰适用于；△H=dT nC 21T T m ,P ⎰适用于；Q p =Q V +△n g RT 适用于；pV r =常数适用于 .4、按标准摩尔生成焓与标准摩尔燃烧焓的定义，在C （石墨）、CO(g ）和CO 2(g ）之间，的标准摩尔生成焓正好等于的标准摩尔燃烧焓。

标准摩尔生成焓为零的是 ,因为它是。

标准摩尔燃烧焓为零的是，因为它是 .5、在节流膨胀过程中，系统的各状态函数中,只有的值不改变.理想气体经节流膨胀后,它的不改变,即它的节流膨胀系数μ= 。

这是因为它的焓。

6、化学反应热会随反应温度改变而改变的原因是 ;基尔霍夫公式可直接使用的条件是。

7、在、不做非体积功的条件下,系统焓的增加值系统吸收的热量。

8、由标准状态下元素的完全反应生成1mol 纯物质的焓变叫做物质的。

9、某化学反应在恒压、绝热和只做膨胀功的条件下进行, 系统温度由T 1升高到T 2，则此过程的焓变零；若此反应在恒温（T 1）、恒压和只做膨胀功的条件下进行，则其焓变零。

10、实际气体的μ=0P T H 〈⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂，经节流膨胀后该气体的温度将 .11、公式Q P =ΔH 的适用条件是。

12、若某化学反应，只做体积功且满足等容或等压条件,则反应的热效应只由决定,而与无关.13、常温下,氢气经节流膨胀ΔT 0；W 0；Q 0；ΔU 0；ΔH 0。

《物理化学》复习资料

《物理化学》课程期末复习资料《XXX》课程讲稿章节目录：绪论第一章热力学第一定律第一节热力学概论第二节热力学基本概念第三节热力学第一定律第四节体积功与可逆过程第五节热、热容与焓第六节热力学第一定律应用第七节热化学第八节化学反应热效应计算第二章热力学第二定律第一节卡诺循环与卡诺定律第二节热力学第二定律的表述第三节熵函数第四节熵变的计算第五节熵函数的物理意义第六节热力学第三定律第七节吉布斯能和亥姆霍兹能第八节热力学函数间关系第九节吉布斯能和亥姆霍兹能计算第三章多组分系统热力学第一节多组分系统组成表示法第二节偏摩尔量第三节化学势第四节液相多组分体系两个经验定律第五节气体化学势第六节液体混合物和稀溶液组分化学势第七节稀溶液的依数性第八节分配定律第四章化学平衡第一节化学反应等温方程第二节化学反应平衡常数第三节平衡常数计算和化学转化率第四节反应标准吉布斯自由能和化合物标准生成吉布斯自由能第五节温度对平衡常数的影响第六节其他因素对平衡常数的影响第七节反应耦合第五章相平衡第一节相率第二节单组份系统第三节双组份系统（1）第四节双组份系统（2）第五节双组份系统（3）第六章电化学第一节电化学基本概念第二节电解质溶液电导测定与应用第三节电解质溶液活度与活度系数第四节可逆电池第五节电极电势和电池电动势第六节可逆电池热力学第七节电池种类第八节电池电动势测量与应用第九节电极极化和过点位第七章化学动力学第一节反应速率的表示与测量第二节反应速率方程第三节简单级数反应的速率方程第四节反应速率的确定第五节温度对反应速率的影响第六节典型的复杂反应第七节溶液中的反应第八节催化反应动力学第九节光化学反应动力学第八章表面物理化学第一节表面积与表面吉布斯能第二节弯曲表面的性质第三节铺展与湿润第四节溶液的表面吸附第五节不溶性表面膜第六节表面活性剂第七节固体表面对气体的吸附第九章胶体分散系统第一节溶胶的分类和基本特征第二节溶胶的制备和净化第三节动力学性质第四节光学性质第五节电学性质第六节胶体的稳定性第七节乳状液、泡沫和气溶胶第十章大分子溶液第一节大分子溶解结构和平均摩尔质量第二节大分子的溶解特征及在溶液中的形态第三节大分子溶液的渗透压第四节大分子溶液的光散射第五节大分子溶液的流变性第六节大分子溶液的超离心沉降第七节大分子电解质溶液第八节凝胶一、客观部分：（单项选择、多项选择、不定项选择、判断）（一）、选择部分1. 下列哪些属于热力学的研究范畴（ B,C ）A. 体系变化的速率B.体系变化的方向判断C. 体系与环境间的能量交换D. 体系分子的微观结构★考核知识点: 热力学研究范畴参见绪论热力学研究的是体系的状态、变化方向与限度（通过体系与环境间的能量交换能判断），不考虑体系变化速率和分子微观结构。

