傅献彩《物理化学》考研2021考研复习笔记和真题
傅献彩版物理化学笔记
傅献彩版物理化学笔记
物理化学是一门融计算机科学、化学、物理以及生物技术为一体的科学，它的研究范
围很广泛，可以从结构、性质、反应以及现象等方面来分析物质在它们物理化学性质上的
变化。
通常，物理化学研究了物质在它们结构宏观表现以及它们相互间关系上的深入性质。
物理化学主要关注对象是分子，由于分子是物质最小单位。
因此，物理化学也有助于研究
物质的行为如何影响整体的特定物理性质。
物理化学的研究分为实验研究和理论研究两大类：实验研究是以实验结果作为主要出
发点，依据实验结果对物质的性质进行建模和解释；理论研究是以现有的理论模型和计算
方法进行分析，用来阐明和解释物质性质间的关系和规律。
实验研究可以分为实验材料合成、物性测试和结构表征等，其中，实验材料合成涉及
物质结构的改造；物性测试可探究物质的性质、强度等；而结构表征则涉及到使用物理量
子化学等实验方法对物质的结构特征进行研究。
理论研究涉及到各种相关的理论模型，比如量子力学模型、Schrödinger方程以及等
温热力学模型等，使用这些理论可以更深入、准确地解释物质性质。
同时，物理化学也可
以利用计算机辅助设计技术，包括利用数值模型进行研究，也可以利用电子计算机实现复
杂的计算效率。
物理化学的研究方法有很多，可以利用各种实验方法去探测物质的结构和性质，也可
以使用计算机实现复杂的数值模型，另外，还可以凭借多种理论模型来说明物质的作用机
制并对其进行分析。
此外，不同研究者可根据自己的意图，将上述若干研究方法结合起来，从而使分子或者物质等得到更准确的理解，让我们更好地利用物质身上的结构特性和性质，来得到技术创新和科学发现。
(NEW)傅献彩《物理化学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解
目 录第1章 气 体1.1 复习笔记1.2 课后习题详解1.3 名校考研真题详解第2章 热力学第一定律2.1 复习笔记2.2 课后习题详解2.3 名校考研真题详解第3章 热力学第二定律3.1 复习笔记3.2 课后习题详解3.3 名校考研真题详解第4章 多组分系统热力学及其在溶液中的应用4.1 复习笔记4.2 课后习题详解4.3 名校考研真题详解第5章 相平衡5.1 复习笔记5.2 课后习题详解5.3 名校考研真题详解第6章 化学平衡6.1 复习笔记6.2 课后习题详解6.3 名校考研真题详解第7章 统计热力学基础7.1 复习笔记7.2 课后习题详解7.3 名校考研真题详解第8章 电解质溶液8.1 复习笔记8.2 课后习题详解8.3 名校考研真题详解第9章 可逆电池的电动势及其应用9.1 复习笔记9.2 课后习题详解9.3 名校考研真题详解第10章 电解与极化作用10.1 复习笔记10.2 课后习题详解10.3 名校考研真题详解第11章 化学动力学基础（一）11.1 复习笔记11.2 课后习题详解11.3 名校考研真题详解第12章 化学动力学基础（二）12.1 复习笔记12.2 课后习题详解12.3 名校考研真题详解第13章 表面物理化学13.1 复习笔记13.2 课后习题详解13.3 名校考研真题详解第14章 胶体分散系统和大分子溶液14.1 复习笔记14.2 课后习题详解14.3 名校考研真题详解第1章 气 体1.1 复习笔记一、气体分子动理论1．理想气体理想气体：在任何压力、任何温度下都符合理想气体状态方程pV＝nRT 的气体。
理想气体状态方程中，p为气体压力，单位是Pa；V为气体的体积，单位是m3；n为物质的量，单位是mol；T为热力学温度，单位是K；R是摩尔气体常数，。
2．气体分子动理论的基本公式（1）气体分子运动的微观模型①气体是大量分子的集合体；②气体分子不断地作无规则的运动，均匀分布在整个容器之中；③分子彼此的碰撞以及分子与器壁的碰撞是完全弹性的。
《物理化学》考研傅献彩版配套考研真题库
《物理化学》考研傅献彩版配套考研真题库第一部分考研真题精选一、选择题1原电池在定温定压可逆条件下放电时，过程中与环境交换的热量在数值上与下列哪个量数值相等？（）[北京科技大学2011研]A．Δr H mB．零C．TΔr S mD．Δr G m【答案】C查看答案【解析】等温可逆过程，Q r＝TΔr S m。
2采用对消法（或称补偿法）测定电池电动势时，需要选用一个标准电池。
这种标准电池所具备的最基本条件是（）。
[首都师范大学2010研]A．电极反应的可逆性很大，常用做参比电极B．电动势精确已知，与测量温度无关C．电池可逆，电势具有热力学意义D．高度可逆，电动势温度系数小，稳定【答案】D查看答案【解析】标准电池指测定电池电动势时，需要的电动势已知的并且稳定不变的辅助电池。
其电池内的反应是可逆的，且与温度的关系很小。
3为延长建筑物的寿命和降低成本，最好不用下面哪种水来搅拌用于浇注钢筋的混凝土？（）[中国科学技术大学2010研]A．河水B．超纯水C．海水D．去离子水【答案】C查看答案【解析】钢筋混泥土的主要成分是铁，海水中含有多种矿物质，会与铁形成原电池，而腐蚀钢筋。
4一贮水铁箱上被腐蚀了一个洞，今用一金属片焊接在洞外面以堵漏，为了延长铁箱的寿命，选用哪种金属片为好？（）[中国科学技术大学2010研]A．镀锡铁B．铁片C．铜片D．锌片【答案】D查看答案【解析】为了达到防腐蚀的目的，焊接的金属应该与铁构成原电池，且选择的金属片的活性要高于铁，所以为锌片。
5反应A＋B→P符合Arrhenius公式，当使用催化剂时，其活化能降低了80kJ·mol －1，在室温（298K）下进行反应时，催化剂使其反应速率常数约提高了（）倍。
[中国科学技术大学2010研]A．2×105B．1014C．5000D．9×1012【答案】B查看答案【解析】根据Arrhenius经验式的指数式解得6某具有简单级数的反应，速率常数k＝0.1dm3·mol－1·s－1，起始浓度为0.1mol·dm －3，当反应速率降至起始速率的1/4时，所需时间为（）。
傅献彩《物理化学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解-第7~9章【圣才出品】
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对一切可能的微观运动状态所求的平均值。该假设表明可以通过对微观量的统计计算得到宏 观量。
说明：对于一个粒子数 N、体积 V 和内能 U 确定的系统，根据等概率假定，其微观状 态数最多的那种分布称为最概然分布。
2．配分函数的分离
粒子（全）配分函数可分解为各独立运动配分函数之乘积，即
q qt qr qv qe qn ，称为配分函数析因子性质。
q = q q q 定域子系统：
v
e
n （若不考虑电子运动和核运动，定域子的全配
分函数即等于振动配分函数。）
3．配分函数与热力学函数的关系
表 7-1
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四、各配分函数的求法及其对热力学函数的贡献
1．原子核配分函数
q g en,0 / kT
n
n,0
或
（核基态的能量选为零时）
q0 n
gn,0
q n 与 T，V 无关，对热力学能、焓和热容没有贡献，对熵、Helmholtz 自由能和
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第 7 章 统计热力学基础
傅献彩《物理化学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(电解与极化作用)【圣才出品】
