1物理化学2013——2015[1]
物理化学1 PPT课件
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第一章 热力学第一定律
（一）热力学概论
一、化学热力学简介 研究化学过程中能量相互转换所遵循规律的科学， 广义上说，研究热和其他形式的能量相互转换的关系。
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§2 物理化学的研究方法
1.热力学方法（宏观方法） 以由大量质点(约1023个粒子)组成的宏观体系作 为研究对象，以热力学第一、第二定律为基础， 用一系列热力学函数及其变量，描述体系从始态 到终态的宏观变化，而不涉及变化的细节。因此 经典热力学方法只适用于平衡体系。
2. 动力学方法 (宏观＋微观的方法) 宏观上，通过检测反应进程中物质的量随时间的 变化规律研究反应的动力学规律；微观上，采用 交叉分子束、光谱学等实验手段从分子层次上探 讨反应机理。
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热机工作原理
卡诺循环和卡诺定理 --热力学第二定律
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渗透原理
第三章 化学势 溶液依数性
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金属防腐和电池
Zn
第七章 电化学 第九章 动力学
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人工降雨和锄地保墒
SOS
第八章 表面现象
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成绩分布： (1) 课后作业－－－10%
(2) 期中考试－－－20%
(3) 期末考试－－－70% 作业： 每人准备两个作业本，每次作业在下次上课之前交 本次作业：P12: 2/3/4/6 P16-18: 7/8/12/13/14
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课程意义& 课程介绍
为什么要开设这门课？
物理化学和我们的日常生活密切相关，在生物、 医学、环境、工业、农业等诸多领域均具有重要 的应用价值！！！ 化学教学的四大基础课之一 研究化学变化规律的科学 理论性强，应用范围广泛
物理化学实验试卷1
物理化学实验试卷1一、选择题( 共29题50分)1. 1 分(8401)在燃烧热实验中，需用作图法求取反应前后真实的温度改变值△T，主要是因为：( )(A) 温度变化太快，无法准确读取(B) 校正体系和环境热交换的影响(C) 消除由于略去有酸形成放出的热而引入的误差(D) 氧弹计绝热，必须校正所测温度值2. 2 分(8408)在氧弹实验中, 若要测定样品在293 K时的燃烧热, 则在实验时应该：（)(A) 将环境温度调至293K (B) 将内筒中3000 cm3水调至293 K(C) 将外套中水温调至293 K (D) 无法测定指定温度下的燃烧热。
3. 2 分(8409)在氧弹实验中, 若测得∆c H m=-5140.7 kJ·mol-1, ∆│∆H│最大=25.47 kJ·mol-1, 则实验结果的正确表示应为: ( )(A) ∆c H m= -5140.7 kJ·mol-1(B) ∆c H m= -5140.7±25.47 kJ·mol-1(C) ∆c H m= -(5.1407±0.02547)×103 kJ·mol-1(D) ∆c H m= -5140.7±25.5 kJ·mol-14. 2 分(8414)为测定物质在600～100℃间的高温热容, 首先要精确测量物系的温度。
此时测温元件宜选用：( )(A) 贝克曼温度计(B) 精密水银温度计(C) 铂-铑热电偶(D) 热敏电阻5. 2 分(8415)在测定中和热的实验中, 试样为10 ml, 中和作用的热效应引起试样的温度改变不到1℃, 根据这样的实验对象, 宜选择的测温元件是：( )(A) 贝克曼温度计(B) 0.1℃间隔的精密温度计(C) 铂-铑热电偶(D) 热敏电阻6. 2 分(8416)测温滴定实验中, 当用NaOH来滴定H3BO3时, 随着NaOH加入记录仪就记录整个过程的温度变化。
物理化学总复习1
物理化学总复习1物理化学是一门研究物质的性质、结构和变化规律的学科，它融合了物理学和化学的原理和方法，对于理解化学反应、物质的状态和性质等方面具有重要意义。
以下是对物理化学的一些重要知识点的总复习。
一、热力学第一定律热力学第一定律，也称为能量守恒定律，其核心表述为：能量可以在不同形式之间转换，但总能量保持不变。
这一定律在物理化学中有着广泛的应用。
比如，在一个封闭系统中，如果有热量 Q 传递给系统，同时系统对外做功 W，那么系统的内能变化ΔU 就等于 Q W 。
这个公式清晰地展示了能量的转化关系。
理解热力学第一定律，对于分析各种热力学过程至关重要。
例如，在一个绝热过程中，Q ＝ 0 ，那么系统内能的变化就完全取决于系统对外做功或者外界对系统做功。
二、热力学第二定律热力学第二定律揭示了自发过程的方向性。
常见的表述有克劳修斯表述和开尔文表述。
克劳修斯表述指出：热量不能自发地从低温物体传递到高温物体。
开尔文表述则表明：不可能从单一热源吸取热量使之完全变为有用功而不产生其他影响。
通过熵的概念，可以更定量地理解热力学第二定律。
熵是一个系统混乱程度的度量。
在一个孤立系统中，熵总是增加的，这反映了自发过程总是朝着更加混乱、无序的方向发展。
三、热力学第三定律热力学第三定律指出：绝对零度时，纯物质的完美晶体的熵值为零。
这一定律为确定物质的熵值提供了基准。
四、化学热力学在化学热力学中，我们经常关注化学反应的热力学性质，如反应的焓变、熵变和自由能变化。
通过计算反应的焓变，可以判断反应是吸热还是放热。
熵变则反映了反应前后系统混乱程度的变化。
而自由能变化（ΔG）是判断反应能否自发进行的重要依据。
当ΔG ＜ 0 时，反应在给定条件下能够自发进行；当ΔG ＝ 0 时，反应处于平衡状态；当ΔG ＞ 0 时，反应不能自发进行。
五、多组分系统热力学多组分系统中，需要考虑溶质和溶剂的相互作用。
引入了偏摩尔量的概念来描述多组分系统中某一组分的性质。
北京化工大学860物理化学2013——2015