物理化学复习详解

精品物理化学复习详解马丽英物理化学课程考试复习提纲.物理化学复习提纲第一章热力学第一定律一、重要概念系统与环境,孤立系统,封闭系统,敞开系统,广度性质加和性:V,U,H,S,F,G,强度性质摩尔量,T,p,功,热,内能,焓,热容,状态与状态函数,平衡态,过程函数Q,W,可逆过程,真空膨胀过程,标准态,标准反应焓,标准生成焓,标准燃烧焓二、重要公式与定义式1. 体积功: W= -pdV 外2. 热力学第一定律: ,U = Q+W , dU =,Q +,W3焓的定义: H=U + pV4热容:恒容摩尔热容 C = ,Q /dT = dU/dT ,VmV mV恒压摩尔热容 C = ,Q /dT = dH/dT ,pmp mP理想气体:C- C=R ;凝聚态:C- C 0 ,,,,pmVmpmVm5. 标准摩尔反应焓:由标准生成焓,H T或标准燃烧焓,H f Bc BT计算,, ,H= ,v,HT = -,v,HT rmBfBBc B6. 基尔霍夫公式适用于相变和化学反应过程T2, HT= ,HT+,C dT ,,rm2rm1rpmT11马丽英物理化学课程考试复习提纲.7. 恒压摩尔反应热与恒容摩尔反应热的关系式Q-Q = ,HT -,UT =,vgRT pVrmrmB三、各种过程Q、W、,U、,H 的计算1解题时可能要用到的内容1 对于气体,题目没有特别声明,一般可认为是理想气体,如N,O,H等; 222恒温过程dT=0,,U=,H=0, Q=W非恒温过程,,U = n C,T, ,H = n C,T ,,Vm pm2 对于凝聚相,状态函数通常近似认为只与温度有关,而与压力或体积无关,即,U ,H= n C,T ,pm2 恒压过程:p=p=常数,无其他功W'=0 外T21 W= -pV-V, ,H = Q =n C dT,,U =,H-, pV,外,,21ppmT1 Q=,U-W2 真空膨胀过程理想气体:dT=0,W=0,Q=,U=,H=03 恒外压过程:首先计算功W,然后计算,U,再计算Q,,H;3. 恒容过程 :dV=02马丽英物理化学课程考试复习提纲.T2W=0,Q,=,U = n CdT, ,H=,U+V ,p ,VVm,T14绝热过程:Q=0TT221 绝热可逆过程 W=-pdV = ,U =n CdT ,Vm,,TT11,H=,U+, pV,,,-1,-1,1-,,1-, 理想气体:pV= pV TV= TV Tp= Tp 112211221122p V/T= pV/T 111222TT222 绝热一般过程:由方程W =-pdV = ,U = n CdT 建外,,,Vm TT11立方程求解;5节流过程等焓过程:,H=0,Q=06. 相变过程:1 可逆相变正常相变或平衡相变:在温度T对应的饱和蒸气压下的相变,如水在常压下的0 结冰或冰溶解,100 时的汽化或凝结等过程;由温度T下的焓变计算另一温度T下的焓变 12T2 ,HT= ,HT+ , C dT ,,m2m1pmT12 不可逆相变:利用状态函数与路径无关的特点,根据题目所给的条件,设计成题目给定或根据常识知道的比如水的正常相变点若干个可逆过程,然后进行计算;3马丽英物理化学课程考试复习提纲.7化学过程:标准反应焓,H的计算 rm1 由298.15K时的标准摩尔生成焓或标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓,,H,,v,,HB ,,,v,H,B rmBfmBcm再利用基尔霍夫公式计算另一温度T时的标准反应焓;注意:生成反应和燃烧反应的定义,以及标准摩尔生成焓或标准摩尔燃烧焓存在的联系; 例如 HOl的生成焓与H的燃烧焓,CO 222的生成焓与C石墨的燃烧焓数值等同;2一般过程焓的计算:基本思想是1,再加上相变中的焓变等;4马丽英物理化学课程考试复习提纲.第二章热力学第二定律一、重要概念卡诺循环,热机效率,熵,摩尔规定熵,标准熵,标准反应熵,亥姆霍兹函数,吉布斯函数二、主要公式与定义式1. 热机效率:,, = -W / =+Q/ Q= 1 – T/ T T , T分别2122 1 221为高温,低温热源2卡诺定理:任何循环的热温熵小于或等于0Q/ T+ Q/ T 0 1 1 2 2克老修斯R.Clausius 不等式:T2,S ,Q/ T ,r T1T23熵的定义式:dS =,Q/ T ,r T14亥姆霍兹helmholtz能: F=U-TS5吉布斯Gibbs能:G=H-TS,G=F+pV6热力学第三定律:S0K,完美晶体= 0 7过程方向的判据:1 恒T、恒p、W ’=0过程:dG<0,自发不可逆;dG=0,平衡可逆; 2 一般过程:5马丽英物理化学课程考试复习提纲.,S隔离>0,自发不可逆; ,S隔离=0,平衡可逆; 3 恒T、恒V、W ’=0过程:dF<0,自发不可逆;dF=0,平衡可逆; 8可逆过程非体积功的计算' 1 恒温可逆过程功:W= ,F,W= ,F, r T r T,V'2 恒温恒压过程非体积功:W =,G ,rTp9. 热力学基本方程封闭系统,不需可逆关键式: dU =T dS-pdV dU =,Q +,W ,可逆过程: Q= rT dS, W= p dV r其他式重点掌握: dG = -SdT + V dp H=U+pV,G=H,TS,微分处理得恒压下: dG= -SdT 和恒温: dG= -Vdp ; 三、,S、,F、,G的计算1,S的计算1理想气体pVT过程的计算dS=,Q/ T =dU-,W/T =nCdT-pdV/T ,r rVm积分结果:,S = nClnT/T + nRlnV/V ,Vm2121= nClnT/T + nRlnp/p ,pm2112T22 恒容过程: ,S = nC/T dT ,,VmT16马丽英物理化学课程考试复习提纲.T23 恒压过程: ,S = nC/T dT ,pm,T14 相变过程:可逆相变 ,S =,H/T;非可逆相变需设路径计算5 环境过程:认为是恒温的大热源,过程为可逆,,,,,,,,,,,,,,,,,,S= Q环/T环 = -Q系/T环 r6 标准摩尔反应熵的计算,,,,,,,,,,,,,,,,, ,S= ,v S rmBm2, G的计算1 平衡相变或反应过程:,G=02 恒温过程: ,G=,H- T,S3 非恒温过程:,G=,H- ,TS =,H -,ST-TS 2211诀窍:题目若要计算,G,一般是恒温过程;若不是恒温,题目必然会给出绝对熵;3,F的计算1 恒温恒容不做非体积功可逆过程: ,F=02 恒温:,F =,U -T, S=, G-,pV3 非恒温过程: , G=,U- ,TS =,U-TS-TS 2211诀窍:题目若要计算,F,一般是恒温过程;若不是恒温,题目必然会给出绝对熵;4、化学势7马丽英物理化学课程考试复习提纲.,X1摩尔量 X,BmTPn,,,jB,,nBkdXXnXnXnXdn,,,,,....,1122kkBB,1BXXnXnXn,,,,...........1,12,2,mmimi,G,,,G2化学势 BBmTpn,,,jB,,nBpOB,,,,lnTRT BBOp,,,,,lnTpRTx,,,,,lnTpRTx BBxBAAA,cmBB,,,,,lnTpRT,,,,,lnTpRT BBc,BBm,OOcm3化学势的应用,,, ,相平衡中 dG=dG+dG=,- ,dn B BB化学反应中 dG=, ,, ,0 BB8马丽英物理化学课程考试复习提纲.