E分解 阳极，析出 -阴极，析出 E可逆 阳极 阴极
分解电压是指对所需的最小电压而言，因此可不考虑溶液中因克服电阻而引起的电位降 （IR）。
4．极化曲线——超电势的测定 电化学超电势（又称活化超电势）：为了使电极反应顺利进行所额外施加的电压。
超电势：某一电流密度下的电势不可逆 与可逆 之间的差值，可用于表示电极极化的状
况。
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极化曲线：超电势或电极电势与电流密度之间的关系曲线。极化曲线的形状和变化规律 反映了电化学过程的动力学特征，从极化曲线上可得到在一定电流密度时的超电势。
（1）极化曲线可分为阴极极化曲线和阳极极化曲线，极化曲线有如下规律（如图 10-1 所示）
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浓差极化是由于离子扩散速率小于离子在电极上放电的速率，使得电极附近的离子浓度 较本体溶液浓度有差别所致。其结果是使阴极的电极电势变得比可逆时更小一些，而使阳极 电极电势变得比可逆时更大一些。
浓差极化的数值与浓差的大小有关，而浓差的大小则与搅拌情况、电流密度和温度有关。 因浓差极化主要是由于离子在溶液中的扩散速率缓慢引起的，所以可以通过搅拌或升高电解 温度，来部分消除。也可以利用滴汞电极上的浓差极化进行极谱分析。
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极上，超电势很小，所以标准氢电极中的铂电极要镀上铂黑。 （3）影响超电势的因素 ①电极材料；②电极的表面状态；③电流密度；④温度；⑤电解质的性质；⑥浓度；⑦
溶液中的杂质等。
三、电解时电极上的竞争反应 1．阴极上的反应 电解时阴极上发生还原反应。发生还原的物质有：金属离子、氢离子等。 判断在阴极上首先析出何种物质，应把可能发生还原物质的电极电势计算出来，同时考 虑它的超电势。电极电势最大的首先在阴极析出，即在阴极上（还原）电势愈正者，其氧化 态愈先还原而析出。 2．阳极上的反应 电解时阳极上发生氧化反应。发生氧化的物质有：阴离子如 Cl－、OH－等，阳极本身 发生氧化。 判断在阳极上首先发生什么反应，应把可能发生氧化物质的电极电势计算出来，同时要 考虑它的超电势。电极电势最小的首先在阳极氧化，即在阳极上（还原）电势愈负者，其还 原态愈先氧化而析出。 3．实际分解电压的计算 确定了阳极、阴极析出的物质后，将两者的析出电势相减，就得到了实际的电动势，即理论分解电压； ΔE 不可逆——由于电极上反应的不可逆，即电极极化效应所致； IR——电解池内溶液、导线和接触点等的电阻引起的电压降。
傅献彩《物理化学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(化学动力学基础(二))【圣才出品】
二、过渡态理论 1．过渡态理论基本要点
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（1）反应物到产物必须经过一种过渡状态，即反应物分子活化形成活化络合物的中间 状态，反应物与活化络合物之间能很快速成化学平衡。
（2）活化络合物又可分解为产物，活化络合物分解步骤为慢步骤，化学反应速率由活 化络合物分解步骤决定。
Ep (r) De[exp{2a(r r0)} 2exp{a(r r0)}]
计算双原子分子势能 Ep 最常用的经验公式。式中 r0 是分子中双原子分子间的平衡核间
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距，De 是势能曲线的井深,a 为与分子结构有关的常数。
③活化络合物，就向产物转化，这步是反应的速决步。
（2）对于一般基元反应，速率常数的计算式为
k kBT f ' exp( E0 )
h fB
RT
B
4．过渡状态理论的优缺点
（1）优点
①形象地描绘了基元反应进展的过程。
②原则上可以从原子结构的光谱数据和势能面计算宏观反应的速率常数。
（3）反应物分子间相互作用势能是分子间相对位置的函数，反应物转化为产物的过程 是体系势能不断变化的过程。
（4）过渡状态理论提供了由物质基本结构系数[υ（振动频率）,m（质量）,r（核间距） 等]计算反应速率常数的方法。
过渡态理论：由反应物分子变成生成物分子,中间一定要经过一个过渡态,而形成这个过 渡态必须吸取一定的活化能，即反应物分子活化形成活化络合物的中间状态，所以又称为活 化络合物理论。用该理论，只要知道分子的振动频率、质量、核间距等基本物性，就能计算 反应的速率常数，所以又称为绝对反应速率理论。
物理化学 傅献彩版 知识归纳
−
E kT
⎞ ⎟⎠
dE
代表分子能量介于
E
~
(E + dE)
之间的分子
占总分子数的分数。
N E1→∞ N
=
exp
⎛ ⎜⎝
−
E1 kT
⎞ ⎟⎠
代表能量超过
E1
的分子占总分子数的分数。
N E2 →∞ N E1→∞
=
exp
⎛ ⎜⎝
−
E2 − kT
E1
⎞ ⎟⎠
代表能量超过
E2
与能量超过
E1
的分子数的比值。
最概然速率： vm =
诀窍：题目若要计算 ∆A ，一般是恒温过程；若不是恒温，题目必然会给出绝对熵。
∂V ∂T
⎞ ⎟⎠ p
6. Gibbs-Helmholtz 方程
5
乐山师范学院 化学与生命科学学院
⎡ ⎢ ⎢
∂
⎛ ⎜⎝
∆G T
⎞ ⎟⎠
⎤ ⎥ ⎥
=
−
∆H
，
⎡ ⎢ ⎢
∂
⎛ ⎜⎝
∆A ⎞ ⎤
T
⎟⎠
⎥ ⎥
= − ∆U
⎢ ∂T ⎥
T 2 ⎢ ∂T ⎥
T2
⎢⎣
⎥⎦ p
⎢⎣
⎥⎦ p
7. 一些基本过程的 ∆S, ∆A, ∆G 的计算
⎞ ⎟
(3β
⎠
−1)
=
8τ
8. 压缩因子
Z = pVm = pV RT nRT
若 Z > 1 ，表明在同温同压下，实际气体的体积大于理想气体的体积，即实际气体难于 压缩。若 Z < 1 ，则情况相反。先求对比压力和对比温度，查压缩因子图得到压缩因子，
物理化学傅献彩复习题答案
物理化学傅献彩复习题答案【篇一：物理化学傅献彩课后复习题(非习题)答案】【篇二：南京大学物理化学下册(第五版傅献彩)复习题及解答】>第九章1.可逆电极有哪些主要类型?每种类型试举一例，并写出该电极的还原反应。
对于气体电极和氧化还原电极在书写电极表示式时应注意什么问题?答：可逆电极有三种类型：2+2+-(1)金属气体电极如zn(s)|zn (m) zn(m) +2e= zn(s)-- -(2)金属难溶盐和金属难溶氧化物电极如 ag(s)|agcl(s)|cl(m)，agcl(s)+ e= ag(s)+cl(m)3+2+3+- 2+(3)氧化还原电极如： pt|fe(m1),fe(m2)fe(m1) +e= fe(m2)对于气体电极和氧化还原电极，在书写时要标明电极反应所依附的惰性金属。
2.什么叫电池的电动势?用伏特表侧得的电池的端电压与电池的电动势是否相同?为何在测电动势时要用对消法?答：正、负两端的电势差叫电动势。
不同。
当把伏特计与电池接通后，必须有适量的电流通过才能使伏特计显示，这样电池中发生化学反应，溶液浓度发生改变，同时电池有内阻，也会有电压降，所以只能在没有电流通过的情况下才能测量电池的电动势。
3.为什么weslon标准电池的负极采用含有cd的质量分数约为0.04~0.12的cd一hg齐时，标准电池都有稳定的电动势值?试用cd一hg的二元相图说明。
标准电池的电动势会随温度而变化吗?答：在cd一hg的二元相图上，cd的质量分数约为0.04~0.12的cd一hg齐落在与cd一hg固溶体的两相平衡区，在一定温度下cd 一hg齐的活度有定值。