(3) 计算电池可逆放电时的电功 Wr,m，Qr,m 及电池反应的 r Sm ；
(4) 设计电池计算 298 K 时 PbSO4 溶液的 Ksp。
5．(18 分) 由两个基元反应所构成的平行反应： kA1 2A kA2 C+D 其活化能 E=100 kJmol-1。 在 560 K 时， 将 cA0=0.2 moldm-1 的 A 放入抽空的反应器中进行反 应，测得 A 的半衰期为 10 min，且在反应过程中 B、D 的浓度之比恒为 1.5。 B+C
pB p 表示真实气体混合物某一组分 B 的化学势
D． B =B (l，T ) RT ln xB 表示理想液态混合物某一组分 B 的化学势
*
8．在温度 T、p条件下，1mol N2O4(g) 发生分解：N2O4 (g) 2NO2 (g) ，达平衡时有 0.5mol N2O4 分解生成 NO2(g)，则下列正确的是： A．该温度下反应的 K=1.33 C．当反应的总压力增加 10 倍 K=13.3
3． (13 分) 二组分气液平衡相图由(a)图可以绘制出(b)图和(c)图，如图所示： (1) 完成下表； (2) 说明该体系对拉乌尔定律产生的偏 差性质； (3) 某压力下， 现有 2 mol 组成为 xB=0.5 的该系统混合物，当精馏进入气液两相 区域，平衡时液相组成和气相组成分别 为 0.40 和 0.55，计算此时液相和气相的 物质的量； (4) 若对(3)中的混合物进行精馏分离，说明塔顶和塔底分别得到的物质。
7．对下列化学势表示式或说明不正确 的是 ．．．
pB A． B =B (pg，T ) RT ln p 表示理想气体混合物某一组分 B 的化学势
B． A = A (l，T ) RT ln aA
物理化学之化学热力学(2013初赛)
50 10
1280Pa
假设亨利定律适用于血液中的乙醇溶液，我们得到： 104=k×4.5×10-3 所以，人的血液中乙醇的重量百分含量是：
4 .5 1 0 10
4 3
1 2 8 0 1 0 0＝ 0 .0 5 8
因此此人是法定的酒醉。
亨利定律应用
3.当潜水员上升到水面时，氮的溶解度降低，血液 中形成氮气泡，使潜水员发生“潜函病”。假设氮 在血液中的溶解度同水中的相同，一个人体内含有3 公斤血，问：当他从20℃约60米深的淡水中急速地 上升时，在他的血液中形成的氮气泡的体积有多大？ 血液的温度约为40℃；在40℃下，总压力（N2+H2O） 为1大气压时，N 2 的溶解度为每公斤水1.39×10 -5 公 斤N2。在计算中我们把水蒸汽压（≈0.07大气压）的 影响忽略不计，20℃时60米水柱所施加的压力是：
13
m
= 8 .5 7 1 0
dm
3
理想气体状态方程和道尔顿定律应用
1升气体含有的分子数为
N 10
5
1 0
3
8 .3 1 4 2 9 3
6 .0 2 3 1 0
23
= 2 .4 7 1 0
22
另一个人每吸入的 一口气中含有的分 子数为
N1
2 .4 7 1 0 8 .5 7 1 0
$ 用符号 c H m (物质、相态、温度)表示。
•下标“c”表示combustion。 •上标“”表示各物均处于标准压力下。 •下标“m”表示反应进度为1 mol时。
基本定律——热力学第一定律
化学反应的焓变值等于各反应物燃烧焓的总和 减去各产物燃烧焓的总和。 用通式表示为：
物理化学试题A(1)
2
第 2 页（共 3 页）
5. 电池 Pb PbSO4 (s) Na2SO4 10H2O饱和溶液 Hg2SO4 (s) Hg 在25℃时电动势为0.9647V, 电动势的温度系数为1.74×10－4V/K. (1)写出电池反应；（2）计算25℃时该反应的 rGm 、r Sm 、 r Hm ，以及电池恒温可逆放电时该反应过程的 Qr,m 。(9分)
(C) CO2(g) + H2(g) = CO(g) + H2O(g) (D) C2H5OH(l) + CH3COOH(l) = CH3COOC2H5(l) + H2O(l)
7、25℃下反应
CO(g)+2H2(g) = CH3OH(g)
r
H
m
=
-
90.6kJ·mol-1，为提高反应的平衡产率，应
注意保持试卷完整，试卷拆开无效
----------------------------------------------------------------------------------------------密封线----------------------------------------------------------------------------------------------
（B）在0K时，任何纯物完美质晶体的熵等于零；
（C）在0℃时，任何纯物质晶体的熵等于零；
（D）在0℃时，任何纯物质完美晶体的熵等于零
4、根据热力学第二定律可知，任意循环过程中的 （ ）
（A）功与热可以完全互相转换；
（B）功与热不能完全相互转换；
（C）功可以完全转变为热，热不能完全转变为功；
物理化学总分 -回复
物理化学总分-回复物理化学总分：物理化学是研究物质的性质及其变化规律的科学，它是化学中的一门重要分支。
在物理化学的学习过程中，我们需要了解和掌握一系列的基础知识和实验技能。
本文将从物理化学的基本概念、主要内容和实验技巧三个方面，一步一步回答关于物理化学总分的问题。
一、物理化学的基本概念物理化学（Physical Chemistry）是将物理学与化学相结合的学科，它研究的是物质的基本性质、物质与能量的相互关系以及物质的组成和变化规律。
物理化学主要包括热力学、量子化学、统计力学和动力学等内容。
热力学是研究物质能量转化和能量转移的学科，它主要关注物质在不同条件下的热力学性质，如温度、压力和能量等。
热力学通过研究物质的热力学函数和热力学过程的定性和定量关系，揭示了物质在不同能量状态下的变化规律。
量子化学是研究微观领域的学科，它主要关注原子和分子的量子力学性质。
量子化学通过求解薛定谔方程来描述原子和分子的行为，并通过计算方法和模型来预测化学反应和化学性质。
量子化学的发展对于理论和计算化学的发展具有重要意义。
统计力学是研究物质组成和热力学性质之间关系的学科，它通过统计方法和概率模型描述了大量微观粒子的行为规律。
统计力学的研究可以帮助我们理解物质的宏观性质，如熵、热容和相变等。
动力学是研究物质变化速率和反应机制的学科，它可以揭示物质的化学反应过程中的速率规律和反应途径。