第三章化学平衡一、主要概念摩尔反应吉布斯函数变,压力商,标准平衡常数,转化率,产率二、主要公式与方程,1理想气体反应的等温方程:,G = ,G+RTlnQ rmrmp注意:对于多相反应,通常只考虑气相组分,固相或液相的活度近似认为为1;, ,,标准反应摩尔吉布斯能变:,G=,vµ= -RT ln K rmBB2平衡常数与温度的关系-化学反应的等压方程2,, G/T /,T = -, H/T ,rmpxrm2,dlnK/ dT = ,H/RT 微分式 rm,,,若,H 为常数lnK/ K = -, H/R1/T- 1/T 定积分 rm21rm2 1lnK = -, H/R1/T + C 不定积分 rm3各种平衡常数的关系与影响理想气体反应平衡的其它因素,,,- ,v ,,v, ,v, ,v K= K p= K p/p = K RT/p= K p/p,n总总pxcnB,1 若反应的,v>0,总压p增大,K不变,K减少,产物摩尔分x数减少,反应朝反应物方向移动;2 惰性组分的影响:相当于降低总压;9马丽英物理化学课程考试复习提纲.物理化学主要公式及使用条件第一章气体的pVT关系主要公式及使用条件1. 理想气体状态方程式pV,m/MRT,nRTpV,pV/n,RTm或3式中p,V,T及n单位分别为Pa,m,K及mol; 称为气体的摩尔体VVn,/m3 -1-1 -1积,其单位为m mol; R=8.314510 J mol K,称为摩尔气体常数;此式适用于理想气体,近似地适用于低压的真实气体;2. 气体混合物1 组成摩尔分数 y 或x = n/nBBBA,A,,,,yV/m,BBB体积分数 yVm,A,AA,Vm,A式中为混合气体总的物质的量;表示在一定T,p下纯气体A的摩尔nA,A ,体积;为在一定T,p下混合之前各纯组分体积的总和; yVm,A,AA2 摩尔质量M,yM,m/n,M/nmixBBBB,,,BBB 式中为混合气体的总质量,为混合气体总的物质的量;上述m,mn,nBB,,BB各式适用于任意的气体混合物;10马丽英物理化学课程考试复习提纲.,y,n/n,p/p,V/VBBBB3式中p为气体B,在混合的T,V条件下,单独存在时所产生的压力,称为B的B ,V分压力;为B气体在混合气体的T,p下,单独存在时所占的体积; B3. 道尔顿定律p= yp, p,pB BB,B上式适用于任意气体;对于理想气体p,nRT/VBB4. 阿马加分体积定律,V,nRT/VBB此式只适用于理想气体;5. 范德华方程2p,a/VV,b,RTmm22p,an/VV,nb,nRT6 -23 -1baa式中的单位为Pa m mol,b的单位为m mol,和皆为只与气体的种类有关的常数,称为范德华常数;此式适用于最高压力为几个MPa的中压范围内实际气体p,V,T,n的相互计算;6. 维里方程23 pV,RT1,B/V,C/V,D/V,......mmmm''2'3及 pV,RT1,Bp,Cp,Dp,......m上式中的B,C,D,…..及B‘,C‘,D‘….分别称为第二、第三、第四…维里系数,11马丽英物理化学课程考试复习提纲. 它们皆是与气体种类、温度有关的物理量;适用的最高压力为1MPa至2MPa,高压下仍不能使用;7. 压缩因子的定义Z,pV/nRT,pV/RTmZ的量纲为一;压缩因子图可用于查找在任意条件下实际气体的压缩因子;但计算结果常产生较大的误差,只适用于近似计算;第二章热力学第一定律主要公式及使用条件1. 热力学第一定律的数学表示式,U,Q,W'或dUQWQpVW,,,,,δδδdδamb规定系统吸热为正,放热为负;系统得功为正,对环境作功为负;式中 p为环amb ‘境的压力,W为非体积功;上式适用于封闭体系的一切过程;2. 焓的定义式H,U,pV3. 焓变,H,,U,,pV1,pV,pV,V,pVpV21式中为乘积的增量,只有在恒压下在数值上等于体积功;2,,HnCTd2 p,m,1此式适用于理想气体单纯pVT变化的一切过程,或真实气体的恒压变温过程,或12马丽英物理化学课程考试复习提纲. 纯的液体、固体物质压力变化不大的变温过程;4. 热力学能又称内能变2 ,,UnCTdV,m,1此式适用于理想气体单纯pVT变化的一切过程;5. 恒容热和恒压热QU,,d0,'0VW,,VQH,,d0,'0pW,,p6. 热容的定义式1定压热容和定容热容CQTHT,,,,δ/d/pppCQTUT,,,,δ/d/VVV2摩尔定压热容和摩尔定容热容CCnHT,,,,//ppp,mmCCnUT,,,,//VVV,mm上式分别适用于无相变变化、无化学变化、非体积功为零的恒压和恒容过程; 3质量定压热容比定压热容cCmCM,,//ppp,m式中m和M分别为物质的质量和摩尔质量;CCR,,4 pV,m,m此式只适用于理想气体;5摩尔定压热容与温度的关系23CabTcTdT,,,, p,ma式中, b, c及d对指定气体皆为常数;13马丽英物理化学课程考试复习提纲. 6平均摩尔定压热容T2 ,,CTTTd/C,m,,m21ppT17. 摩尔蒸发焓与温度的关系T2,,,,,HTHTCTd vapm2vapm1vap,m,pT1或 /,,,,,HTCvapmvap,mpp式中 = g —l,上式适用于恒压蒸发过程; ,CCCvap,mpp,mp,m8. 体积功1定义式,W,,pdVambW,,pdV,amb或W,,pV,V,,nRT,T12212 适用于理想气体恒压过程;3 适用于恒外压过程; W,,pV,Vamb12V24 适用于理想气体恒温W,,pdV,,nRTlnV/V,nRTlnp/p2121,V1可逆过程;WUnCTT,,,,C5 适用于为常数的V,m21V,m理想气体绝热过程;9. 