山东建筑大学物理化学.ppt
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物理化学幻灯片PPT课件
出现了2个方向，一个是用反应速率来测定亲和力，一个是用反应热效应来度量亲和力。前一个方向就导致
质量作用定律的发现，后一个导致动态平衡观念的确立。
瑞典化学家贝格曼于1775年列出化学亲和力表
（认识到数量对反应结果的影响）
法国化学家贝托雷在1798年设想化学反应会逆向进行
（认识到化学反应中的质量效应）
法国化学家威廉米于1850年提出
的研究后来中断了50年。
直到19世纪下叶热力学理论基本奠定后，热质说才逐渐被 科学界摈弃。
2021
12
热化学界发现的第一个定律 ——黑斯定律
黑斯：出生于日内瓦，在俄国长 1836年，瑞士化学家
大并且接受了医学教育，他在圣
黑斯在俄国测量了很
彼得堡发表了他的研究成果，并
多反应的热效应，总
将其称为‘总热量守恒定律’，
dM dt
kM
挪威数学家古德贝格和化学家瓦格A +B C+D
（第一个表示物质浓度与反应速度关系的公式） （全面阐释质量作用定律）
2021
10
第二部分
热化学和 热力学基本定律
2021
11
从热质说到热化说
什么是热质说 把热视为一种运动着的微粒性的实在物质
1780年，拉普拉斯和拉瓦锡，在他们的论文中报道了他们 关于化学热反应的研究，由于受到 热质说的影响，这方面
1853年，英国物理学家开尔文给出了热力学第一定律的表 达式，‘能’这一术语被广泛接受。
2021
15
热力学第二定律的确立
1824年，法国工程师卡诺，通过对热机的分析得出：热机 必须在两个热源之间工作，热机的效率只取决于两个热源 的温差。可逆热机的工作效率最高。这就是卡诺原理。
质量作用定律的发现，后一个导致动态平衡观念的确立。
瑞典化学家贝格曼于1775年列出化学亲和力表
（认识到数量对反应结果的影响）
法国化学家贝托雷在1798年设想化学反应会逆向进行
（认识到化学反应中的质量效应）
法国化学家威廉米于1850年提出
的研究后来中断了50年。
直到19世纪下叶热力学理论基本奠定后，热质说才逐渐被 科学界摈弃。
2021
12
热化学界发现的第一个定律 ——黑斯定律
黑斯：出生于日内瓦，在俄国长 1836年，瑞士化学家
大并且接受了医学教育，他在圣
黑斯在俄国测量了很
彼得堡发表了他的研究成果，并
多反应的热效应，总
将其称为‘总热量守恒定律’，
dM dt
kM
挪威数学家古德贝格和化学家瓦格A +B C+D
（第一个表示物质浓度与反应速度关系的公式） （全面阐释质量作用定律）
2021
10
第二部分
热化学和 热力学基本定律
2021
11
从热质说到热化说
什么是热质说 把热视为一种运动着的微粒性的实在物质
1780年，拉普拉斯和拉瓦锡，在他们的论文中报道了他们 关于化学热反应的研究，由于受到 热质说的影响，这方面
1853年，英国物理学家开尔文给出了热力学第一定律的表 达式，‘能’这一术语被广泛接受。
2021
15
热力学第二定律的确立
1824年，法国工程师卡诺，通过对热机的分析得出：热机 必须在两个热源之间工作，热机的效率只取决于两个热源 的温差。可逆热机的工作效率最高。这就是卡诺原理。
山东建筑大学物理化学 (5)79页PPT
当电流通过电解质溶液时，通过电极的电量Q与发 生电极反应的物质的量n成正比。 法拉第定律的数学表达式
M zz e M A z-z e A
dQzdLezFd QzF
F (96485 C·mol-1) :法拉第常数在数值上等于1 mol电子的电量。已知1个电子电量1.6022×10-19C
四、法拉第定律
第六章 电化学
电解
电能
电池
化学能
（一）电解质溶液
电化学研究对象 电化学主要是研究电能和化学能之间的
相互转化及转化过程中有关规律的科学。
电解
电能
电池
化学能
电化学的用途
⒈电解 精炼和冶炼有色金属和稀有金属； 电解法制备化工原料；电镀法保护和美 化金属；还有氧化着色等。
⒉电池 汽车、宇宙飞船、照明、通讯、 生化和医学等方面都要用不同类 型的化学电源。
一、离子的电迁移现象
若截面之间的距离在数值上等于 + ，体积 A +内所含 的正离子在单位时间内都可通过截面2向负极迁移。单位 体积内正离子的浓度为 c + ，每摩尔正离子所带的电量 为Z+F 。t时间内正离子的导电量为
Q A c z F A t ( / U L ) c z Ft
⒊电分析 ⒋生物电化学
§6-1 电解池、原电池和法拉第定律
一、导体的分类
1. 第一类导体 又称电子导体，如金属、石墨等。 A.自由电子作定向移动而导电
B.导电过程中导体本身不发生变化
C.温度升高，电阻也升高
D.导电总量全部由电子承担 ⒉ 第二类导体 又称离子导体，如电解质溶液、熔融 电解质等。 A. 正、负离子作反向移动而导电；