动力学通过实验数据和理论模型来研究物质的反应速率和反应机理，为实验和工业应用提供了理论支持。
二、物理化学的主要内容物理化学的主要内容包括热力学、量子化学、统计力学和动力学等。
这些内容相互关联、相互支撑，构成了物理化学的基础理论体系。
热力学是物理化学的基础，它研究物质的能量和热力学性质。
热力学通过热力学函数和热力学过程的关系，描述了物质在不同条件下的热现象。
热力学不仅揭示了物质热力学性质的基本规律，还为工程和实验提供了指导原则。
量子化学是研究微观粒子行为的学科，它可以预测原子和分子的光谱性质和反应行为。
全国名校物理化学考研真题汇编(含部分答案)
目 录1．华南理工大学物理化学历年考研真题2014年华南理工大学629物理化学（一）考研真题2015年华南理工大学629物理化学（一）考研真题2016年华南理工大学629物理化学（一）考研真题2017年华南理工大学629物理化学（一）考研真题2018年华南理工大学629物理化学（一）考研真题2014年华南理工大学852物理化学（二）考研真题2015年华南理工大学852物理化学（二）考研真题2016年华南理工大学852物理化学（二）考研真题2017年华南理工大学852物理化学（二）考研真题2018年华南理工大学852物理化学（二）考研真题2．湖南大学物理化学历年考研真题2013年湖南大学831物理化学（理）考研真题2014年湖南大学831物理化学（理）考研真题2013年湖南大学832物理化学（工）考研真题3．武汉大学物理化学历年考研真题2013年武汉大学651分析化学和物理化学（C卷）考研真题2015年武汉大学655分析化学和物理化学（B卷）考研真题4．四川大学物理化学历年考研真题2015年四川大学887物理化学考研真题2016年四川大学887物理化学考研真题5．电子科技大学物理化学历年考研真题（含部分答案）2012年电子科技大学834物理化学考研真题及详解2013年电子科技大学834物理化学考研真题及详解2015年电子科技大学834物理化学考研真题6．中国科学技术大学物理化学历年考研真题2010年中国科学技术大学物理化学考研真题2011年中国科学技术大学物理化学考研真题2012年中国科学技术大学物理化学考研真题2013年中国科学技术大学物理化学考研真题2014年中国科学技术大学物理化学考研真题2015年中国科学技术大学物理化学考研真题2015年中国科学技术大学物理化学B考研真题7．其他名校物理化学历年考研真题（含部分答案）2011年南开大学831物理化学（含结构化学）考研真题2011年浙江大学726物理化学(甲)考研真题（含部分答案）2012年浙江大学726物理化学(甲)考研真题及详解2012年天津大学839物理化学考研真题及答案2012年厦门大学826物理化学考研真题2014年北京交通大学981物理化学考研真题2014年北京科技大学627物理化学B考研真题2015年北京科技大学804物理化学A考研真题2015年北京交通大学981物理化学考研真题2015年湘潭大学837物理化学（一）考研真题2014年华南理工大学629物理化学（一）考研真题2015年华南理工大学629物理化学（一）考研真题2016年华南理工大学629物理化学（一）考研真题2017年华南理工大学629物理化学（一）考研真题2018年华南理工大学629物理化学（一）考研真题2014年华南理工大学852物理化学（二）考研真题2015年华南理工大学852物理化学（二）考研真题2016年华南理工大学852物理化学（二）考研真题2017年华南理工大学852物理化学（二）考研真题2018年华南理工大学852物理化学（二）考研真题2013年湖南大学831物理化学（理）考研真题2014年湖南大学831物理化学（理）考研真题2013年湖南大学832物理化学（工）考研真题。
《物理化学》2012-2013学年2学期考试卷答案
成都理工大学2012—2013学年 第二学期《物理化学》（第二套）考试试卷答案一、选择题（1×11分=11分）（ A ）1、某液体在恒温恒压下蒸发为蒸气，过程的△H ：A ．>0 B. =0 C. <0 D. 无法确定（ B ）2、在绝热密闭刚性容器中发生某一化学反应，系统终态温度升高，压力增大，此过程的△U ：A ．>0 B. =0 C. <0 D. 无法确定（B ）3、同一温度与相同压力下，同一气体物质的.Cp m 与.Cr m 之间的关系为：A ．.p m C <.v m C B. .p m C >.v m C C. .p m C =.v m C D. 难以比较（A ）4、理想气体在可逆绝热膨胀过程中：A ．熵不变B. 热力能增加C.熵增大 D. 温度不变（D ）5、恒温恒压下，由两种纯液体混合形成理想溶液时，A．0mix V∆<B. 0mix H ∆<C. 0mix S ∆<D. 0mix G ∆<（ A ）6、理想气体下列关系中不正确的是：A ．()0V U T ∂=∂ B. ()0T U V ∂=∂ C. ()0T H P ∂=∂ D. ()0T UP∂=∂ （ D ）7、由水（1）与乙醇（2）组成的二组分溶液，下列各偏导数中不是乙得 分醇化学势的有：A ．1,,2()S P n H n ∂∂ B. 1,,2()T P n G n ∂∂ C. 1,,2()T V n A n ∂∂ D. 1,,2()T P n U n ∂∂ （ A ）8、在某一温度下，由纯A 与纯B 形成理想态混合物。
已知**AB P P <，当气液两相平衡时，气相组成B y 与该相组成B x 关系为：A ．B y >B x B. B y <B x C. B y =B x D. 无法判断（ C ）9、将固体42()NH HCO s 放入真空容器中，恒温到400k ，43NH HCO 按下式分解并达平衡：43()NH HCO s 322()()NH H O g CO g +（g ）+，体系的组分数C 和自由度F 为：A ．C=2,F=1 B. C=2,F=2 C. C=1,F=0 D. C=3,F=2（ C ）10、某连串反应A →B →C ，实验测得B 非常活泼，当反应稳定后，则B 的生成速率与B 的消耗速率关系为：A ．> B. < C. = D. 无法确定（ D ）11、对行反应A 11k k - B ；当温度一定时由A 开始，下列说法中是不对的：A ．开始时A 的消耗速率最快 B. 反应的净速率是正逆二向反应速率之差 C. 11/k k -的值是恒定的D. 平衡时正逆二向速率常数相等二、填空题（20×0.5=10分）1、封闭系统由一始态出发，经历一循环过程，过程的U ∆ =0 ；H ∆得 分=0 ；Q 与W 的关系是 Q=-W ，但Q 与W 的具体数值 无法确定 ，因为 不知具体途径 。