理想气体可逆绝热过程方程CRV,m //1TTVV,2121C,Rp,m //1TTpp,2121rp/pV/V,12121 14马丽英物理化学课程考试复习提纲. 上式中,称为热容比以前称为绝热指数,适用于为常数,理,,CC/CpV,m,mV,m想气体可逆绝热过程p,V,T的计算;10. 反应进度,,,n/,BB上式是用于反应开始时的反应进度为零的情况,,为反应前B,n,n,nnBBB,0B,0 ,,B的物质的量;为B的反应计量系数,其量纲为一;的量纲为mol;11. 标准摩尔反应焓θθθ ,,,,,,HHH,,,,B,B, ,,rmBfmBcmθθ,式中及分别为相态为的物质B的标准摩尔生成焓和标准,HB,,,HB,,fmcm ,摩尔燃烧焓;上式适用于=1 mol,在标准状态下的反应;,12. 与温度的关系 ,HrmT2θθ ,,,,,HTHTCTdrm2rm1r,mp,T1式中 ,适用于恒压反应; ,,CC,B,r,m,mppB13. 节流膨胀系数的定义式,,,,/Tp JT,H,J,T又称为焦耳-汤姆逊系数;第三章热力学第二定律主要公式及使用条件1. 热机效率15马丽英物理化学课程考试复习提纲.,,,W/Q,Q,Q/Q,T,T/T112112112式中和分别为工质在循环过程中从高温热源T吸收的热量和向低温热源T12放出的热;W为在循环过程中热机中的工质对环境所作的功;此式适用于在任意两个不同温度的热源之间一切可逆循环过程;2. 卡诺定理的重要结论,0,可逆循环,Q/T,Q/T1122 ,,0,不可逆循环,任意可逆循环的热温商之和为零,不可逆循环的热温商之和必小于零;3. 熵的定义dSQT,δ/r4. 克劳修斯不等式,δQT/, 可逆dS,,δQT/, 不可逆5. 熵判据,0, 不可逆,S,,S,,Sisosysamb ,,0, 可逆式中iso, sys和amb分别代表隔离系统、系统和环境;在隔离系统中,不可逆过程即自发过程;可逆,即系统内部及系统与环境之间皆处于平衡态;在隔离系统中,一切自动进行的过程,都是向熵增大的方向进行,这称之为熵增原理;此式只适用于隔离系统;6. 环境的熵变,S,Q/T,,Q/Tambambambsysamb16马丽英物理化学课程考试复习提纲. 7. 熵变计算的主要公式222δQddddUpVHVp,,r ,,,,S,,,111TTT,S,W,0对于封闭系统,一切的可逆过程的计算式,皆可由上式导出1,,,SnCTTnRVVln/ln/V,m2121,,,SnCTTnRppln/ln/p,m2112,,,SnCppnCVVln/ln/Vp,m21,m21pVT上式只适用于封闭系统、理想气体、为常数,只有变化的一切过程 CV,m2 ,,SnRVVnRppln/ln/,T2112此式使用于n一定、理想气体、恒温过程或始末态温度相等的过程;3 ,,SnCTTln/p,m21此式使用于n一定、C 为常数、任意物质的恒压过程或始末态压力相等的p,m 过程;8. 相变过程的熵变ββ,S,,H/Tαα,,此式使用于物质的量n一定,在和两相平衡时衡T,p下的可逆相变化;9. 热力学第三定律,limS完美晶体,0mT0,,S完美晶体,0K,0m或,上式中符号代表纯物质;上述两式只适用于完美晶体;10. 标准摩反应熵17马丽英物理化学课程考试复习提纲.,,,S,,SBrmBm,B2,, ,,,,,STSTCTT/dprm2rm1r,m,1上式中=,适用于在标准状态下,反应进度为1 mol时,任一化,C,CBr,mp,B,mpB学反应在任一温度下,标准摩尔反应熵的计算;11. 亥姆霍兹函数的定义A,U,TSdAW,δ'12. Tr此式只适用n一定的恒温恒容可逆过程;13. 亥姆霍兹函数判据,A,0,平衡,T,V ,,0,自发,,A只有在恒温恒容,且不做非体积功的条件下,才可用作为过程的判据;14. 吉布斯函数的定义G,H,TSdGW,δ'15 TP,r此式适用恒温恒压的可逆过程;16. 吉布斯函数判据,0,平衡, ,,G,0,自发Tp,,,G只有在恒温恒压,且不做非体积功的条件下,才可用作为过程的判据;18马丽英物理化学课程考试复习提纲.17. 热力学基本方程式dddUTSpV,,dddHTSVp,,dddASTpV,,,dddGSTVp,,,热力学基本方程适用于封闭的热力学平衡系统所进行的一切可逆过程;说的更详细些,它们不仅适用于一定量的单相纯物质,或组成恒定的多组分系统发生单纯p, V, T变化的过程;也可适用于相平衡或化学平衡的系统,由一平衡状态变为另一平衡态的过程;18. 克拉佩龙方程,, d/d/pTHTV,,,mm,,,,此方程适用于纯物质的相和相的两相平衡;19. 克劳修斯-克拉佩龙方程2dln//dppHRTT,,vapln//1/1/ppHRTT,,,21vapm12,,VlVgmm此式适用于气-液或气-固两相平衡;气体可视为理想气体;与相比T,T12可忽略不计,在的温度范围内摩尔蒸发焓可视为常数;,H 对于气-固平衡,上式则应改为固体的摩尔升华焓; vapmlnT/T,ΔV/ΔHp,p20. 21fusmfusm21ΔVΔHfusmfusm式中fus代表固态物质的熔化;和为常数的固-液两相平衡才可用此式计算外压对熔点的T的影响;19马丽英物理化学课程考试复习提纲. 21. 麦克斯韦关系式//,,,,,TpVSSp,,,,,,//TVpSSV//,,,,,pTSVVT,,,,,,//VTSppT适用条件同热力学基本方程;第四章多组分系统热力学主要公式及其适用条件1. 偏摩尔量:,,,X,,X,定义: 1 B,,,nB,,T,p,nC其中X为广延量,如VUS......,,,,XX,,d,,,ddd全微分式:XTpXn 2 ,BB,,,,,,Tp,,Bp,n,,T,nBB总和: 3 X,nXBB,B2. 吉布斯-杜亥姆方程在Tp 一定条件下,, 或 ; ndX,0xdX,0BBBB,,BB此处,x 指B的摩尔分数,X指B的偏摩尔量; BB3. 偏摩尔量间的关系20马丽英物理化学课程考试复习提纲.广延热力学量间原有的关系,在它们取了偏摩尔量后,依然存在;例:H= U + PV, H= U + PV; A= U - TS, A= U - TS ; B BB B BBG= H – TS , G= H - TS;… B BB,G,,,G,G,,,G,,,,BB,,,,,V,,V;,,S;,,,S...,,,,BB,,,,,p,p,T,T,,,,,,pp,n, ,T,nTBB4. 化学势,,G,,,μG定义 ,,BB,,n,B,,T,p,nC5. 