因为标准电池的电动势在定温下只与cd一hg齐的活度有关，所以电动势也有定值，但电动势会随温度而改变。
4.用书面表示电池时有哪些通用符号?为什么电极电势有正、有负？用实验能测到负的电动势吗？答：用“|”表示不同界面，用“||”表示盐桥。
电极电势有正有负是相对于标准氢电极而言的。
2021年浙江大学827物理化学（乙）考研精品资料之傅献彩、南京大学《物理化学》考研核心题。。。
40．已知水在
时的饱和蒸气压为 287Pa,若在
，287Pa 时，一定量的水缓慢蒸发为水蒸气，则
此过秳的 __________0， __________0。掌б心博阅电〼子↑书
【答案】＞、=
【解析】为
，287Pa 温度下的可逆相变，故
，而此蒸发过程为恒温恒压过程，此过程的
，而
。
41．在 273.15K 时用活性炭吸附
温度降低；若焦汤系数小于 0，可产生制热效果，温度升高。
39．对于由 A，B，C，D 组成的四组分凝聚系统，在指定的压力下，最多可以有__________个相，它仧分 别是__________。
【答案】5、A，B，C，D 和凝聚相 【解析】指定压力下，相律表达式为 F=C-P+1，其中 C=4，令 F=0，解得 P=5，即 A，B，C，D 和凝 聚相。
【答案】0.0159s
，
，则 达到极大
【解析】
47 ． 已 知 反 应
的；反应的；则应的 是__________V。掌ш心博╬阅电子书
由于 故 17．从吸附的角度考虑，催化剂的活性取决于__________，一个良好的催化剂应具有__________ 【答案】化学吸附的强度、中等强度的化学吸附
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18．当一个电子从氢原子的 n=3 的能级跃迁至 n=2 的能级时，发射出的光子的波长为__________。
【答案】
14 ． 当 电 流 通 过 电 池 戒 电 解 池 时 ， 电 极 将 因 偏 离 平 衡 而 发 生 极 化 。 下 图 描 述 了 这 一 极 化 现 象 。 其 中 __________曲线表示了原电池的负极，__________曲线表示了电解池的阳极。掌 л 心 博阅 电子书
傅献彩《物理化学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(表面物理化学)【圣才出品】
第13章表面物理化学13.1 复习笔记一、表面和界面1．定义界面是指密切接触的两相之间约几个分子厚度的过渡区。
若其中一相为气体，这种界面通常称为表面。
严格讲表面应是液体和固体与其饱和蒸气之间的界面，但习惯上把液体或固体与空气的界面称为液体或固体的表面。
常见的界面有：气-液界面，气-固界面，液-液界面，液-固界面，固-固界面。
其中气-液界面和气-固界面习惯称为表面。
2．界面现象的本质处在界面层的分子，与内部分子相比所处的环境不同，一方面受到体相内相同物质分子的作用，另一方面受到性质不同的另一相中物质分子的作用，其作用力未必能相互抵消，因此，界面层会显示出一些独特的性质。
对于单组分系统，这种特性主要来自于同一物质在不同相中的密度不同；对于多组分系统，则特性来自于界面层的组成与任一相的组成均不相同。
3．比表面比表面是单位质量物质的表面积，单位通常以m2·g-1来表示。
其定义为s AAm或式中，m 和V 分别为物质的质量和体积，A s 为物质的总表面积。
比表面通常用来表示多相分散系统的分散程度。
对一定质量的物体，若将其分散为粒子，粒子越小，比表面越大。
二、表面张力及表面Gibbs 自由能1．液体的表面张力、表面功及表面Gibbs 自由能（1）表面张力：在两相（特别是气液）界面上，处处存在着一种张力，这种力垂直于表面的边界，指向液体方向并与表面相切。
把作用于单位边界线上的这种力称为表面张力，其方向指向液体方向并与表面相切，并和两部分的分界线垂直。
表面张力可以看作是引起液体表面收缩的单位长度上的力，单位为N ·m -1。
（2）表面功：在恒温、恒压和组分恒定下，使系统增加单位表面积所需的可逆功，其单位为J ·m -2。
可表示为（3）表面Gibbs 自由能：在恒温恒压下，使系统增加单位表面积所需的Gibbs 自由能的增值，其单位为J ·m -2。
可表示为注意：表面张力、表面功及表面吉布斯函数均用γ表示。
《物理化学》第五版-(傅献彩主编)复习题答案--(全)
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第十一章 表面现象
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微信搜索【大四学长】免费VIP版安卓苹果实用工具，学习资料，电脑软件分享 第三章 热力学第二定律
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傅献彩《物理化学》第5版笔记和课后习题含考研真题详解(1-3章)【圣才出品】
三、分子运动的速率分布 1．Maxwell 速率分布定律
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f v
4
m 2kT
1.5
exp
mv2 2kT
v
2
分子速率分布曲线与温度的关系（见图 1-1-3）
图 1-1-3 分子速率分布曲线与温度的关系 【关系推导】T2＞T1，随着温度升高，最高点下移。
【知识框架】
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【重点难点归纳】 一、气体分子动理论 1．理想气体 理想气体：符合方程 pV＝nRT。 【补充】气体在低压及较高温度下更符合状态方程 pV＝nRT
2．气体分子动理论的基本公式
（1）气体的根均方速率
3．分子与器壁的碰撞频率
z p 2MRT
4．分子隙流 隙流速度
v n
kT 2m
p n 2mkT
RT 2M
七、实际气体
1．实际气体的行为
（1）压缩因子（Z）衡量偏差的大小：
Z pVm pV RT nRT
【判据】①理想气体的 pVm＝RT，Z＝1。 ②对实际气体，若 Z＞1，则 pVm＞RT，实际气体的可压缩性比理想气体小。 ③当 Z＜1 时，情况则相反。
f (E)
2
1 kT
1.5
e
E kT
E
1 2
2．在二维平面能量大于某定值 E1 的分子分数
N e E1
E1 kT
N
3．在三维空间能量大于某定值 E1 的分子分数
1
N E1 N
2
E1
e kT
E1 kT
2021化学考研上海交大傅献彩《物理化学》考研真题解
2021化学考研上海交大傅献彩《物理化学》考研真题解第一部分考研真题精选一、选择题1原电池在定温定压可逆条件下放电时，过程中与环境交换的热量在数值上与下列哪个量数值相等？（）[北京科技大学2011研]A．Δr H mB．零C．TΔr S mD．Δr G m【答案】C~~~~【解析】等温可逆过程，Q r＝TΔr S m。
2采用对消法（或称补偿法）测定电池电动势时，需要选用一个标准电池。
这种标准电池所具备的最基本条件是（）。
[首都师范大学2010研]A．电极反应的可逆性很大，常用做参比电极B．电动势精确已知，与测量温度无关C．电池可逆，电势具有热力学意义D．高度可逆，电动势温度系数小，稳定【答案】D~~~~【解析】标准电池指测定电池电动势时，需要的电动势已知的并且稳定不变的辅助电池。
其电池内的反应是可逆的，且与温度的关系很小。