物理 化学 第一章 课件
(3) 量的数值
特定单位表示的数值，量与单位的比值。{A}= A/[A]。在图、表中常用到。 如 T/K =300。图中横坐标表示为x/[x], 如 T/K; 纵坐标 y/[y], 如 p/kPa。
20
图1.1.2 300 K下N2, He, CH4的 pVm-p 等温线
21
0.2.2 对数中的物理量 lnA 或 logA
0 绪 论
0.1 课程简介
0.1.1 什么是物理化学
化学：无机化学 有机化学 物理化学 分析化学 （高分子化学）
物理化学是化学的理论基础，是用物理的原理和方法来 研究化学中最基本的规律和理论，所研究的是普遍适用于各 个化学分支的理论问题——理论化学（化学中的哲学）。 研究化学变化中的普遍规律，不管是有机还是无机，化 学变化及相关的物理变化都是物理化学研究的对象。
作业/考题中若有 1 mol, 25℃，常数如π，e，二分之一等..., 约 定有效数字位数为无限多位。
24
第1章 气体的pVT关系
• 物质的聚集状态 气体、液体、固体。
宏观性质：p, V, T,ρ, U…
p, V, T 物理意义明确，易于测量
状态方程 联系 p, V, T 之间关系的方程。
液体和固体，其体积随压力和温度的变化很小，常 忽略不计；气体在改变压力和温度时，其体积会发生较 大变化，通常只讨论气体的状态方程。
物理化学
溶 液 化 学
9
0.1.3 本课程 物理化学B 的主要内容
绪论 气体的 pVT 关系 热力学第一定律 热力学第二定律 多组分系统热力学 化学平衡 相平衡 电化学 界面现象 化学动力学
胶体化学
10
0.1.4 关于本课程
下学期《物理化学》期末考试综合测试题
2012-2013学年度第一学期《物理化学》期末考试复习阶段综合测试题〖复习建议与说明〗1. 期末考试题型：简答题和证明题；判断题；选择题；计算题。
2. 综合测试题独立必须认真完成；有些内容作为考核要求。
一、思考题1. Dalton 分压定律的适用条件是什么?Amagat 分体积定律的使用前提是什么?2. 有一种气体的状态方程为 m pV RT bp =+ (b 为大于零的常数)，试分析这种气体与理想气体有何不同？将这种气体进行真空膨胀，气体的温度会不会下降?3. 气体的临界温度和临界压力是如何定义的?4. 当各种物质都处于临界点时，它们有哪些共同特性?5. 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?6. 理想气体的绝热可逆和绝热不可逆过程的功，都可用公式V W C T =∆计算，这两种过程所做的功是否一样?7. 在同温和同压下，一定量氢气和氧气从四种不同的途径生成水：(1)氢气在氧气中燃烧，(2)爆鸣反应，(3)氢氧热爆炸，(4)氢氧燃料电池。
在所有反应过程中，保持反应方程式的始态和终态都相同，请问这四种变化途径的热力学能和焓的变化值是否相同?8. 对处于绝热钢瓶中的气体，进行不可逆压缩，这过程的熵变一定大于零，这种说法对吗?9. 四个热力学基本公式适用的条件是什么? 是否一定要可逆过程?10. 什么是化学势? 它与偏摩尔量有什么区别? 哪个状态函数既是偏摩尔量，由是化学势?11. Raoult 定律和Henry 定律的表示式和适用条件分别是什么?12. 什么是稀溶液的依数性? 稀溶液有哪些依数性? 在室温下，物质的量浓度相同的蔗糖溶液与食盐水溶液的渗透压是否相等?13. 溶液的化学势等于溶液中各组分的化学势之和，这样说对不对? 为什么?14. 二组分理想溶液的总蒸气压，一定大于任一组分的蒸气分压，这样说对不对? 为什么?15. 液态物质混合时，若形成液态混合物，其混合性质的数学表达式分别是怎样的?16. 什么是物质的解离压? 如何确定化学反应的解离压?17. 在一定温度、压力且不作非膨胀功的条件下，若某反应的r m0G ∆，能否研制出一种催化剂使反应正向进行?18. 沸点和恒沸点有何不同?19. 如何用相律来说明恒沸混合物不是化合物?20. 低共熔混合物能不能看作是化合物?21. 某化学反应的计量方程为A B C +=，能认为这是二级反应吗? 为什么?22. 零级反应是否是基元反应? 为什么?23. 具有简单级数的反应是否一定是基元反应?24. 催化剂为什么能加快反应速率？二、单项选择题1. 理想气体模型的基本特征是【 】。
2013年10月物理化学(一)自考复习题
物理化学（一）复习题一、单选题1.在一个绝热钢瓶中，发生一个放热的分子增加的化学反应，那么 【 C 】A. Q ＞0，W ＞0，U ∆＞ 0B. Q =0，W =0，U ∆< 0C. Q =0，W =0，U ∆= 0D. Q < 0，W ＞0，U ∆< 02.在一个绝热钢瓶中，发生一个放热的分子减少的化学反应，那么 【 C 】A. Q ＞0，W ＞0，U ∆＞ 0B. Q =0，W =0，U ∆< 0C. Q =0，W =0，U ∆= 0D. Q < 0，W ＞0，U ∆< 03.1mol 双原子理想气体，从同一始态出发经绝热可逆压缩和绝热不可逆压缩到相同压力的终态，终态的熵分别为1S 和2S ，则两者的关系为 【 B 】A. 1S =2SB. 1S <2SC. 1S ＞2SD. 1S ≥2S4.理想气体在绝热可逆膨胀过程中，体系的H ∆和S ∆下列关系中正确的是 【C 】A. H ∆＞0，S ∆＞0B. H ∆=0，S ∆=0C. H ∆<0，S ∆=0D. H ∆<0，S ∆<05.关于S T H G ∆-∆=∆，下列说法中正确的是 【B 】A. 适用于任意热力学过程B. 适用于任意等温热力学过程C. 适用于等温下的化学反应D. 适用于无化学反应的等温过程6.C 反应C （石墨） + O 2 CO 2（g ），该反应的H ∆（298 K ）< 0 ，若将此反应放于一个恒容绝热的容器中进行，则体系【B 】A. T < 0，U ∆< 0，H ∆< 0B. T ＞0，U ∆= 0 ，H ∆＞0C. T ＞0，U ∆＞0，H ∆＞0D. T ＞0，U ∆=0， H ∆= 07.