+=U+/L
-=U-/L
M zz e M A z-z e A
dQzdLezFd QzF
F (96485 C·mol-1) :法拉第常数在数值上等于1 mol电子的电量。已知1个电子电量1.6022×10-19C
四、法拉第定律
第六章 电化学
电解
电能
电池
化学能
（一）电解质溶液
电化学研究对象 电化学主要是研究电能和化学能之间的
相互转化及转化过程中有关规律的科学。
电解
电能
电池
化学能
电化学的用途
⒈电解 精炼和冶炼有色金属和稀有金属； 电解法制备化工原料；电镀法保护和美 化金属；还有氧化着色等。
⒉电池 汽车、宇宙飞船、照明、通讯、 生化和医学等方面都要用不同类 型的化学电源。
一、离子的电迁移现象
若截面之间的距离在数值上等于 + ，体积 A +内所含 的正离子在单位时间内都可通过截面2向负极迁移。单位 体积内正离子的浓度为 c + ，每摩尔正离子所带的电量 为Z+F 。t时间内正离子的导电量为
Q A c z F A t ( / U L ) c z Ft
⒊电分析 ⒋生物电化学
§6-1 电解池、原电池和法拉第定律
一、导体的分类
1. 第一类导体 又称电子导体，如金属、石墨等。 A.自由电子作定向移动而导电
B.导电过程中导体本身不发生变化
C.温度升高，电阻也升高
D.导电总量全部由电子承担 ⒉ 第二类导体 又称离子导体，如电解质溶液、熔融 电解质等。 A. 正、负离子作反向移动而导电；
+=U+/L
-=U-/L
山东建筑大学物理化学
第三十三页，编辑于星期一：十点 十六分。
第三十四页，编辑于星期一：十点 十六分。
第三十五页，编辑于星期一：十点 十六分。
第三十六页，编辑于星期一：十点 十六分。
第三十七页，编辑于星期一：十点 十六分。
第三十八页，编辑于星期一：十点 十六分。
第三十九页，编辑于星期一：十点 十六分。
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第九页，编辑于星期一：十点 十六分。
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ห้องสมุดไป่ตู้
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第二十六页，编辑于星期一：十点 十六分。
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第二十八页，编辑于星期一：十点 十六分。
第二十九页，编辑于星期一：十点 十六分。
第三十页，编辑于星期一：十点 十六分。
第三十一页，编辑于星期一：十点 十六分。
第三十二页，编辑于星期一：十点 十六分。
第四十九页，编辑于星期一：十点 十六分。
第五十页，编辑于星期一：十点 十六分。
第五十一页，编辑于星期一：十点 十六分。
第五十二页，编辑于星期一：十点 十六分。
第五十三页，编辑于星期一：十点 十六分。
第五十四页，编辑于星期一：十点 十六分。
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[课件]物理化学简介PPT
![[课件]物理化学简介PPT](https://img.taocdn.com/s3/m/9b3dcc00482fb4daa58d4b8f.png)
解：M甲烷 ＝ 16.04×10－3 kg · mol-1
m pM ρ V RT 3 3 200 10 16.04 10 kg m3 8.315 (25 273.15) 1.294 kg m3
33
§1.1 理想气体状态方程
物理化学简 介
绪论
0.1 物理化学——一门无处不在的学科 0.2 学习物理化学的要求及方法 0.3 物理量的表示及运算
2
0.1 物理化学——一门无处不在的学科
何谓物理化学 (Physical Chemistry) ？
物理化学 是从物质的物理现象与化学现象的联系入 手，探求化学变化基本规律的一门学科。 “用物理的理论、物理的实验手段”， 探求化学变化基本规律的一门学科。 •目的 主要是为了解决生产实践和科学实验中向 化学提出的理论问题，揭示化学变化的本质，
12
0.2 学习物理化学的要求及方法
课程特点
“三多一复杂”
•学习要求
概念多 理论多 公式多 计算复杂
学习物理化学课程与其他课程的学习既有相同点 也有不同点。物理化学课程综合性强，各章节既有 联系又相对独立。因此，学习时切忌死记硬背。
13
0.2 学习物理化学的要求及方法
•学习要求
1. 多动脑
多给自己提问，多问几个为什么，如：前人提出 问题和解决问题的思路和方法有什么可取之处，有什 么局限性，方法是否严谨？结论是否可靠？你能否找 出例外情况？
5
0.1 物理化学——一门无处不在的学科
① 宏 观
微 观