3为延长建筑物的寿命和降低成本，最好不用下面哪种水来搅拌用于浇注钢筋的混凝土？（）[中国科学技术大学2010研]A．河水B．超纯水C．海水D．去离子水【答案】C~~~~【解析】钢筋混泥土的主要成分是铁，海水中含有多种矿物质，会与铁形成原电池，而腐蚀钢筋。
4一贮水铁箱上被腐蚀了一个洞，今用一金属片焊接在洞外面以堵漏，为了延长铁箱的寿命，选用哪种金属片为好？（）[中国科学技术大学2010研] A．镀锡铁B．铁片C．铜片D．锌片【答案】D~~~~【解析】为了达到防腐蚀的目的，焊接的金属应该与铁构成原电池，且选择的金属片的活性要高于铁，所以为锌片。
5反应A＋B→P符合Arrhenius公式，当使用催化剂时，其活化能降低了80kJ·mol－1，在室温（298K）下进行反应时，催化剂使其反应速率常数约提高了（）倍。
[中国科学技术大学2010研]A．2×105B．1014C．5000D．9×1012【答案】B~~~~【解析】根据Arrhenius经验式的指数式解得6某具有简单级数的反应，速率常数k＝0.1dm3·mol－1·s－1，起始浓度为0.1mol·dm－3，当反应速率降至起始速率的1/4时，所需时间为（）。
傅献彩《物理化学》考研考点精讲2
傅献彩《物理化学》考点精讲同理γＢ()α＝ｐＢｐ ＢｘＢ＝ｐｙＢｐＢｘＢ＝２０×０．６１０×０．１＝１２（４）ｐ～ｘ图如下：（５）体系的Ｔ～ｘ图不会出现最高共沸点，而会出现最低共沸点。
７．一定温度Ｔ下，某组分气液平衡系统ｐ～ｘＢ相图中的液相线如下图所示。
（１）请问Ａ、Ｂ形成的系统产生了什么偏差？（２）在ｐ～ｘＢ图上补充画出气相线示意图（用虚线表示，并注明）。
（３）在温度—组成图上示意画出系统完整的相图，并注明各相区的稳定相。
（４）若进料组成为ｘＢ＝０．７，进行精馏是，塔釜、塔顶各得到什么？解：（１）因为在ｐ～ｘＢ图中有最低点，所以Ａ、Ｂ形成的系统产生了最大负偏差。
（２）在ｐ～ｘＢ图上补充画出气相线示意图，如下图所示。
（图见视频）（３）系统完整的Ｔ～ｘＢ图如下所示。
（４）若进料组成为ｘＢ＝０．７，进行精馏时，塔釜、塔顶各得到恒沸混合物和纯Ｂ。
（图见视频）第六章 化学平衡复习重点：基本原理及公式一、化学反应亲和势及化学反应判据Ａｄｅｆ－ Ｇ ()ξＴ，ｐ＝－ΔｒＧｍ＝－∑ＢνＢμＢ化学反应判据：Ａ＞０，反应正向进行Ａ＜０，反应逆向进行Ａ＝０，反应达到平衡二、化学反应的等温方程ΔｒＧｍ＝ΔｒＧθｍ＋ＲＴｌｎＱｆ Ｑｆ＝∏Ｂ（ｆＢｐθ）νＢ———逸度商三、标准平衡常数定义式：ΔｒＧθｍ()Ｔ＝－ＲＴｌｎＫθｆ表达式：Ｋθｆ＝∏Ｂ（ｆｅｑＢｐθ）νＢ反应方向的判据：对于理想气体，Ｑｆ＝Ｑｐ，Ｋθｆ＝Ｋθｐ若Ｋθｐ＞Ｑｐ，则ΔｒＧｍ＜０，反应可向右自发进行若Ｋθｐ＝Ｑｐ，则ΔｒＧｍ＝０，表示系统已处于平衡状态若Ｋθｐ＜Ｑｐ，则ΔｒＧｍ＞０，反应不能向右自发进行四、平衡常数与温度的关系—范特霍夫等压方程微分式：ｄｌｎＫθｄＴ＝ΔｒＨθｍＲＴ２积分式：ｌｎＫθ（Ｔ２）Ｋθ（Ｔ１）＝ΔｒＨθｍＲ（１Ｔ１－１Ｔ２）傅献彩《物理化学》考点精讲不定积分式：ｌｎＫθ＝－ΔｒＨθｍＲＴ＋Ｃ五、平衡常数与压力的关系１．对理想气体 （ ｌｎＫθｐ ｐ）Ｔ＝０ （ ｌｎＫθＣ ｐ）Ｔ＝０ （ ｌｎＫｘ ｐ）Ｔ＝－ΔＶｍＲＴ２．对理想气体（ｌｎＫθｆｐ）Ｔ＝０３．对凝聚相（ ｌｎＫαｐ）Ｔ＝－ΔＶ ｍ（Ｂ）ＲＴ六、平衡转化率α＝平衡时原料转化的量起始原料的量重点难点及解题方法一、重点难点本章以理想气体混合物反应系统以及理想气体与纯固体（或纯液体）反应系统的平衡计算为重点，即有关化学平衡的考查题目通常围绕有理想气体参与的化学反应系统展开。
《物理化学》第五版,(傅献彩主编)复习题答案(全)
第一章气体1. 两种不同的理想气体t 如果它们的平均平动能相同,密度也相同,则它们的压力是否相同？为什么?S ：由于两种气体均为理想气体.根据理想气体的状态方程式PV^nRT式中材是物质的蚩"是压力,U 是气体的体积，丁是热力学温度.R 是摩尔气体常数.又因为材=舊=豁式中也为气体的质儀为气体分子的摩尔质量屮为气体的密声 PV=為R 丁两边同除以V*则得P=疇我们已知气休分子的平均动能是温度的函数,即丁所以气休分子的平均平动能仪与温度有 关.由题目中已知两种不同的理想气体•平均平动平动能相同，因此它们的温度相同*又因为它们的密度相 同*则通过上式P=疇可知压力P 仪与M 有关.因此得出结论，两种不同的理想气体在它们具有相同的平均平动能,相同密度的条件下.它们的压力不 同.压力与M 成反比，M 越大则P 越小.乂在两个体积相等、密封、绝热的容器中+装有压力相等的某理想气体.试问这两个容器中温度是否相等？答:根据理想气体的状态方程式pV=n RT假设在第一个容器中某种理想气体符合AV 1 =«L JJT 1则在第二个容器中存在p 2V 2^n z R‰又因为两容器的体积相等,装有的理想气体的压力也相尊所以P 严P 2 ¼=V≡则得n i RT 1 ^n 2RT i ,两边同除以R 则得 m T 1 T 2若两容器中装有相同物质的慑的该理想气体,则两个容器中温度相等;否则，两容器中温度不相等.3. DakOn 分压定律能否用于实际气体？为什么？答:根据气体分子动理论所导出的基本方程式PV=^mNU i式中0是N 个分子与器壁碰撞后所产生的总效应,它具有统计平均的意义平均压力是一个定值，是 一个宏观可测的物理量•对于一定量的吒体,当温度和体积一定时,它具有稳定的数值+因为通过气体分子动理论所导岀的D a ltOn 分压定律孕是或专=述4是摩尔分数）适用于实际气体,经得起实验的考验+4. 在273 K 时,有三种气体,HχQ 和CQ,试判别哪种气休的根均方速率最大？哪种气体的最概然速 率最小？最概然速率 班或咖=勺瞬可推知棍均方速率、最概然速率与质議的平方根成反比因此,在相同温度273 K 的条件M H 2=2X10^3kg ∙ moΓ1t M⅛ s =32×10^3kg ∙ mol~1t ‰, =44XlO^kg ∙ mol~,HZ 的根均方速率第大;GE 的最概然速率蜃小.5. 最概撚速率、根均方連度和数学平均速率•三者的大小关系如何？各有什么用⅞t?答:在M aX W 訓速率分布曲线上有一最高点*该点表示具有这种速率的分子所占的分数葩大,这个最高 点所对应的速率称之为最概然速率或％=JW答:根据’根均方程率分子的数学平均速率（S）为所有分子速率的数学平均值∕‰T根均方速率（Q是一个统计平均值•它与各个分子的速率有关•但又不等于任务单个分子的速率・三种速率之比在三者中•最概然速率最小,根均方速率最大,数学平均速率居中.6. 气体在電力场中分布的情况如何？用什么公式可以计算地球上某一高度的压力？这样的压力差能否用来发电？答:在重力场中,气体分子受到两种互相相反的作用.无规则热运动将使气体分子均匀分布于它们所能达到的空间,而重力的作用则要使重的气体分子向下聚集.由于这两种相反的作用,达到平衡时•气体分子在空间中并排均匀的分布,密度随高度的增加而减少・假定在O〜人的高度范围内温度不变,则P=PO exp（—箸）由于在上述公式的积分过程中,均将温度看作常数,所以只在高度相差不太大的范围内,可以计算地球上某一高度的压力.虽然存在这样的压力差,但是由于存在重力场的原因,在实际生活中我们不能用这样的压力差来进行发电.7. 在一个密闭容器内有一定凰的气体,若升高温度,气体分子的动能和碰撞次数增加,那分子的平均自由程将如何改变？答:在一密闭的容器内，若温度升高，碰據次数增加,平均速度匕增加根据,平均自由程（Z）7=予由于移动着的分子在单位时间内与其他分子相碰的次数＜可以用含"的式子来表示,例如书中以分子平均以90°的角度互相碰撞为例,推导岀Z =》=需我们可以间接证明分子的平均自由程与温度无关.