下列偏微分中，能称为偏摩尔量的是 【A 】 A. ()c C B C n P T Bn U ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,, B. ()c C B C n P S B n H ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,, C. ()c C B C n V P Bn G ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,, D. ()c C B C n H T B n S ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,, 8.下列偏微分中，不是化学势的是 【B 】 A. ()c C B C n V S Bn U ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,, B. ()c C B C n P T B n U ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,, C. ()c C B C n T P B n G ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,, D. ()cC B C n V T B n A ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,, 9.2mol A 和3mol B 在等温、等压下，混合形成理想液态混合物，该系统中A 和B 的偏摩尔体积分别为1.791510--⋅⨯mol m 和1351015.2--⋅⨯mol m ，则混合物的总体积为 【C 】A. 9.673510m -⨯B. 9.853510m -⨯C. 1.0033410m -⨯D. 8.953510m -⨯10在298K 和标准压力下，有两瓶含萘的苯溶液。
物理化学(1)
三、放热反应和吸热反应 四、热化学定律： 1、在相同条件下正向反应和逆向反应的摩尔焓变数值相等， 符号相反。——第一个热化学定律 2、盖斯定律 “任一化学反应，无论是一步完成或几步完成，其热效应相 同”。盖斯定律是热力学第一定律的必然结果。因为QP = ΔH， Qv =ΔU。盖斯定律是计算热效应的基础。其意义在于：可以 从一些已知热效应的反应，通过代数组合方法计算实验测定 热效应的反应之反应热。
标准摩尔生成焓的应用 （1）参考状态单质的标准摩尔生成焓为零。 （2）由各物质的标准摩尔生成焓求反应的标准摩尔焓。 （3）离子的标准摩尔生成焓 HCl(g) + ∞aq → H+(∞aq) + Cl(∞aq) （4）电解质溶液的反应焓 Ca2+(∞aq) +CO2(g)+H2O(l)=CaCO3 (s)+2H+(∞aq)
五、几种热效应 热化学方程式——表示化学反应及其热效应关系的化学方程式。 2H2( pӨ,g) + O2 (pӨ, g) = 2H2O ( pӨ,g)，ΔrHmθ=-483.64 kJ/mol 意义：各气体压力均为标准压力pӨ 时，在等压条件，反应进度 ξ=1 mol 时，该反应的标准摩尔焓变为483.64 kJ· mol1。凡未注 明温度的，就指298.15 K的摩尔反应焓。 1、物质B的标准摩尔生成焓 在标准压力(pӨ=100 kPa)和温度T 下，由参考状态的单质生成 物质B (νB=+1) 反应的标准摩尔焓变，叫做物质B 在 T 时的标 准摩尔生成焓。凡未注明温度的，就指298.15 K。 碳有石墨、金刚石、C60 等，石墨是最稳定的单质，又如 O2 (g) , H2(g), Br2 (l) , I2 (s) , Hg(l) 等是T(=298.15 K)，pӨ 下相应 元素最稳定的单质。 磷的参考状态是白磷P4 (s,白)，而不是红磷。 标准摩尔生成焓的单位: kJ· mol1 符号： ΔfHmθ
物理化学一二章
三、状态和状态函数
状态：系统一切性质的总和
当系统的状态一定，系统的所有性质都一定 任何一个性质发生了变化，状态就随之发生变化
描述系统的各热力学性质的量均是状态的函数，因此也称其为状态函数。
状态函数所具有的特点： 1）取决于系统所处的平衡态（定态） 2）从一个状态变至另一个状态，其变化值只取决于初末态。
12
第一章 气
体
物质常见聚集状态 ( 按复杂程度上升排列 )：气、固、液
气体性质中，p, V, T , n最基本，均可直接测定 （混合气体应包括组成） 压力 p : 分子热运动 碰撞器壁 作用力 单位面积 受力（压强） p ，大量分子的宏观表现。 单位：帕斯卡 Pa，1Pa = 1 Nm-2 ( 1 atm = 101325 Pa)
19世纪下半叶 碳氢化合物 及其衍生物
物理化学
1887年 化学反应的 方向、限度
现代仪器分析
高分子化学
速率、机理
物理化学的发展
1752年，俄国的化学家和物理学家罗蒙诺索夫第一个提出了物理化学 这一词，到19世纪的中下期，大规模的工业生产推动着自然科学的各个 学科迅猛发展，同时，原子-分子学说、气体分子运动论和元素周期律 已经确立，化学中积累的大量经验材料还需要进一步总结归纳，这时， 物理化学开始形成。 1887年，“物理化学之父”、德国著名化学家W.Ostwald和荷兰化学家 Van‗t Hoff共同创办了德文的《物理化学》杂志，标志着物理化学真 正形成为一门独立的学科。在《物理化学》的创刊号上，同时还摘要发 表了瑞典化学家S.A.Arrhenius 的“电离学说”，这三人都是物理化学 的重要奠基人，由于他们对物理化学的卓越贡献和研究工作中的亲密合 作关系，被称为“物理化学三剑客”。 物理化学在20世纪发展很快，取得了许多重大成果，根据统计，20世纪 诺贝尔化学奖获得者中，约60%是从事物理化学领域研究的科学家，在 中国科学院化学学部的院士中，近1/3是研究物理化学或者是物理化学 某一个领域的科学家，作为极富生命力的化学基础学科，物理化学又是 新的交叉学科形成和发展的重要基础。
物理化学(1)
§2. 基本概念
一、系统与环境 系统（体系）：被研究的物质与空间 环境：与系统发生关联的物质与空间 系统分为三类：封闭系统，开放系统，孤立系统 分类的依据是： 系统与环境间的物质、能量的交换情况 封闭系统：有能量传递，无物质传递 敞开（开放）系统：有能量传递，有物质传递 隔离（孤立）系统：无能量传递，无物质传递
五、可逆过程
p2 V2 V1 p体=p2 p2 p体= p1 V1 V2 V V1 V2 V p2 p1
恒温过程
