物理化学复习提纲

物理化学复习提纲
一、热力学第一定律
热力学第一定律是能量守恒定律在热现象中的应用。

其核心表述为：能量可以在不同形式之间转换，但总量保持不变。

（一）基本概念
1、系统与环境：系统是我们研究的对象，环境则是系统之外的一切。

根据系统与环境的物质和能量交换情况，系统可分为敞开系统、
封闭系统和孤立系统。

2、状态函数：只取决于系统的状态，而与变化的途径无关的物理量，如温度、压力、体积、内能等。

3、热和功：热是由于系统与环境之间存在温度差而传递的能量，
功则是除热以外，其他各种形式被传递的能量。

（二）热力学第一定律的数学表达式
ΔU ＝ Q ＋ W
其中，ΔU 表示系统内能的变化，Q 表示系统吸收的热量，W 表示
系统对外所做的功。

当 Q 为正，表示系统吸热；当 W 为正，表示系统
对外做功。

（三）应用
1、恒容热：在恒容且非体积功为零的条件下，Qv ＝ΔU。

2、恒压热：在恒压且非体积功为零的条件下，Qp ＝ΔH，其中
ΔH 为焓变。

二、热力学第二定律
热力学第二定律主要描述了热现象的方向性。

（一）克劳修斯表述
热量不能自发地从低温物体传向高温物体。

（二）开尔文表述
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。

（三）熵
熵是系统混乱度的量度。

对于孤立系统，熵总是增加的，这就是熵
增原理。

（四）热力学第二定律的数学表达式
ΔS ≥ 0
（五）熵变的计算
1、简单物理过程的熵变计算。

2、相变过程的熵变计算。

三、热力学第三定律
在绝对零度时，纯物质完美晶体的熵值为零。

这为计算物质在其他温度下的熵值提供了基准。

四、多组分系统热力学
（一）偏摩尔量
在多组分系统中，某一广度性质不仅取决于温度、压力，还取决于各组分的浓度。

偏摩尔量就是在恒温恒压下，在一定浓度下，系统的某一广度性质随某一组分物质的量的变化率。

（二）化学势
化学势是决定物质传递方向和限度的强度因素。

（三）稀溶液的依数性
1、蒸气压下降：在一定温度下，稀溶液的蒸气压低于纯溶剂的蒸气压。

2、凝固点降低：溶液的凝固点低于纯溶剂的凝固点。

3、沸点升高：溶液的沸点高于纯溶剂的沸点。

4、渗透压：溶剂透过半透膜进入溶液的倾向。

五、化学平衡
（一）化学平衡的条件
在恒温恒压且非体积功为零的条件下，化学反应达到平衡时，
∑νBμB ＝ 0 。

（二）平衡常数
1、经验平衡常数：可以用浓度、分压等来表示。

2、标准平衡常数：其值只与温度有关。

（三）化学平衡的移动
1、浓度对化学平衡的影响。

2、压力对化学平衡的影响。

3、温度对化学平衡的影响。

六、相平衡
（一）相律
f ＝ C P ＋ 2 ，其中 f 为自由度，C 为组分数，P 为相数。

（二）单组分系统相图
如水的相图，通过相图可以了解物质在不同温度和压力下的相变情况。

（三）二组分系统相图
1、气液平衡相图：包括理想液态混合物、非理想液态混合物等。

2、液固平衡相图：有简单低共熔混合物、生成化合物等类型。

七、电化学
（一）电解质溶液
1、电导、电导率和摩尔电导率的概念及计算。

2、离子独立移动定律。

（二）原电池
1、原电池的表示方法。

2、原电池的热力学：通过电动势计算电池反应的热力学函数。

（三）电解池
电解的基本原理和应用。

八、表面现象
（一）表面张力和表面能
表面张力是使液体表面收缩的力，表面能是增加单位表面积时系统所增加的能量。

（二）弯曲液面的附加压力
由于表面张力的存在，弯曲液面会产生附加压力。

（三）毛细现象
液体在毛细管中的上升或下降现象。

（四）吸附
包括物理吸附和化学吸附，以及吸附等温式。

九、化学动力学
（一）反应速率的表示方法
可以用反应物或生成物浓度随时间的变化率来表示。

（二）反应级数和反应速率常数
通过实验数据确定反应级数，进而求得反应速率常数。

（三）简单级数反应的动力学特征
1、零级反应。

2、一级反应。

3、二级反应。

（四）温度对反应速率的影响
1、阿仑尼乌斯公式。

2、活化能的概念和意义。

（五）催化作用
催化剂对反应速率的影响及催化原理。

十、胶体化学
（一）胶体的制备和净化
1、制备方法：分散法和凝聚法。

2、净化方法：渗析、超滤等。

（二）胶体的性质
1、光学性质：丁达尔现象。

2、动力学性质：布朗运动。

3、电学性质：电泳和电渗。

（三）胶体的稳定性和聚沉
1、胶体稳定的原因。

2、聚沉的方法和影响因素。