&什么是分子碰掠的有效截面积？如何计算分子的互碰频率？答:设分子的有效半径为r,有效直径为d.运动着的分子,其运动的方向与纸面垂直，以有效直径d（d =2刀为半径作虚线圆,这个面积称为分子碰撞的有效截面积Grd2）.单位时间、单位体积中分子平均相撞的总次数Z应为Z=甌4^rI AnB式中,dAβ代表A,B分子的有效半径之和,“代表折合质量9.什么是气体的隙流？研究气体隙流有何用处？答:气体分子通过小孔向外流出称为隙流.Graharn的隙流定律是指隙流速度与其摩尔质憊的平方根成反比,若两种气体在相同的情况下进行比隙流定律可以用来求气体的摩尔质绘，即√ = n A用隙流作用也可以分离摩尔质量不同的气体混合物,这在同位素分离中得到了应用.10.Van der WaalS对实际气体作了哪两项校正？如果把实际气体看作刚球,则其状态方程的形式应该如何？SIV a n der W a aI S对实际气体的体枳和压力两项上提出了具有物理意义的修正因子α和趴这两个因子揭示了真实气悴与理想咒体有差别的根本原因•Van der WaaIS 方程式，即（P十豈）（V m—6） =J?T11.在同温、同压下,某实际气体的摩尔体积大于理想气体的摩尔体积,则该气体的压缩因子Z是大于1还是小于1?答:在压力轻高或温度较祗时,实际气休与理想气体的偏差较大.我们以书中提及的压蝇因子（Z）衡址偏差的大小忆=晋=需在同温•同压下,某实际气体的摩尔体积大于理想气休的摩尔体积.则该气体的压缩因子z>ι^vς> Rh实际气体的可压缩性比理想气体小.同理我们可以推岀在相同情况下，若实际气体的摩尔体积小于理想气体的摩尔怵积•则该气悴的压竭因子Z<∖,pV rn<RT.实际气体的可压缩性比理想气体大.12.压缩因子图的基本原理建立在什么原理的基础上？如果有两种性质不同的实际气体*其压力、摩尔体积和温度是否可能都相同？其压缩因子是否相同？为什么？答:凡是Van der W^IS气体都可以用统一的对比方程式表示D = Sr没有岀现气体的持性常数α •仏所以它是一个具有普遍性的方程式.但直接使用对比方程式似嫌太繁.特别是对高压气体的有关计算,常使用压缩因子图.其状态方程式仍保留理想气体方程式的形式"V* ZRT（Z=嘗）.我们将范氏方程护十孟）仏一刃=RT展开后得必_瓷（卄竽）+讯計乎=0也可写成严ξ¾-荒假设两种性质不同的实际气体具有相同的V%和厂但是由于性质不同•它们分别的值不同.因而它们的P 值不同•所以说两种性质不同的实际气体*,Vπι和T值不可能同时相同.因为L护尸芒？尸£代入小修后得K许*孚又根据书中提及:諾=号已证明Van der W^I S气体的军背接近一个常数”所以两种性质不同的实际气体若具有相同的对比状态.即值相同’则它们的压缩因于相同；否则.压缩因子相同.第二章热力学第…定律1 •判断下列说法是否正确.G)状态给定后,状态函数就有一定的值,反之亦然.(2)状态函数改变后,状态一定改变.(3)状态改变后,状态函数一定都改变.(4)因为W=QMH=Q,,所以QSQP是特定条件下的状态函数.(5)恒温过程一定是可逆过程.(6)汽缸内有一定量的理想气体,反抗一定外压做绝热膨胀,则△ H=Qp=O.(7)根据热力学第一定律,因为能量不能无中生有,所以一个系统若要对外做功,必须从外界吸收热量.(8)系统从状态I变化到状态∏ ,若AT=O,则Q=0,无热量交换.(9)在等压下,机械搅拌绝热容器中的液体,使其温度上升,则AH=Q,=0.(10)理想气体绝热变化过程中,W=ΔU ,即WR=∆U=cv∆T, Vy IR=Δ(7=CVΔT,所以WR=W叫(11》有一个封闭系统,当始态和终态确定后：(a)若经历一个绝热过程,则功有定值；(b)若经历一个等容过程,则Q有定值(设不作非膨胀功)；(C)若经历一个等温过程,则热力学能有定值；(d)若经历一个多方过程,则热和功的代数和有定值.(12)某一化学反应在烧杯中进行,放热Q ,熔变为AH∣,若安排成可逆电池,使始态和终态都相同,这时放热Q ,熔变为厶局，则∆Hι =∆H2・答：(1)对.(2)对.(3)错.若外界条件不变,即状态给定后,所有的状态函数都有一定的数值•当某一个或某几个状态函数发生变化时,状态一定改变;反之,当状态改变,状态函数中一定有某一个或某几个发生变化,而不一定是全部的状态函数都发生改变.(4)错.热力学能U和熔H是状态函数•它的改变值决定于系统的起始和终了的状态,与途径无关.功和热决定于引起状态发生变化的方法,于途径有关.在特定条件下,断定Q、QP就是状态函数是不充分的.(5)对.恒温过程是系统与环境的温度随时相等且恒定,是一个热平衡的过程.当系统的诸种性质不随时间而改变,则系统处于热力学平衡状态.满足可逆过程的要求，即保持连续平衡状态的过程.(6〉错.等外压与等压不是同一概念，勿混淆；绝热膨胀过程中Q=O,而不是Qp = O.熔是状态函数•在绝热膨胀过程压力由Pl至化，石至T2(p2<Z>l,T2<T1)可得出AHVO.(7)错.热力学第一定律说明热力学能(U)、热(Q)和功(W)可以互相转化,又表述了它们转化时的定掀关系,所以它又是一个能量守恒定律.因此可知，系统热力学能的变化是W=Q+W.所以功的转化形式不仅有热,也可通过热力学能.⑻错.热(Q)的变化值与具体的变化途径有关,它不是状态函数•当AT=O时,只说明初始和终了的温度相同,而不能说明整个过程的变化情况,故Q不一定为零.(9)错.'H=Qp是在没有其他功的条件下才存在的等式.题目中提及机械搅拌使液体升温•则说明存在机械功,即δ W z≠0.所以,上面等式'H=Qp不成立.(10)错.由同一状态I出发,经过绝热可逆过程达到的状态∏和经过绝热不可逆过程达到的状态U两状态的温度一定不相同,故AGH△乃R ,所以W R HW IR.(IlXa)对.绝热过程,W=譽三皆=G(T2 —「).(b)对.等容过程中(不作非膨胀功)Q∙ = ∆U.(C)错.等温过程,∆U=0.(d)对.多方可逆Q^W=∫ CvdT.(12)对.Q是非状态函数，由于经过的途径不同,则Q值将会不同.熔(H)是状态函数，只要始终态相同,不考虑所经过的过程,则两熔变值AH∣和 Z 相等.2.回答下列问题.(1)在盛水槽中放置一个盛水的封闭试管,加热盛水槽中之水,使其达到沸点•试问试管中的水是非会沸腾,为什么？(2)夏天将室内电冰箱的门打开,接通电源并紧闭门窗(设墙壁、门窗均不传热),能否使室内温度降低, 为什么？(3)可逆热机的效率最高,在其他条件都相同的前提下•用可逆热机去牵引火车,能否使火车的速度加快,为什么？(4)Zn与稀硫酸作用,(a)在敞口的容器中进行；(b)在密闭的容器中进行.哪一种情况放热较多,为什么？(5)在一铝制筒中装有压缩空气,温度与环境平衡.突然打开筒盖•使气体冲出，当压力一外界相等时, 立即盖上筒盖,过一会儿,筒中气体的压力有何变化？(6)在N2和H2的物质的量之比为1 : 3的反应条件下合成氨,实验测得在温度T l和T2时放出的热量分别为Q(C)和Q(T2)，用KirChhOff定律验证时，与下述公式的计算结果不符，试解释原因∙Δr H m (T2) = ArH m(T1)+ F ∆r QdTJT I(7)从同一始态A岀发•经历三种不同途径到达不同的终态：(1)经等温可逆过程从Λ→β5(2)经绝热可逆过程从A-*C; (3)经绝热不可逆过程从AfD试问：(a)若使终态的体积相同,D点应位于BC虚线的什么位置,为什么？(b)若使终态的压力相同∙Γ＞点应位于BC虚线的什么位置,为什么•参见图2-3.