单相多组分系统的热力学公式dU,TdS,pdV,μdnBB,BdH,TdS,Vdp,μdn,BBBdA,-SdT,pdV,μdnBB,BdG,-SdT,Vdp,μdnBB,B,,,,,,,,,U,H,A,G,,,,,,,,μ,,,,B,,,,,,,,,n,n,n,nBBBB,,,,,,,,S,V,nS,p, nT,V,nT,p,nCCCC,,,G,,,,,nB,,T,p,nC但按定义,只有才是偏摩尔量,其余3个均不是偏摩尔量;6. 化学势判据,0,自发,,‘μαd 0n,,在dT = 0 , dp = 0 δW= 0 的条件下,,, BB,,,0,平衡,,αB21马丽英物理化学课程考试复习提纲.μαB其中,指有多相共存,指相内的B 物质; α,α7. 纯理想气体B在温度T压力p时的化学势p0 pggln,,μμRT0p0μgpg 表示理想气体, 表示纯态,为气体的标准化学势;真实气体标准态与0p理想气体标准态均规定为纯理想气体状态,其压力为标准压力 = 100 kPa;8. 理想气体混合物中任一组分B的化学势p0Bμ,μ,RTpgglnBB0pp,ypBB总其中,为B的分压;9. 纯真实气体B在压力为p时的化学势ppRT0 μμgglngd,,,,RTVpm0,pp0Vgm其中,为纯真实气体的摩尔体积;低压下,真实气体近似为理想气体,故积分项为零;10. 真实气体混合物中任一组分B的化学势ppRT0Bμg,μg,RTln,Vg,dpBBB0,pp总0pB其中,Vg为真实气体混合物中组分B在该温度及总压下的偏摩尔体积;低B 压下,真实气体混合物近似为理想气体混合物,故积分项为零;11. 拉乌尔定律与亨利定律对非电解质溶液22马丽英物理化学课程考试复习提纲.p,pxAAA拉乌尔定律:ppA其中,A为纯溶剂A之饱和蒸气压,为稀溶液中溶剂A的饱和蒸气分压,xA为稀溶液中A的摩尔分数;亨利定律: p,kx,kb,kcBx,BBb,BBc,BBpB其中,为稀溶液中挥发性溶质在气相中的平衡分压,为用不同k,k及kx,Bb,Bc,B单位表示浓度时,不同的亨利常数;12. 理想液态混合物定义:其任一组分在全部组成范围内都符合拉乌尔定律的液态混合物;p,pxBBB其中,0 x 1 , B为任一组分; B13. 理想液态混合物中任一组分B的化学势μl,μl,RTlnxBBBμlB其中,为纯液体B在温度T压力p下的化学势;00pμlB若纯液体B在温度T压力下标准化学势为,则有:p00 μμllldl,,,VpμmBBBB,,0p其中,为纯液态B在温度T下的摩尔体积; VlmB,14. 理想液态混合物的混合性质ΔV,0mix ;ΔH,0mix ;23马丽英物理化学课程考试复习提纲. ; ΔSnRxx,,ln,,mixBBBBB ΔG,,TΔSmixmix15. 理想稀溶液溶剂的化学势:p0 μμlllnld,,,RTxVpmAAAA,,0p0p 当p与相差不大时,最后一项可忽略;溶质B的化学势:p0BμμμRT溶质,g,g,lnBBB0pkbBBb,0μRT,g,lnB0p0kbbb,B0B,μg,RTln,RTlnB00pb 我们定义:0pkbBb,00,μg,RTln,μ溶质,V溶质dpBBBb,0,p0p 同理,有: 0pkcc,B00,μg,RTln,μ溶质,V溶质dpBc,BB0,p0ppkx,B,00μg,RTln,μ溶质,V溶质dpBx,BB0,p0p24马丽英物理化学课程考试复习提纲.pb0,Bμ溶质,μ溶质,RTln,V溶质dpBBBb,,0b0ppc0,B,μ溶质,RTln,V溶质dpBBc,,0c0pp,0,μ溶质,RTlnx,V溶质dpx,BBB,0p0p注:1当p与相差不大时,最后一项积分均可忽略;000p2溶质B的标准态为下B的浓度分别为 , 时,b,b,c,c,x,1...BBB00μ溶质c,BB仍然遵循亨利定律时的假想状态;此时,其化学势分别为μ溶质b,B0μ溶质x,B;16. 分配定律在一定温度与压力下,当溶质B在两种共存的不互溶的液体αβ间达到平衡时,若B在αβ两相分子形式相同,且形成理想稀溶液,则B在两相中浓度之比为一常数,即分配系数;bc,,BB ,,K,Kbc,,BB17. 稀溶液的依数性Δp,pxAAB 溶剂蒸气压下降:凝固点降低:条件:溶质不与溶剂形成固态溶液,仅溶剂以纯固体析出2RTMfAΔT,kbk,ffBf0ΔHfusm,A沸点升高:条件:溶质不挥发2RTMbA,,ΔTkbkbbBb0ΔHvapm,A25马丽英物理化学课程考试复习提纲.渗透压: ΠVnRT,B18. 逸度与逸度因子~ppB总气体B的逸度,是在温度T总压力下,满足关系式:~p0BμμRTg,g,lnBB0p 的物理量,它具有压力单位;其计算式为:p~Vg1Bp,pexp{,dp}BB,RTp总0逸度因子即逸度系数为气体B的逸度与其分压力之比:~pB,, BpB理想气体逸度因子恒等于1 ;19. 逸度因子的计算与普遍化逸度因子图pVg1Bln,,,dpB,RTp0用V= ZRT / p 代V,Z为压缩因子有: m Bprdpr,,,lnZ1B,pr0不同气体,在相同对比温度T对比压力p 下,有大致相同的压缩因子Z,rr,因而有大致相同的逸度因子;20. 路易斯,兰德尔逸度规则混合气体中组分B的逸度因子等于该组分B在该混合气体温度及总压下单独存在时的逸度因子;26马丽英物理化学课程考试复习提纲.~~p,,p,,py,,py,pyBBBBBBB总总总适用条件:由几种纯真实气体在恒温恒压下形成混合物时,系统总体积不变;即体积有加和性;21. 