W胀=－p2(V2－V1)
W缩=－p1(V1－V2)
|W胀|＜ |W缩|，这说明，虽然体系回到了始态，但 留下了痕迹，即体系膨胀时放出的能量为|W胀| ， 而压缩时环境提供的能量为|W缩|，大于|W胀| ，有 净能量交换。
非体积功( Wf ) ：除体积功之外的功
三、热力学能(U) 著名的热功当量定律表明，系统存在一个只
与始末态有关的物理量，它体现了系统内部具有
的能量——称为热力学能。
U：系统内部质点的动能和势能之和，也称内能。
温度反映系统内部质点的动能统计平均值的大小， 系统内部质点间相互作用的势能大小与质点间的 距离有关，故： U = f（T，V）。 U是状态函数，广度性质，绝对值无法确定。
i=Ⅰ n n
p p外(Ⅰ)
p外(n) V1 Vi V2 V
= ∑ － p外(i)△Vi
i=Ⅰ
当 p外(i)=p体(i) － dpi时，
p外(Ⅰ)
(Vi+1 －Vi) = dVi，n→∞
W胀= －∑ p外(i) dVi
∞
p外(n)
∞ V1 Vi V2
= － ∑ p体(i) dVi + ∑ dpi dVi
上了大学,化学教材如果按学习顺序是哪一些教材三
上了大学，化学教材如果按学习顺序是哪一些教材三基础：1-0 化学导论•傅献彩,等. 大学化学. 第二版 (上册). 高等教育出版社, 2019•华彤文,等. 普通化学原理. 第4版. 北京大学出版社, 2013.•申泮文. 近代化学导论. 第二版 (上、下册). 高等教育出版社•北京师范大学无机化学教研室,等. 无机化学. 第四版(上册). 高等教育出版社•蒲雪梅,寇兴明,李桂英,等. 大学化学实验. 第二版. 化学工业出版社[1]0-1 高等数学•同济大学数学系. 高等数学. 第七版 (上、下). 高等教育出版社•龚昇. 简明微积分. 第四版. 高等教育出版社•四川大学数学学院. 高等数学. 第二版(上、下). 四川大学出版社1-1 无机化学（元素化学）•北京师范大学无机化学教研室,等. 无机化学. 第四版(下册). 高等教育出版社•车云霞,等. 化学元素周期系. 南开大学出版社, 1999•张祖德. 无机化学. 第2版. 中国科学技术大学出版社[2]•刘新锦,等. 无机元素化学. 第二版. 科学出版社•傅献彩. 大学化学. 第2版 (下册). 高等教育出版社,2019[3]•李瑞祥,曾红梅,等. 无机化学. 第2版. 化学工业出版社2-1 有机化学•David Klein. Organic chemistry. Wiley•邢其毅,裴坚,等. 基础有机化学. 第4版(上、下册).北京大学出版社, 2016,2017.•李瑛,张骥. 有机化学基础. 第三版. 科学出版社, 2020•王玉良,等. 有机化学实验. 科学出版社, 20200-2 概率统计•盛骤,等. 概率论与数理统计. 第4版. 高等教育出版社•陈鸿建,等. 概率论与数理统计. 第二版. 高等教育出版社0-3 普通物理•Feynman. The Feynman lectures on physics.•赵凯华. 新概念物理教程. 第二版. 高等教育出版社•王磊,陈钢,等. 大学物理学. 第二版 (上、下册). 高等教育出版社3-1 分析化学•Daniel Harris. Quantitative chemical analysis.•武汉大学. 分析化学. 第6版 (上、下册). 高等教育出版社[4]•柴逸峰,等. 分析化学. 第8版. 人民卫生出版社, 2016.•胡坪,等. 仪器分析实验. 第三版. 高等教育出版社,2016.4-1 物理化学•Peter Atkins,et al. Atkins物理化学, Atkins'physical chemistry. 第7版 (影印版). 高等教育出版社•傅献彩,等. 物理化学. 第五版 (上、下册). 高等教育出版社•彭笑刚. 物理化学讲义. 高等教育出版社•何玉萼,童冬梅,等. 物理化学. (上、下册). 化学工业出版社, 2006.•王健礼,等. 物理化学实验. 第二版. 化学工业出版社, 2015.•复旦大学,等. 物理化学实验.•袁永明,等. 物理化学学习指导. 中国石化出版社[5]0-4 线性代数•Gilbert Strang,et al. Linear algebra and itsapplication. 4th edition. Thomson Learning•北京大学数学系前代数小组. 高等代数. 第五版. 高等教育出版社•四川大学数学学院. 线性代数. 第二版. 四川大学出版社4-2 结构化学•李炳瑞. 结构化学. 第4版. 高等教育出版社, 2020.•周公度,等. 结构化学基础. 第5版. 北京大学出版社•李平. 量子化学导论：原子、分子结构. 科学出版社,2018.[6]进阶：1-2《中级无机化学》4-1-1 分子光化学•Turro,Ramamurthy,et al. Modern molecularphotochemistry of organic molecules. UniversityScience Books•图罗,拉马穆尔蒂,等. 现代分子光化学. 吴骊珠,吴世康,等译 (原理篇、反应篇). 化学工业出版社2-1-1 有机反应机理•Daniel Levy. Arrow-pushing in organic chemistry.Wiley•Robert Grossman. 有机反应机理的书写艺术, The artof writing reasonable organic reaction mechanisms.2nd edition. 科学出版社, 2012.2-1-2 合成化学•Stuart Warren,et al. Organic synthesis, thedisconnction approach. 2nd edition. Wiley•巨勇,等. 有机合成化学与路线设计. 第2版. 清华大学出版社, 2007.2-1-3 有机立体化学•David Morris. Stereochemistry.•叶秀林. 立体化学. 2版. 北京大学出版社, 1999•Hellwich,et al. Stereochemistry workbook.translated by Allan Dunn3-2 谱学导论•Robert Silverstein. Spectrometric identification of organic pounds.•周向葛,徐开来,等. 波谱解析. 