(8)在一个玻璃瓶中发生如下反应：H2(g)+Cl2(g)-^2HCl(g)反应前后T.p.V均未发生变化•设所有的气体都可看作是理想气体•因为理想气体的热力学能仅是温度的函数Q=U(T),所以该反应的∆U=0.这个结论对不对？为什么？答:(1)不会.由于水槽中的水与水的沸点相同,不满足只有环境的温度高于液体的沸点•液体才能沸腾的条件.所以试管中的水不会沸腾.(2)不能.由于墙壁、门窗不传热•则可把整个屋子看作是一个绝热等容的系统•又因为∆U=Q +W, 而Q =O(绝热过程)・电冰箱做电功，即环境对系统做功W>0,所以∆U>0,温度升高.(3)不能.热机效率v=g是指从高温热源所吸的热最大的转换成对环境所做的功.但是同时可逆热机循环一周是一个缓慢的过程,所需时间是无限的•又由P≈W∕t≈F "可推出P将无限的小•因此用可逆热机牵到火车的做法是不实际的,不能增加火车的速度只会降低.(4)在密闭的容器中进行的反应放热较多.这是由于在热化学中,Qp=Q∙+∆n(RT)而在这个反应中Zn÷H2SO4—ZnSa+出，0=1.又因为该反应为放热反应Q-Q的值均为负数・IQ I>∣Q, I.(5)简内的压力变化过程：当压缩空气气体冲出,在绝热可逆过程有PiTy=常数，当气体的压力与外界相等时,筒中温度降低.立即盖上筒盖,过一会儿,系统与环境的温度完全相等•温度升高•则压力也升高, 即大于环境中的标准大气压.(6)∆f实际上是指按所给反应式,进行兰为ImoI反应时的熔变,实验中测得的数值是反应达到平衡时放出的热量•此时∆eVlmol,因此经过计算使用Kir C hhOff定律计算的结果与实验不符.(a) (b)图2-4由各种过程的膨胀功计算中,我们可知绝热可逆膨胀的功最大•绝热过程中.W=Cv√T2-T1),由于是膨胀过程,所以WVO.又因IWRl> I Ww I,所以T2lfi>T2tt.又根据理想气体状态方程pV=nRT,当匕相同时叭>臥当仇相同时*V2ff f>,V2Λ. *绝热膨胀在实际过程中是一个降温过程,与等温可逆相比,T2∕R<T2w,同理，当匕相同时、皿>仇叭当PZ相同时,v2^>v2at.(8)∆LΓ=O这个结论不正确.根据热力学第一定律∆T=Q+W,由于反应前后的丁未变,Q=O,47= W.虽然整个反应中V未变,但此化学反应由于光照而引发，以这种的形式对反应做功•所以∆U≠0.3.可逆过程有哪些基本特征？请识别下列过程中哪些是可逆过程•(】)摩擦生热；(2)室温和大气压力(101. 3 kPa)下,水蒸发为同温、同压的气；(3)373 K和大气压力(Io1. 3 kPa)下,水蒸发为同温、同压的气；(4) 用干电池使灯泡发光；(5) 用对消法测可逆电池的电动势；(6) N 2(g),O 2(g)在等温、等压条件下温合；(7) 恒温下将1 mol 水倾入大量溶液中,溶液浓度未变；(8) 水在冰点时变成同温、同压的冰.答:可逆过程基本特征：① 过程中的每一步都可向相反的方向进行,而且,系统复原后在环境中并不引起其他变化.② 经过无限慢的膨胀与压缩•③ 在可逆膨胀中系统做的功最大,在系统复原可逆压缩过程中对环境做的功最小.(3) √5)和(8〉的过程为可逆过程,其余均不是.4. 试将如下的两个不可逆过程设计成可逆过程：⑴在298 KJOl. 3 kPa 压力下,水蒸发为同温、同压的气；(2〉在268 K,101.3 kPa 压力下,水凝结为同温、同压的冰.答I (1)H 2O(1,298K,101. 3kPa)― H 2O(g,298K,101. 3kPa)等压可逆升温］ I 等压可逆降温H 2O(h373K,101. 3kPa)空鯉凹理翌JH2O(g,373K,lOl. 3kPa).⑵H2()(l,268K,101.3kPa)― H 2O(s,268KΛ01. 3kPa)等压可逆升温5.判断下列各过程中的Q,W,0U 和可能知道的值,用>0,VO 或=O 表示.(1) 如图2-5所示，当电池放电后,选择不同的对象为研究系统，① 以水和电阻丝为系统_② 以水为系统③ 以电阻丝为系统④ 以电池和电阻丝为系统⑤ 以水、电池和电阻丝为系统； ⑵Van der WaiiS 气体等温自由膨胀；(3) 密闭非绝热容器中盛有锌粒和盐酸，容器上部有可移动的活⑷ C 6 H 6 (s, 101. 3 kPa∙7})— C 6H 6(hl01.3 kPa, T f );(5) 恒容绝热容器中发生如下反应H 2(g)+Cl 2 (g)― 2HCl(g)(6) 恒容非绝热容器中,发生与(5)相同的反应,反应前后温度相同;(7) 在大量的水中,有一个含有H2(g),Q(g)的气泡,通一电火花使其化合变为水，以H2(g),Q(g)混 合气为系统,忽略电火花能量；(8) 理想气体JOUle-ThOmSOn 的节流过程.答:(1)①W>0,水和电阻丝为一整体看待Q=O,2=Q+W>0.② 以水为系统•对外不做功,W=O,系统吸热Q>0,故∆U=W+Q>O..等压可逆降温 H 2O(1,273K,101. 3kPa) 等温等压可逆凝结 H 2O(s,273K,101.3kPa).③以电阻丝为系统•电阻丝的状态未发生改变.所以∆L7=0.系统放热QCO,所以W>0.④以电池电阻丝为系统,不存在对外做功,W=O.系统为放热反应,Q<0,α=Q+WV0.⑤以电池水和电阻丝为系统•该系统成为孤立系统,2=0,Q=O,W=O.(2)外压为零的膨胀过程为自由膨胀,W=O.膨胀后体积增加,温度升高,是吸热反应,Q>0.所以可知,M∕=Q+W>0.(3)由于Zn÷2HCl==ZnCl2+ H2↑体积增加，活塞移动,对外做功,WV0.此反应为放热反应,所以Q<0.同理,∆U=Q+WV0.*(4)由固体变为液体,在凝固点和等压条件下,吸热.Q=Q f) =∆H>0. W= -^PV) = -P(V l-V t )< 0,Δ(7=Q÷UO0.(5)恒容绝热的容器中发生反应,Q=Q=0,W=0故∆T=0;因为该反应为放热反应,反应后温度升高•由理想气体状态方程可知P= 帶:V不变"随T增加而增加.又因AH=∆U+MpV)=V(3)>0.(6)恒容容器内W=O;由十是非绝热容器,该反应为放热反应,故Q=QVO;同理M<0. ΔH = ΔU< 0(由于系统最终能恢复原状态,Δ(pV)=O).(7)2H2÷O2—2H2O,W=-∕>(V2-V1)反应后气体体积滅血(以H2、Q为系统)所以W>0.该反应为吸热反应,Q<0热力学能减少,AUVO.(8)节流过程的特点是:①绝热过程②前后焙值相等.故Q=O,AH=O.又因为理想气体节流前后温度未发生改变,Δl∕=05同理由∆U=Q+W,可知W=O.6. 请列举4个不同类型的等熔过程.答:几种不同类型的等熔过程分别为：自由膨胀；等温可逆膨胀；等温可逆压缩Jo u Ie-Thomson节流过程.7. 在下列关系式中,请指出哪几个是准确的,哪几个是不准确的,并简单说明理由.(1)∆e⅛ (石墨，s) = Δ(Ht(CQ,g),(2)∆c肚(H2,g) = ∆f H=(HCXg),(3)ΔeH-(N2,g) = Δf H∙(2NO2,g),(4)∆c Hm(SC)2 ,g)=0,(5)Δ∣H^(H2O,g)=ΔfH∙(H2OJ)+∆,,p⅛(H2OJ),(6)Δc½(()2,g)=Δf H∙ (H2OJ).答:根据标准摩尔生成熔和标准摩尔燃烧的定义可知均指生成1 InOI纯物质的熔变.由此可知(1)和(2)正确；(3)错误.⑷由于so2÷yθ2-sα,so2在o2中可以完全燃烧生成sα,所以∆c H^(so2,g)≠o.(5)H2O(I)— H2O(g) ∆r⅛(373 K) = ∆vβp⅛(H2OJ) = ∆f H∙ (H2O,g)^∆f(H2OJ)结果正(6)根据定义ΔC W(H2,g) = Δf⅛(H2O,g)等式成立•所以题中表示结果错误•是否恒大于Cv.m?