活度与活度因子对真实液态混合物中溶剂:μl,μl,RTlna,μl,RTlnxfBBBBBB ,且有:,其中a为limf,1BBx,1B组分B的活度,f为组分B的活度因子; BpB若B挥发,而在与溶液平衡的气相中B的分压为,则有appBBB,af,, ,且 BBxppxBBBB对温度T压力p下,真实溶液中溶质B的化学势,有:pγb0,BB ,,,lndμμ溶质溶质RTVp溶质BBB0,b0pb,,Bγa/,其中,为B的活度因子,且 ,,BB0b,,γ,1limBb0,,BB ;00pμ溶质,μ溶质,RTlnaBBB当p与相差不大时,,对于挥发性溶质,其在气ppp,γkbBBBbB,,,aγ相中分压为:,则; BBkkbbbB第五章化学平衡主要公式及其适用条件27马丽英物理化学课程考试复习提纲.1 化学反应亲和势的定义AG,,,rm'A代表在恒温、恒压和的条件下反应的推动力,A >0反应能自动进行;A,W,0 0处于平衡态;A< 0反应不能自动进行;2 摩尔反应吉布斯函数与反应进度的关系,,,,,G,,,G,,,BBrmTp,B,,G,式中的表示在T,p及组成一定的条件下,反应系统的吉布斯函数随反,,T,p应进度的变化率,称为摩尔反应吉布斯函数变;化学反应的等温方程 3θ ,G,,G,RTlnJprmrm,Bθθθ,,G,,式中 ,称为标准摩尔反应吉布斯函数变;Jpp,, ,,,,pBrmBBB称为反应的压力商,其单位为1;此式适用理想气体或低压下真实气体,,在T,p及组成一定,反应进度为1 mol时的吉布斯函数变的计算;4 标准平衡常数的表达式,BθeqθK,,,,ppBBeqθpB式中为参加化学反应任一组分B的平衡分压力,γ为B的化学计量数;K量B纲为一;若已知平衡时参加反应的任一种物质的量n,摩尔分数y,系统的总压BBθK力p,也可采用下式计算:,B,,B,θθθ,,BB Knppnypp,,,,,,,,,,,,,BBBBBn,,,BB式中为系统中气体的物质的量之和,为参加反应的气态物质化学计量数的代数和;此式只适用于理想气体;28马丽英物理化学课程考试复习提纲.5 标准平衡常数的定义式θθ lnK,,,GRTrmθθ或 KGRT,,,exprm6 化学反应的等压方程——范特霍夫方程θθ2微分式 dlndKTHRT,,rmθθθ积分式 lnKKHTTRTT,,,21rm2121θθ不定积分式 lnKHRTC,,,,rmθ对于理想气体反应,,积分式或不定积分式只适用于为常数的,,,HH,Hrmrmrm 理想气体恒压反应;若是T的函数,应将其函数关系式代入微分式后再积分,,HrmθlnK即可得到与T的函数关系式;7 真实气体的化学平衡,B~θθθeqeqeq,,BBKpppp,,,,,,~,BBBBBeqeqeqBpp,BBB上式中,,分别为气体B在化学反应达平衡时的分压力、逸度和逸度θθKKf系数;则为用逸度表示的标准平衡常数,有些书上用表示;~eqeqeq上式中 ; pp,,,BBB第六章相平衡主要公式及其适用条件1 吉布斯相律F,C,P,229马丽英物理化学课程考试复习提纲.式中F为系统的自由度数即独立变量数;P为系统中的相数;―2‖表示平衡系统只受温度、压力两个因素影响;要强调的是,C称为组分数,其定义为C=S,R,R′,S 为系统中含有的化学物质数,称物种数;R为独立的平衡化学反应数;x,1,,1,BR'B为除任一相中或;同一种物质在各平衡相中的浓度受化学势θK相等限制以及R个独立化学反应的标准平衡常数对浓度限制之外,其他的浓度或分压的独立限制条件数;相律是表示平衡系统中相数、组分数及自由度数间的关系;供助这一关系可以解决:a计算一个多组分多平衡系统可以同时共存的最多相数,即F,0时,P值最大,系统的平衡相数达到最多;b计算一个多组分平衡系统自由度数最多为几,即是确定系统状态所需要的独立变量数;c分析一个多相平衡系统在特定条件下可能出现的状况;应用相律时必须注意的问题:a相律是根据热力学平衡条件推导而得的,故只能处理真实的热力学平衡系统;b相律表达式中的―2‖是代表温度、压力两个影响因素,若除上述两因素外,还有磁场、电场或重力场对平衡系统有影响时,则增加一个影响因素,―2‖的数值上相应要加上―1‖;若相平衡时两相压力不等,则F,C,P,2式不能用,而需根据平衡系统中有多少个压力数值改写―2‖这一项;c要正确应用相律必须正确判断平衡系统的组分数C和相数P;而C值正确与否又取决与R与R的正确判断;d自由度数F只能取0以上的正值;如果出现F<0,则说明系统处于非平衡态;2 杠杆规则杠杆规则在相平衡中是用来计算系统分成平衡两相或两部分时,两相或两部分的相对量,如图6,1所示,设在温度为T下,系统中共存的两相分别为α相与β相;30马丽英物理化学课程考试复习提纲.α, xBβ, xB图6,1 说明杠杆规则的示意图M,,图中M,α,β分别表示系统点与两相的相点;,,分别代表整个系统,αxxxBBB,,nnn相和β相的组成以B的摩尔分数表示;,与则分别为系统点,α相和β相的物质的量;由质量衡算可得aMM,,, nxxnxx,,,BBBB,M,或 xx,nBB,M,,nxx, BB上式称为杠杆规则,它表示α,β两相之物质的量的相对大小;如式中的组成由摩MM,,,,尔分数,,换成质量分数,,时,则两相的量相应由物质的量,xxx,,BBBBBB ,,,,nmmn与或与;由于杠杆规则是根据物料守恒而导出的,所以,无论两相平衡与否,皆可用杠杆规则进行计算;注意:若系统由两相构成,则两相组成一定分别处于系统总组成两侧;第七章电化学主要公式及其适用条件1迁移数及电迁移率电解质溶液导电是依靠电解质溶液中正、负离子的定向运动而导电,即正、负离子分别承担导电的任务;但是,溶液中正、负离子导电的能力是不同的;为31马丽英物理化学课程考试复习提纲.此,采用正负离子所迁移的电量占通过电解质溶液的总电量的分数来表示正负离子之导电能力,并称之为迁移数,用t t 表示;即 + -正离子迁移数Qvu,,,t,,,,Q,Qv,vu,u,,,,,,负离子迁移数Qvu,,,t,,,,Q,Qv,vu,u,,,,,,上述两式适用于温度及外电场一定而且只含有一种正离子和一种负离子的电解质v,溶液;式子表明,正负离子迁移电量与在同一电场下正、负离子运动速率与-1v,有关;式中的u与u称为电迁移率,它表示在一定溶液中,当电势梯度为1V m + -时正、负离子的运动速率;若电解质溶液中含有两种以上正负离子时,则其中某一种离子B的迁移数t计算式为 BQBt,z,BQ,BB2电导、电导率与摩尔电导率κ衡量溶液中某一电解质的导电能力大小,可用电导G,电导率与摩尔电导Λm率来表述;电导G与导体的横截面As及长度l之间的关系为κA1s,,GRlκ式中称为电导率,表示单位截面积,单位长度的导体之电导;对于电解质溶液, κ电导率则表示相距单位长度,面积为单位面积的两个平行板电极间充满电解-1质溶液时之电导,其单位为S m;若溶液中含有B种电解质时,则该溶液的电导率应为B种电解质的电导率之和,即32马丽英物理化学课程考试复习提纲.κ溶液,κB,B虽然定义电解质溶液电导率时规定了电极间距离、电极的面积和电解质溶液的体积,但因未规定相同体积电解质溶液中电解质的量,于是,因单位体积中电解质的物质的量不同,而导致电导率不同;为了反映在相同的物质的量条件下, Λm电解质的导电能力,引进了摩尔电导率的概念;电解质溶液的摩尔电导率定义κ是该溶液的电导率与其摩尔浓度c之比,即κΛ,mcΛm表示了在相距为单位长度的两平行电极之间放有物质的量为1 mol电解质之溶。