化学工业出版社2-2 中级有机化学4-2-1《量子化学》4-2-2《计算化学》其它：2-3 高分子科学•王玉忠,等. 高分子科学导论. 科学出版社•丁会利,等. 高分子材料及应用. 化学工业出版社2-4 生物化学•David Nelson,et al. Lehninger principles ofbiochemistry. 7th edition, 2017•朱圣庚,等. 生物化学教程. 第4版 (上、下册). 高等教育出版社, 2017.•王靳娥,等. 生物化学基础. 第二版. 化学工业出版社, 2019.•Koolman,et al. Color atlas of biochemistry. 2ndedition, 20135-3 环境化学•马纳汉. 环境化学. 第九版, 孙红文,等译. 高等教育出版社•戴树桂. 环境化学. 高等教育出版社5-1-1《化工原理》5-1-2 工业化学•李金铭,等. 现代工业化学. 第二版. 华中科技大学出版社5-1-3 化工制图•林大钧. 简明化工制图. 化学工业出版社•陈志. 化工制图. 四川大学出版社5-2《精细化学品》1-3 放射化学•王祥云,等. 核化学与放射化学. 北京大学出版社•祝霖. 放射化学. 原子能出版社4-2-2《计算化学》5-4《化学信息学》。
物理化学-第1章 热力学第一定律 (1)
数量无关，不具有加和性，如温度、压力等,数 学上是零次齐函数。
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体系的性质
两个合适的广度性质之比常常为强度性质
强度性质
广度性质 物质的量
广度性质(1) 广度性质(2)
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热力学的研究对象
热力学第一定律(能量守恒)DU , D H, Q ,W
化学热力学 热力学第二定律（方向和限度)DS， DG, DF
热力学第三定律(标准熵)
S
o m
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热力学的方法和局限性
热力学方法
•研究对象是大数量分子的集合体，研究 宏观性质，所得结论具有统计意义。
pV=nRT
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热力学平衡态
当体系的诸性质不随时间而改变，则体系 就处于热力学平衡态，它包括下列几个平衡：
热平衡（thermal equilibrium） 体系各部分温度相等。(绝热壁）
力学平衡（mechanical equilibrium） 体系各部的压力都相等，边界不再移动。
如有刚壁存在，虽双方压力不等，但也能保持 力学平衡。
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热力学平衡态
当体系的诸性质不随时间而改变，则体系 就处于热力学平衡态，它包括下列几个平衡：
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体系分类
（3）隔离体系（isolated system） 体系与环境之间既无物质交换，又无能量交换，故
又称为孤立体系。绝对的孤立体系不存在，有时把封闭 体系和体系影响所及的环境一起作为孤立体系来考虑。
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3
B．等温等容条件下加惰性气体平衡向左移动 D．等温等压条件下加惰性气体平衡不移动
/Tl
。 0.72 V ，则 ETl 3 /Tl
A．1.42 V
B．1.25 V
C．1.06 V
D．0.38 V 。
T
p
已知 298 K 时：EPb2 /Pb = 0.126 V ，ES =2.01 V ， 4.9 104 V K 1 ， O2 /SO2
2
8
4
EPb/PbSO = 0.356 V 。 4
(1) 写出电极、电池反应方程式； (2) 计算 E
T
Байду номын сангаас
及 310 K 时电池的电动势 E；
北京化工大学
2014 年攻读硕士学位研究生入学考试
物理化学试题
注意事项
1．答案必须写在答题纸上，写在试卷上均不给分 。 ．．． 2．答题时可不抄题，但必须写清题号。 3．答题必须用蓝、黑墨水笔或圆珠笔，用红笔或铅笔均不给分。 4．p=100kPa。 一、选择及填空题(30 分) 1．1mol 单原子理想气体从始态(p1,V1,T1) 在绝热条件下压缩至终态(p2,V2,T2)，则_____。 A．T1> T2 B．T1= T2 C．T1< T2 C. U 0, S 0 D．不能确定 D. U 0, S 0 2．实际气体经不可逆循环，则_____。 A． U 0, S 0 B. U 0, S 0 3．已知 298 K、100 kPa 时化学反应 1 H 2 (g) 1 Cl2 (g) HCl(g) 的 ΔrHm= -92.5 kJ· mol-1，则 2 2 298K 时该反应的 ΔrUm=_____ kJ· mol-1。 A． > -92.5 B．< -92.5 C．= -92.5 D．-90.0 4．温度为 T 的理想气体等温膨胀时吸热 Q，所做的功是达到相同终态的最大功的 20%，则 系统的熵变 S _____。
B． = D． =
V nR
V CV
A．绝热条件下，温度随着压力变化的变化率； C．绝热可逆条件下，温度随着压力变化的变化率； 5．对封闭系统，下列自发性判据不正确 的是 ．．． A．等温且 W'=0 的过程：ΔA≤W 体积 。
B．恒熵恒压且 W'=0 过程：ΔH≤0
C．任意过程：ΔS 隔离=ΔS 系统+ΔS 环境≤0
10．0.1 mol.kg-1 NaCl，BaCl2，CuSO4 水溶液，离子平均活度系数的关系为 A．( NaCl) >( BaCl2) >(CuSO4) C．( NaCl) >(CuSO4) >( BaCl2) B．( NaCl) <( BaCl2) <(CuSO4) D．( NaCl) <(CuSO4) <( BaCl2)
vap H m 1 1 p2 3． 对于克―克方程的积分式： ln p R T T ，下列哪些条件不正确 ．．． 1 2 1
A．Vg>>Vl，忽略 Vl C．适用于任何两相平衡 4．对于 B．ΔvapHm 视为常数 D．气体视为理想气体
T ，下列说法正确的是： p S
