重庆大学化学期末复习要点
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题型及其分值(自带计算器)(可以适当调整文字大小)
一.判断题(10分,+、-)二.不定项选择题(20分,混选)三.填空题(30分)四.
计算题(40分,5小题)
第一章化学热力学基础
一.基本概念
1.体系的三种类型;
2.体系的性质(会判断广度、强度性质);
3.状态函数(会判断)及其重要特
征(2点);
二.热力学第一定律及其三个变量(1.△U=Q-W;2.各自含义;3.Q、W正负取值;)
三.焓与热效应
1.H及其性质(广度、状态、焓大小);
2.△H及其与热效应的关系(表达式;Q p、Q v;)(几种△H (定义);盖斯定律)
四.熵及其初步概念(S定义;S及其比较;△S计算(注意单位))
五.△G(含义;定义式;自发性判据;计算)H=U+pV G=H-TS
1 物理意义Q p= ΔH 混乱度的量度提供有用功的能力
2 基本性质
都是状态函数是体系的容量性质与物质的聚集态、所处的温度有关
3表示Δr Hθ kJ)与Δr Hθm(kJ·mol-1);S m(T) (J·K-1)与S mθ(T) (J·K-1·mol-1;Δr Gθm(kJ)与Δr Gθm(kJ·mol-1)注意点:标态的规定(对温度无规定)H,G的绝对值不知道,S的绝对值能够确定(热力学第三定律)
反应进度,1mol反应(与方程式写法有关)
计算Δr S mθ(T) (298.15K) (J·K-1·mol-1 )S mθ(298.15K)Δr Hθm(298.15K)(kJ·mol-1)Δr Gθm (298.15K ) (kJ·mol-1)
参考态单质: 1 参考态单质的Δf Hθm=0 Δf Gθm=0 S mθ(T) ≠0
2. Δf Hθm,Δf Gθm单位是kJ·mol-1,S mθ(T)的单位是J·K-1·mol-1。
对于化学反应aA+bB=dD+gG
Δr Sθm (298.15K) ={d S mθ(D) +g S mθ(G)}-{a S mθ(A)+b S mθ(B)}
Δr Hθm (298.15K)={dΔf Hθm(D) +gΔf Hθm(G) }- {aΔf Hθm(A)+bΔf Hθm(B)}
Δr Gθm (298.15K)={gΔf Gθm(G)+dΔf Gθm(D)}-{aΔf Gθm(A)+bΔf Gθm(B)}
在等温、等压只做体积功的条件下,体系由状态1变到状态2,吉布斯自由能变化△G与过程自发性的关系如下:△G<0 自发过程△G=0 体系处于平衡态△G>0 非自发过程吉布斯-赫姆霍兹公式Δr Gθm (T) =Δr Hθm (298.15K) -TΔr Sθm (298.15K)
如何计算Δr Gθm?在标准状态、温度为298.15K时,由Δf Gθm (298.15K)计算Δr Gθm (298.15K)
•在标准状态,指定温度下可由G-H公式计算Δr Gθm (T) T转= Δr Hθm (298.15K)/ Δr Sθm(298.15K) (上下单位要一致)
第二章化学反应速率
用下式表示化学反应速率:v = νB-1dC B/dt 单位:mol⋅m-3⋅s-1
(1)数值的大小与选择的物质种类无关,对同一反应,只有一个值; (2)对于反应物, v B与ΔC B 均为负值;
反应速率理论:碰撞理论和过渡状态理论
影响化学反应速率的因素: 内因(反应物的组成、结构 , 化学反应的快慢) 外因:反应物浓度、温度、压力、催化剂等
基元反应与非基元反应 (复合反应)
基元反应: 反应物分子直接碰撞而发生的化学反应称为基元反应,它是一步完成的反应,故又称简单反应。如O 2 + H(g) = HO(g) + O(g)
基元反应的速率方程式——质量作用定律
1 定律表达式 对于基元反应 a A + b B = g G + d D v = k C A a C B b k 叫做速率常数(速率系数)。取决于反应物的本性,反应温度和催化剂等,但与浓度无关。
2 定量公式:阿仑尼乌斯公式
反应速率与温度的定量关系为k=Ae -Ea/RT A = 指前因子 E a = 活化能 (J ∙mol -1 ) R =气体常数 (8.315 J/mol-K)T = 温度 (K)
反应级数 v = kc A α c B β┅ α称为A 的分级数,β称为B 的分级数 总反应级数:n = α+β+⋅⋅⋅⋅⋅⋅ 一级反应 n = α+β=1 上式经积分后得到一级反应的公式为 lnc= -kt+ lnc 0 式中: c 0 -反应物的初浓度 c -反应物t 时刻的浓度 (这里有缺漏,对照课本复习)
半衰期t 1/2:
反应物消耗一半所需的时间。 一级反应的半衰期与反应物的浓度无关,而与速率常数成反比。 lnc= -kt+ ln c 0 ln 2 = kt 1/2 t 1/2= (ln 2)/k = 0.693/k 零级反应 相的概念 Phase 体系中任何具有相同物理性质和化学性质的部分称为一个相。相与相之间有界面隔开,越过相界面时,性质发生突变。
第三章 化学平衡
一.平衡常数 (Dalton 分压定律;几种K (p 、c 、θ)及其书写、意义;)
平衡常数表达式与反应方程式的书写方式有关。平衡常数是温度的函数,与起始浓度,催化剂无关。
多重平衡 如果一个反应是各分步反应之和,则总反应的平衡常数等于各分步反应平衡常数的乘积。
二. K θ与△r G m θ及T 的关系 Δr G θm (T) = - RTlnK θ(T) (左右温度必须一致,单位一致)(应用计算)根据J/K θ比值判断平衡移动的方向。
可逆反应: c C + d D yY + z Z △n =[(y +z )-(c +d )]≠0
压缩体积,向气体分子数减小的方向移动 增大体积,向气体分子数增加的方向移动
()
012
2=c A t k