物理化学复习重点

物理化学总复习第一章热力学第一定律δWe= - p e d V d U =δQ +δW基本要求1 熟悉基本概念，系统与环境、状态与状态函数、过程与途径、热和功、准静态过程与可逆过程、能与焓等。

2 掌握各种过程Q 、W 、U ∆和H ∆的计算。

3 掌握应用Hess 定律、生成焓及燃烧焓计算反应热的方法。

4 熟悉反应热与温度的关系，能用基尔霍夫定律求算各温度的反应热。

容提要第二节热力学基本概念1系统与环境：敞开系统、封闭系统、孤立系统。

2系统的性质 3热力学平衡态 4状态函数与状态方程 5过程与途径 6热和功第三节热力学第一定律1热力学第一定律 2 热力学能3 热力学第一定律的数学表达式第四节可逆过程与体积功1体积功 2功与过程 3可逆过程第五节焓1焓的定义H=U+ pV2恒容热效应和恒压热效应V Q U ＝∆ p Q H =Δ 第六节热容1 热容的定义。

2 定容热容与定压热容V C p C 第七节热力学第一定律的应用1 热力学第一定律应用于理想气体 2理想气体的C p 与V C 之差 3 理想气体的绝热过程第八节热化学1化学反应的热效应 2 反应进度 3 热化学方程式第九节化学反应热效应的计算1Hess 定律2生成焓和燃烧焓 O mf H ∆ Om c H ∆3反应热与温度的关系——基尔霍夫定律第二章热力学第二定律d 0Q S Tδ-≥2221,,1112ln ln ln ln V m p m T V T p S nC nR nC nR T V T p ∆=+=+基本要求1理解热力学第二定律的建立过程，S 的引入及引入F 和G 的原因； 2掌握克劳修斯不等式，过程可逆性判断； 3掌握∆S 、∆F 、∆G 在各种变化过程中的计算；变化过程单纯状态函数变化相变化学变化恒温过程恒压过程恒容过程绝热过程恒温恒压可逆相变恒压过程恒容过程可逆过程不可逆过程4理解热力学第三定律及规定熵，掌握在化学变化中标准状态函数的计算；5 掌握吉布斯－亥姆霍兹公式；容提要第一节自发过程的特征第二节热力学第二定律克劳修斯表述“热量由低温物体传给高温物体而不引起其它变化是不可能的”。

物理化学复习题及参考答案

(C) 功和热不是能量, 而是能量传递的两种形式, 可称之为被交换的能量
(D) 在封闭系统中发生的过程中, 如果内能不变, 则功和热对系统的影响必互相抵消
答案：B
3．关于焓的性质, 下列说法中正确的是
(A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓
(B) 焓是能量, 它遵守热力学第一定律
(C) 系统的焓值等于内能加体积功
胀后
(A) ΔH≠0
(B) W=0
(C) ΔU≠0
(D) Q=0
答案：A。上述两过程因绝热和不做功故 W 与 Q 均为零。于是ΔU 亦均为零。理想气体
自由膨胀的焓未变，但范德华气体绝热自由膨胀的焓却不等于零。因为真实气体的焓不仅是
温度的函数也是压力或体积的函数。
(22) 如图，在绝热盛水容器中，浸入电阻丝，通电一段时间，通电后水及电阻丝的温
(A) 不是任何实际气体都能在一定条件下液化 (B) 处于相同对比状态的各种气体,不一定有相同的压缩因子 (C) 对于实际气体, 范德华方程应用最广, 并不是因为它比其它状态方程更精确 (D) 临界温度越高的实际气体越不易液化答案：C 4. 理想气体状态方程 pV=nRT 表明了气体的 p、V、T、n、这几个参数之间的定量关系，与气体种类无关。该方程实际上包括了三个气体定律，这三个气体定律是 (A) 波义尔定律、盖－吕萨克定律和分压定律 (B) 波义尔定律、阿伏加德罗定律和分体积定律 (C) 阿伏加德罗定律、盖－吕萨克定律和波义尔定律 (D) 分压定律、分体积定律和波义尔定律
度均略有升高，今以电阻丝为体系有：
(A) W =0， Q <0， U <0 (B). W＞0， Q <0， U >0 (C) W <0， Q <0， U >0 (D). W <0， Q =0， U >0 答案：B。电阻丝得到电功，故 W＞0；电功全部转化为热并部分传给水，故 Q＜0；电阻丝仍有部分热没有传给水，故U＞0。（23）如图，用隔板将刚性绝热壁容器分成两半，两边充入压力不等的空气(视为理想气体)，已知 p 右> p 左，将隔板抽去后:

物理化学第一章习题及一章知识点.