北京化工大学 2013 年攻读硕士学位研究生入学考试
物理化学试题
注意事项 1．答案必须写在答题纸上，写在试卷上均不给分。 2．答题时可不抄题，但必须写清题号。 3．答题必须用蓝、黑墨水笔或圆珠笔，用红笔或铅笔均不给分。 4．p=100kPa≈101.325 kPa。
一、选择题(30 分) 1． 下列说法不正确 的是 ．．． A．临界温度是气体能够液化的最低温度 B．临界温度下，临界压力是气体能够液化的最低压力 C．同种气体在不同温度时的压缩因子可以大于、小于或等于零 D．同温度时不同种类气体的压缩因子可以大于、小于或等于零 2．下列说法正确的是 A．1mol 理想气体从同一始态出发分别经绝热可逆和绝热不可逆过程到相同体积时 W 相等 B．1mol 两气体分别遵循 pVm=C 和 p(Vm–α)=C (α 为常数) ，等温可逆由 V1→V2 时 ΔU 相等 C．某气体分别经节流膨胀和等外压绝热膨胀过程，温度由 T1→T2，系统的 ΔH 相等 D．始终态确定后，某实际气态经历等温过程的 ΔA 和 ΔG 相等
催化剂(S) A(g) B(g) ，机理：
1 A(g)+S A S 2 A S B(g)+S
k k1
k
导出该反应的速率方程。
7． （8 分） 实验室在加热纯水时， 为防止瀑沸通常要加入沸石等助沸物。 现将直径为 4×10-3 cm 的 毛细管放入水中作为助沸物， （已知 100℃时水的饱和蒸汽压为 101.325 kPa，水在毛细管中 的接触角为 18 ° ，水的表面张力为 58.9 × 10-3 Nm-1 ， 100 ℃ 时水的汽化热 Δ vapH=40656 Jmol-1） 。 计算： (1) 该毛细管产生最大气泡的泡压（忽略水的静压强） ； (2) 外压在 101.325 kPa 时将水加热到开始沸腾时的温度。
4．说明胶体粒子为什么能稳定存在？若将胶体溶液加热或加入其他电解质，对胶体的稳定 性会产生什么影响？说明理由。 5．简述光化学反应与热反应的主要区别。 6．已知双原子分子的振动特征温度为 3219 K，求 2000 K 时振动能级中基态能级的分布分 数。
三．综合题 1．(18 分) 右图中两条线曲线分别为 T1=300 K 和 T2=600 K 时的等温可逆线。现有 1mol 单 原子理想气体分别经历如下四个过程从状态 1(p1=200kPa， V1)变化到状态 2 (p2=100kPa， V2)： ①由状态 1→A(pA、V1、T2)→状态 2；
D．恒熵恒容过程：ΔU≤W'
* 6．A、B 二组分形成理想稀溶液，在温度 T 时达气液平衡。该温度下 p A =50.0 kPa。已知气
相中 A 的组成 yA=0.89， 液相中 B 的组成为 xB=0.15， 则溶质 B 的亨利常数 kx，B=_____。 A．42.5 kPa B．50.0 kPa C．47.8 kPa D．35.0 kPa
图中(1)处 物理量 图中(2)处 的实验条 相数 区域 I 相态 自由 相数 区域 II 相态 自由 相数 区域 III 相态 自由
件 图(b) 图(c)
度数
度数
度数
4．(18 分) 电池：Pb(s)∣PbSO4(s) ∣SO42-(a=0.01)‖SO42-(a=0.01), S2O82-(a=1)∣Pt(s)电动势的温度 系数 E
H C12 H22O11 (l) + H 2O(l) C6 H12O6 (l) + C6H12O6 (l)
+
B．<0
C．=0
D．无法判断
GB T HB 2 ，证明理想液态混 T T p
蔗糖(右旋)
葡萄糖( 右旋)
果糖( 左旋)
说明可采用旋光仪测定该反应速率常数的理由？该实验采用了什么方法可以避免测 t∞时刻 的旋光度？若反应 100min 后系统旋光度基本不变，设计合理的测定时间间隔？本实验所用 旋光仪是否需要进行零点校正，说明理由？
②由状态 1→B(p1、VB、T2)→状态 2； ③由状态 1→C(p2、VC、T1)→状态 2； ④由状态 1→D(pD、V2、T1)→状态 2； 计算： (1) 四个过程由状态 1→状态 2 的系统的 ΔU，ΔH； (2) 过程①和过程②的 ΔS 系统； (3) 系统经绝热过程由状态 1→状态 2 的 ΔU，ΔH，ΔS，由计算结果说明该过程的可逆性； (4) 比较∣W1→A→B→1∣与∣W2→C→D→2∣的大小。 2． (15 分) 反应 PCl5(g) = PCl3(g)+ Cl2 (g)标准平衡常数与温度的关系式为：
p
(3) 计算电池可逆放电时的电功 Wr,m，Qr,m 及电池反应的 r Sm ；
(4) 设计电池计算 298 K 时 PbSO4 溶液的 Ksp。
5．(18 分) 由两个基元反应所构成的平行反应： kA1 2A kA2 C+D 其活化能 E=100 kJmol-1。 在 560 K 时， 将 cA0=0.2 moldm-1 的 A 放入抽空的反应器中进行反 应，测得 A 的半衰期为 10 min，且在反应过程中 B、D 的浓度之比恒为 1.5。 B+C
13．强电解质溶液的电导率随浓度变化的规律为： A．随浓度增大而增大 B．随浓度增大减小
C．随浓度增大先减小后增大
D．随浓度增大先增大后减小
14．某化学反应，反应物消耗 3/4 是它消耗 1/2 所需时间的 3 倍，则该反应的级数为： A．零级 B．一级 C．二级 D．三级
15．温度 T 时，将干净毛细管放入含 B 的浓度为 c1、c2（c2> c1）的水溶液中，两种溶液在 毛细管中上升的高度分别为 h1、h2 （h2> h1） 。该溶液中 B 的表面过剩量 A．>0 二．简答题(24 分) 1．以水的液→气相变为例，举一不可逆相变化的实例（温度和压力要标明具体数据） ，用公 式表示该相变化过程的 Q、W、ΔU、ΔH，设计的过程用框图表示（不用计算具体数值） 。 2．已知偏摩尔吉布斯函数与偏摩尔焓之间的关系式： 合物混合过程的 ΔmixH=0 。 3．已知蔗糖水解反应：
3． (13 分) 二组分气液平衡相图由(a)图可以绘制出(b)图和(c)图，如图所示： (1) 完成下表； (2) 说明该体系对拉乌尔定律产生的偏 差性质； (3) 某压力下， 现有 2 mol 组成为 xB=0.5 的该系统混合物，当精馏进入气液两相 区域，平衡时液相组成和气相组成分别 为 0.40 和 0.55，计算此时液相和气相的 物质的量； (4) 若对(3)中的混合物进行精馏分离，说明塔顶和塔底分别得到的物质。