有一个化学反应,所有的气体都可以作为理想气体处理,若反应的∆Q,ro>0,则反应的AQm也一定大于零吗？≡:C^CV=(^-(^)V=（歌+（霍h （f⅛+M霁）厂（f⅛v= [?+（韵r]（霁），对于理想气体T （黑）r = CL （等）广竽© -CY=nR C^rtI -CV hnl=J R可知永远大于C Vral⅛ C PllII>0时•则厲问也一■定大于零.第三章热力学第二定律∣∙指出下列公式的适用范围.<l）Δr⅛sιS =—尺工^Rlnj（2）∆S=nRln E+Ch ⅛= KRh ⅛ 十GlrL ⅞ JPΞJ 1 Vt 1 1C3）dL r^≡Td5-PtfVJC4）M∕ = IVιJ∕>;（3）∆S.∆A/G作为判据时必须満足的条件・答:门）理想气体的等温等压过程,井符合分体积定律•心=訂■存在的每种气体的压力祁粕等*且等于气体的总压力.（即适用于非等温过程中爛的变化值.在计算一定量的理想气体由狀态1 <Pit¼t LJ⅛变到状态U（∕⅛,Fp ,玛）时*可由两种可逆过程的加和而求得.等号两边是两种不同的分步计算方法.〔3）对于封闭系统只做体积功时适用.（4）对于等溫条杵下'封闭系统只做体积功时适用.（G購判撼:对于隔离系统或绝热系统.dS≥0Hdmhoi∣∕自曲能判据在等温等容下做其他功的条杵下,若系统任其自然+叫自发变化总是朝向A减少的方向进行,直至系统达到平衡.Gih氏自由能判据:在等温等压下,不做其他功,任期自然进行,则自发变化長朝G减少的方向进行,直至奈统达到平衡.1.判斷F列说法尼否正确*并说明原因.d）不可逆过程一定是处肆的，而自发过程一定是不可逆的*（2）Λ⅛增加过程都是⅛发过程；（3）不可逆过程的端永不减少：（4）系统达平衡时，爛值最大.Gibbs自由能最小；（G当某系统的热力学能和休积恒定时,△$<（）的过程不可能发生匚<S）M⅛统从始态经过一个绝热不可逆过程到达终态*现在要在相同的始、终态之间设计一个绝热可逆过程；U）在一个绝热系统中.发主了一个可逆过程.系统从状态1变到『狀态2.不论用什么方法,系统再也回不到原来状态了*©）理想气休的等温膨胀过程,ZJJ=S系统所吸的热全部变成『功■这与KeIVin的说法不符匚(9)冷冻机可以从低温热源吸热放给髙温热源,这与CIa US iuS 的说法不符；(10) G 恒大于Cv.答:(1)错.自发过程一定是不可逆过程,而不是所有的不可逆过程都是自发的,有时需要环境对系统做 功,才可进行不可逆过程.(2) 错.爛判据使用是有条件的,适用于隔离系统或绝热系统.(3) 错.在隔离系统中,如果发生了不可逆变化,则爛增加.(4) 错.不应笼统的全部定义为系统.在绝热系统或隔离系统，当系统达到平衡状态之后,炳值最大;在 等温等压不做其他功的条件下，直至系统达到平衡后,Gibbs 自由能最小.(5) 错.不完全正确,这种说法只适用于隔离系统且不做非膨胀功的条件下才可以成立.(6) 错.绝热不可逆过程∆S>0.绝热可逆过程∆S=0.爛是一个状态函数，由于两过程有同样的始态. 同时∆S 值不同,则可以认为最终到达的终态的性质不同.故题中说法不能实现.(7〉对.在绝热系统中,从状态】到状态2 ∆S,2>0;而同样在该条件下，由状态2到状态1 S 21 >0.系统 的爛永远增加,故系统再也回不到原来状态了.(8) 错.Kelvin ：不可能从单热源取出热使之完全变为功・而不发生其他变化.理想气体等温膨胀过程 中,AU=O,系统,所吸的热全部变成了体枳膨胀所做的体积功.这与keWin 记述相符.(9) 错.从低温热源吸热放给高温热源的过程中•环境对低温热源做功.这一过程与CI a U S i US 说法:不可 能把热从低温物体传到高温物体,而不引起其他的变化.相符.(ID)错.Cp-Cv V_ Z a(U+∕>p)、 (au、 一(dτ . (aT )V但HzO 在277. 15时,(等»=0・故Cp=G 故,题中说法过于武断.3.指岀下列各过程中,Q,W∙∆L∕dH∙∆S,∆A 和2等热力学函数的变供哪些为零•哪些绝对值相等?(1) 理想气体真空膨胀；(2) 理想气体等温可逆膨胀：(3) 理想气体绝热节流膨胀；(4) 实际气体绝热可逆膨胀；(5) 实际气体绝热节流膨胀；<6)H 2(g)和O 2(g)在绝热钢瓶中发生反应生成水；(7) H 2(g)和O2(g)在绝热钢瓶中发生反应生成HCKg)J(8) H 2Od,373 K,101 kPa)^H 2O(g,373 KUOl kPa)；(9) 在等温、等压、不作非膨胀功的条件下,下列反应达到平衡3H 2 (g)+N 2(g)-2NH 3(g)G 恒大于GZ=(執+(執(10)绝热、恒压、不作非膨胀功的条件下,发生了一个化学反应.答:(1)理想气体真空膨胀W=Q=M=AH=O.(2)理气等温可逆膨胀ΔI7=0,∆H=0;Q=V V J∆G=∆A,∆S=0.(3)理气节流膨胀AH=0,∆U=0.(4)实际全体绝热可逆Q= AS=^=0,W=Q+W=W.(5)实气绝热节流Q I=O,Δ(7=0,Δ∕∕=0.(6)恒容过程∆L∕=O∆A=-WR=Q .(7)H2 (g)+Cl2 (^)=2HCL(g) 体积与压力不变.Δ(7=Q=^H, W=O .AA=AG(8)∆A = -W R4G=0,Δl 丿=O QH=O.(S)∆L∕=O.∆H=Qρ*∆A=∆G,(Io)Q=Oa=W.4. 将下列不可逆过程设计为可逆过程.(1)理想气体从压力为P向真空膨胀为仇；(2)将两块温度分别为T l ,T2的铁块(T1>T2)相接解•最后终态温度为T t(3)水真空蒸发为同温、同压的气,设水在该温度时的饱和蒸气压为AH20( 1,303 KJOO kPa)— H2O(g,303 KJOO kPa)（4）理想气体从∕>1 ,W .T1经不可逆过程达到PZ,X∙E ,可设计几条可逆路线•画出示意图・答：（i）等温可逆膨胀.（2）以无限小且无限缓慢的速度dT降温•最终达到T的终态,则此过程为可逆过程.O图3-1φ∕(pι .v1,T1AA,W，T2)仝亘樂∏(Z>2,V2,T2)③“ Q ・ W ・T l p2,½∙, T I∏(∕>2,V2,T2)Z . Tr T、等溫可逆Z-” T、等容可逆n/ . “ T、④1( p∖ ,V) , TI ) DC PD . V2 , Tl ) *, Ii(P2，v^2 , 了2 )5. 判断下列恒温、恒压过程中,爛值的变化,是大于零•小于零还是等于零,为什么？(1)将食盐放入水中；(2)HCKg)溶于水中生成盐酸溶液；(3)NH J Cl(S)― NH3 (g) + HCKg)；(4)H2 (g) Q(g)— H2 O(I)；(5) 1 dm3 (N2 ^g)÷l dm3(Ar,g)—2 dm3 (N2 ÷Ar,g)；(6) 1 dm'(N2 ∙g) + l dn√(Ar,g)— 1 dm3 (N2÷Ar,g)；(7) 1 dm3(N2,g)÷l dm3(N2,g)— 2 dm3(N2,g);(8)1 dm3(N2∙g) + l dm3(N2,g)― 1 dm3(N2,g).答：(1)盐溶解于水中,为放热过程Q<0,dS-^,∆S<0.(2)同理,HCKg)溶水中,Q<O,∆S<O.(3〉此化学反应过程为吸热过程Q>O,∆S>O.(4)此化学反应过程为放热过程QVo,ASVO.9V 9V 2V(5)∆S=∆S4V2+∆S zv=Wn y+/?lny = 2Rln ~>0.(6)两气体的始态,经态未发生改变AS=O.(7)同种气体等温等压下压缩,前后状态未发生改变AS=O.(8)∆S=r i Kln 彩=2Rn 寺VO.6. ⑴在298 K和IOO kPa时,反应H2()(l)― H2(g)÷y()2(g)的Sm>0∙说明该反应不能自发进行.但在实验室内常用电解水的方法制备氢气,这两者有无矛盾？(2〉请将CarnOt循环分别表达在以如下坐标表示的图上：T- p, T — S,S-U,U-S, T- H答:⑴这两者没有矛盾HO⑴一H2(g)+∙∣()2(g)是指在隔离系统内，不做其他非膨胀功的条件下,A<im>0.实验室内用电解水的方法剔备氢气•这个过程中存在电流做功的电功形式•这一反应不是自发进行的.(2)Carnet缩环表达坐标如图3—2.。