第一章化学热力学基础1.1 本章学习要求1. 掌握化学热力学的基本概念和基本公式2. 复习热化学内容；掌握Kirchhoff公式3. 掌握熵变的计算；了解熵的统计意义1.2内容概要1.2.1热力学基本概念1. 体系和环境体系（system）:热力学中，将研究的对象称为体系。

热力学体系是大量微观粒子构成的宏观体系。

环境（surroundings）：体系之外与体系密切相关的周围部分称作环境。

体系与环境之间可以有明显的界面，也可以是想象的界面。

①敞开体系（open system）：体系与环境间既可有物质交换，又可有能量交换。

②封闭体系（closed system）：体系与环境间只有能量交换，没有物质交换。

体系中物质的量守恒。

③孤立体系（isolated system）：体系与环境间既无物质交换，又无能量交换。

2. 体系的性质（property of system）用来描述体系状态的宏观物理量称为体系的性质（system properties）。

如T、V、p、U、H、S、G、F等等。

①广度性质（extensive properties）：体系这种性质的数值与体系物质含量成正比，具有加和性。

②强度性质（intensive properties）：这种性质的数值与体系物质含量无关，无加和性。

如T、p、d（密度）等等。

3. 状态及状态函数状态（state）：是体系的物理性质及化学性质的综合表现，即体系在一定条件下存在的形式。

热力学中常用体系的宏观性质来描述体系的状态。

状态函数（state function）：体系性质的数值又决定于体系的状态，它们是体系状态的单值函数，所以体系的性质又称状态函数。

根据经验知，一个纯物质体系的状态可由两个状态变量来确定，T、p、V是最常用的确定状态的三个变量。

例如，若纯物质体系的状态用其中的任意两个物理量（如T、p）来确定，则其它的性质可写成T、p的函数Z = f (T、p)。

状态函数的微小变化，在数学上是全微分，并且是可积分的。

物理化学复习重点

第七节典型的复杂反应 1 对峙反应
2 平行反应
3 连续反应
4 链反应
5 复杂反应的近似处理
(1) 稳态近似法: (2) 平衡态近似法:
第八章表面现象
基本要求
1 掌握表面能、表面张力的基本概念，了解影响表面吉布斯能的主要因素。
2 熟悉弯曲液面的性质，拉普拉斯公式和开尔文公式，能用公式做解
释由于液面弯曲所引起的表面现象。
(T ,
p)
(T ,
p
)
RT
ln
p p
第一节偏摩尔量和化学势
1 偏摩尔量 XB,m = 2 偏摩尔量的集合公式：
X = n1X1,m+ n2X2,m + …… niXi,m=
i
nB X B,m
B
3 吉布斯—杜亥姆公式： nBdX B = 0
B
G
4
化学势:：B
=
GB,m
=
( nB
)T
,P,n j
负偏差很大时，最高恒沸组成。
4 蒸馏与精馏
第四节部分互溶和完全不互溶的双液系统 1 部分互溶的双液系统：最高临界溶解温度，共轭相。 2 完全不互溶的双液系统
第五节二组分固-液系统平衡相图
第六节三组分系统的相平衡第七章化学动力学
基本要求
1 掌握基元反应、总反应、反应级数、反应分子数等基本概念。 2 掌握简单级数反应的微分和积分速率方程及特点。
)
RT
lnaA,
x
溶质：B
=
B
(
T,
p
)＋RT
lnx
xB=
B
(
T,
p
)
RT
lnaB,

物理化学第一章--化学热力学

Qp不是状态函数，而△H是状态函数的变化，
只有在等温、等压、不做其他功的条件下，二者才相等。
通常用△H代表Qp（恒压反应热）。
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反应热：在等温非体积功为零的条件下，封闭系统中发
生某化学反应，系统与环境之间所交换的热量称为该化学反应的热效应，亦称为反应热。
热化学方程式：表示化学反应及其反应热关系的化学反
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19
•有一封闭系统从状态1变化经a到状态2，又从状态2经过b回到状态1，如果已知1-a-2过程吸收热量为10kJ；2-b-1过程放出热量9kJ，并且环境对系统所做功为8kJ，那么1-a-2过程的做功为( )。
A．8kJ
B．7kJ
C．9kJ
D．6kJ
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• 对一定质量的理想气体，下列四种状态变化中，哪些是可能实现的（）
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第一章化学热力学基础
第二节焓、熵、G
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• 鸡腿堡 441千卡 • 墨西哥鸡肉卷1个： 600千卡 34克脂肪 • 香辣鸡翅膀6个：471千卡 33克脂肪 • 上校鸡块3个： 340千卡 16克脂肪 • 薯条( 小)： 205千卡 • 苹果派： 260千卡 • 奶昔： 360千卡 9克脂肪 • 蛋塔： 290千卡 13克脂肪
系统吸热: Q >0; 系统放热: Q <0。系统对环境做功：W <0；环境对系统做功：W > 0

物理化学课后复习题第一章答案

习题解答第一章1． 1mol 理想气体依次经过下列过程：(1)恒容下从25℃升温至100℃，(2)绝热自由膨胀至二倍体积，(3)恒压下冷却至25℃。

试计算整个过程的Q 、W 、U ∆及H ∆。

解：将三个过程中Q 、U ∆及W 的变化值列表如下：过程 QU ∆ W(1) )(11,初末T T C m V - )(11,初末T T C m V -0 (2)（3） )(33,初末T T C m p - )(33,初末T T C m v - )(33初末V V p -则对整个过程:K 15.29831＝末初T T = K 15.37331==初末T T Q ＝)(11,初末－T T nC m v +0+)(33,初末－T T nC m p＝）初末33(T T nR -＝[1×8.314×(-75)]J ＝-623.55JU ∆＝)(11,初末－T T nC m v +0+)(33,初末－T T nC m v ＝0W ＝-)(33初末V V p -＝-）初末33(T T nR - ＝-[1×8.314×(-75)]J ＝623.55J因为体系的温度没有改变，所以H ∆＝02． 0.1mol 单原子理想气体，始态为400K 、101.325kPa ，经下列两途径到达相同的终态：(1) 恒温可逆膨胀到10dm 3，再恒容升温至610K ； (2) 绝热自由膨胀到6.56dm 3，再恒压加热至610K 。

分别求两途径的Q 、W 、U ∆及H ∆。

若只知始态和终态，能否求出两途径的U ∆及H ∆？解：(1)始态体积1V ＝11/p nRT ＝(0.1×8.314×400/101325)dm 3＝32.8dm 3W ＝恒容恒温W W +＝0ln12+V V nRT＝(0.1×8.314×400×8.3210ln +0)J ＝370.7JU ∆＝)(12,T T nC m V -＝[)400610(314.8231.0-⨯⨯⨯]J ＝261.9J Q ＝U ∆+W ＝632.6J H ∆＝)(12,T T nC m p -＝[)400610(314.8251.0-⨯⨯⨯]＝436.4J (2) Q ＝恒压绝热Q Q +＝0+)(12,T T nC m p -＝463.4J U ∆＝恒压绝热U U ∆+∆＝0+)(12,T T nC m V -＝261.9J H ∆＝恒压绝热H H ∆+∆＝0+绝热Q ＝463.4J W ＝U ∆-Q ＝174.5J若只知始态和终态也可以求出两途径的U ∆及H ∆，因为H U 和是状态函数，其值只与体系的始终态有关，与变化途径无关。