傅献彩物理化学考研考点精讲
傅献彩物理化学考研考点精讲傅献彩物理化学考研考点精讲一、傅献彩简介傅献彩，华中科技大学化学与化工学院副院长，教授，博士生导师。
主要研究方向包括电化学、光电化学及材料化学。
在物理化学领域取得了丰硕的科研成果，发表了众多高水平的学术论文，并获得了多项科研奖励。
其在本科和研究生物理化学及电化学教学方面经验丰富，被誉为“物理化学考研界的泰斗”。
二、傅献彩物理化学考研考点解读1. 电化学电化学是研究化学反应中电子转移和传递的学科，其在能源存储、电化学催化、电化学传感器等领域有着广泛的应用。
在考研中，学生们需要掌握电化学的基本原理、电极反应、红ox反应、电解质溶液和电导等知识点。
傅献彩教授在电化学领域有着丰富的研究和教学经验，可以为考生们深入浅出地解读电化学的考点，帮助他们更好地理解和掌握相关知识。
2. 光电化学光电化学是光能与化学能之间相互转换的研究，是化学、物理和光学相结合的跨学科学科。
在考研备考中，光电化学通常是一个相对难度较大的部分，涉及的内容较为复杂。
傅献彩教授可以针对光电化学的难点和重点进行深入解读，帮助考生们更好地掌握相关知识，从而在考试中取得更好的成绩。
3. 材料化学材料化学是研究物质性能与结构之间的关系，以及材料的设计、合成和应用的学科。
在考研的复习过程中，材料化学占据着重要的地位，需要考生们具备良好的基础知识和深入的理解能力。
傅献彩教授可以对材料化学的考点进行全面解析，让考生们能够系统地理解和掌握相关知识点，为考试做好充分的准备。
三、对傅献彩物理化学考研考点的个人理解和观点作为一位有着丰富教学和科研经验的专家，傅献彩教授对物理化学的教学和研究有着深入的理解和见解。
他在教学中能够将抽象的理论知识和实践应用相结合，帮助学生们更好地理解和掌握物理化学的各个领域。
他在科研方面取得的突出成绩也为他在物理化学领域的专业水平提供了有力支持。
总结回顾傅献彩物理化学考研考点精讲，为考生们提供了一次深入细致的学习体验。
物理化学傅献彩版复习题
物理化学傅献彩版复习题物理化学是化学学科中的一个重要分支，它研究物质的物理性质和化学性质之间的关系，以及这些性质如何随物质状态的变化而变化。
傅献彩教授的《物理化学》教材是许多高校化学专业学生必修的课程之一。
为了帮助学生更好地复习和掌握物理化学的知识点，以下是一些复习题的示例，覆盖了基础概念和重要原理。
1. 热力学第一定律- 描述热力学第一定律的数学表达式。
- 解释内能、热量和功的概念，并给出它们在热力学第一定律中的关系。
- 举例说明在等压、等容和绝热过程中，系统内能的变化。
2. 热力学第二定律- 简述热力学第二定律，并解释熵的概念。
- 描述熵增原理，并讨论它对自然过程方向性的影响。
- 举例说明在不可逆过程中熵的变化。
3. 化学平衡- 写出化学平衡常数的表达式，并解释其物理意义。
- 讨论勒夏特列原理，并用实例说明其在化学平衡中的应用。
- 计算给定条件下的化学平衡常数，并预测平衡位置的变化。
4. 相变和相图- 描述相变的条件，并解释相变过程中的潜热。
- 解释相图的基本概念，如单组分系统和双组分系统的相图。
- 根据相图分析物质在不同温度和压力下的相态。
5. 电化学- 描述法拉第定律，并解释电化学电池的工作原理。
- 讨论电极反应的类型，并给出相应的电极反应方程式。
- 计算电化学电池的电动势，并解释电池效率。
6. 表面化学- 描述表面张力的概念，并解释它对液体表面形状的影响。
- 讨论吸附现象，并解释物理吸附与化学吸附的区别。
- 计算给定条件下的吸附等温线，并分析吸附等温线的形状。
7. 统计热力学- 描述玻尔兹曼分布，并解释它在统计热力学中的应用。
- 讨论最可几分布，并解释它与能量均分原理的关系。
- 计算给定系统中分子的配分函数，并用它来计算系统的热力学性质。
8. 溶液的物理化学性质- 描述溶液的浓度表示方法，并解释摩尔浓度与质量分数的关系。
- 讨论溶液的渗透压，并解释它与溶质粒子数的关系。
- 计算给定溶液的渗透压，并分析溶质浓度对渗透压的影响。
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傅献彩《物理化学》考研2021考研复习笔记和真题
第1章气体
1.1 复习笔记
【通关提要】本章通过气体分子运动模型，从微观角度了解分子的运动规律。
本章重点在于了解气体分子的性质，如运动公式、速率分布、能量分布、碰撞频率等。
在非理想气体中重点了解van der Waals方程及对比状态定律。
【知识框架】
【重点难点归纳】
一、气体分子动理论
1理想气体
理想气体：符合方程pV＝nRT。
【补充】气体在低压及较高温度下更符合状态方程pV＝nRT
2气体分子动理论的基本公式
（1）气体的根均方速率
式中，u称为气体的根均方速率；
（3）气体压力和根均方速率的关系（根据气体分子动理论导出的基本方程式）
3几个经验定律（见表1-1-1）
表1-1-1 经验定律总结
二、理想气体的状态图
理想气体均表示曲面上且满足关系式：，该状态图也称为相图。
（见图1-1-1和1-1-2）
图1-1-1 p-V坐标图上理想气体在不同温度下的等温线
图1-1-2 V-T坐标图上理想气体在不同压力下的等压线三、分子运动的速率分布
1Maxwell速率分布定律
分子速率分布曲线与温度的关系（见图1-1-3）
图1-1-3 分子速率分布曲线与温度的关系【关系推导】T2＞T1，随着温度升高，最高点下移。
2分子速率的三个统计平均值比较（见表1-1-2）
表1-1-2 分子速率的三个统计平均值比较
四、分子平动能的分布
1分子能量处于E～（E＋dE）之间的分子占总分子中的分数
能量分布函数f（E）
2在二维平面能量大于某定值E1的分子分数
3在三维空间能量大于某定值E1的分子分数
五、气体分子在重力场中的分布Boltzmann（玻耳兹曼）公式：
六、分子的碰撞频率和平均自由程
1平均自由程
2分子的互碰频率
3分子与器壁的碰撞频率
4分子隙流
隙流速度
七、实际气体
1实际气体的行为
（1）压缩因子（Z）衡量偏差的大小：
【判据】①理想气体的pV m＝RT，Z＝1。
②对实际气体，若Z＞1，则pV m＞RT，实际气体的可压缩性比理想气体小。
③当Z＜1时，情况则相反。
（2）Z的变化类型
①Z随压力增加而增加，如H2。
②随压力增加而先下降再上升，有最低点，如CH4。
2Boyle温度
时的温度为Boyle温度。
【判据】当气体温度高于T B时，气体难以压缩，难以液化。
3van der Waals方程式
4维利方程
八、气液间的转变——实际气体的等温线和液化过程
1van der Waals方程式的等温线
范氏方程展开后，可得
V m值可以有三种情况：（1）一实根两虚根；（2）三个相等的实根；（3）三个数值不同的实根。
2对比状态
定义，，，则van der Waals对比状态方程为
九、压缩因子——实际气体的有关计算。