只有深入到微观，研究分子、原子层次的规律，才能 了解结构与性质的关系，掌握化学变化的本质。 宏观 介观 微观 (看得见的物体) (纳米材料) (原子、分子)
6
m pM ρ V RT 3 3 200 10 16.04 10 kg m3 8.315 (25 273.15) 1.294 kg m3
33
§1.1 理想气体状态方程
物理化学简 介
绪论
0.1 物理化学——一门无处不在的学科 0.2 学习物理化学的要求及方法 0.3 物理量的表示及运算
2
0.1 物理化学——一门无处不在的学科
何谓物理化学 (Physical Chemistry) ？
物理化学 是从物质的物理现象与化学现象的联系入 手，探求化学变化基本规律的一门学科。 “用物理的理论、物理的实验手段”， 探求化学变化基本规律的一门学科。 •目的 主要是为了解决生产实践和科学实验中向 化学提出的理论问题，揭示化学变化的本质，
12
0.2 学习物理化学的要求及方法
课程特点
“三多一复杂”
•学习要求
概念多 理论多 公式多 计算复杂
学习物理化学课程与其他课程的学习既有相同点 也有不同点。物理化学课程综合性强，各章节既有 联系又相对独立。因此，学习时切忌死记硬背。
13
0.2 学习物理化学的要求及方法
•学习要求
1. 多动脑
多给自己提问，多问几个为什么，如：前人提出 问题和解决问题的思路和方法有什么可取之处，有什 么局限性，方法是否严谨？结论是否可靠？你能否找 出例外情况？
5
0.1 物理化学——一门无处不在的学科
① 宏 观
微 观
只有深入到微观，研究分子、原子层次的规律，才能 了解结构与性质的关系，掌握化学变化的本质。 宏观 介观 微观 (看得见的物体) (纳米材料) (原子、分子)
6
大学物理化学总结.ppt
体、液体或固体的pVT变化；Ⅲ.相变化；Ⅳ.化学 变化；Ⅴ.上述各种类型的综合。 ⑶ 过程的特征：a. 恒温可逆过程；b. 恒温过程；c. 绝热可逆过程；d. 绝热过程；e. 恒压过程；f.恒容 过程；g. 上述各种过程的综合；h. 循环过程 ⑷ 确定初终态。 ⑸ 所提供的物质特性，即pVT关系和标准热性质。 ⑹ 寻找合适的计算公式。
=0
不可逆 可逆
(dS )U.V 0
> 0 不可逆，自发过程 = 0 可逆，达到平衡
用熵判据判断过程是否为自发过程，一定要用
隔离系统。
(2). Helmholts自由能判据
<0
(dA)T ,V ,Wf 0 0
=0
不可逆，自发过程 可逆，达到平衡
自发变化向着Helmholts自由能减小的方向进行
Qp 与 QV 之间的关系
1. 对凝聚相反应 Qp QV 2. 对有气相参与的反应 Qp QV nRT
标准摩尔反应焓
r
H
m
B
f
H
m
(B)
B
C
H
m
(
B
)
B
B
Kirchhoff定律
从一个温度下的反应焓变，去计算另一温度 下的反应焓变
3 热力学第二定律
1.热力学第二定律
4.气体化学势
单种理想气体化学势
(T , p) (T ) RT ln p
理想气体混合物化学势
p
B (T ,
p)
B
(T )
RT
ln
pB p
B* (T, p) RT ln xB
=0
不可逆 可逆
(dS )U.V 0
> 0 不可逆，自发过程 = 0 可逆，达到平衡
用熵判据判断过程是否为自发过程，一定要用
隔离系统。
(2). Helmholts自由能判据
<0
(dA)T ,V ,Wf 0 0
=0
不可逆，自发过程 可逆，达到平衡
自发变化向着Helmholts自由能减小的方向进行
Qp 与 QV 之间的关系
1. 对凝聚相反应 Qp QV 2. 对有气相参与的反应 Qp QV nRT
标准摩尔反应焓
r
H
m
B
f
H
m
(B)
B
C
H
m
(
B
)
B
B
Kirchhoff定律
从一个温度下的反应焓变，去计算另一温度 下的反应焓变
3 热力学第二定律
1.热力学第二定律
4.气体化学势
单种理想气体化学势
(T , p) (T ) RT ln p
理想气体混合物化学势
p
B (T ,
p)
B
(T )
RT
ln
pB p
B* (T, p) RT ln xB
山东建筑大学物理化学课件例题
三 相变焓与温度的关系 83页，第8题 解:(a) 过程，n=1mol T=373.15K P=101.325kPa
dT=0,dP=0 H2O(g) 3 -1 Vm(g)=30.19dm •mol 可逆蒸发
-3 3 -1
Vm(l)=18.00 ×10 dm •mol 因为dT=0,dP=0,Wf=0的可逆蒸发过程，故 Q=△H=n△vapHm（水）=40.63kJ W=-P{nVm(g)-nVm(l)} 3 -3 -3 =-101.325 ×10 (30.19-18.00 ×10 ) ×10 =-3.06kJ △U=Q+W=(40.63-3.057)kJ=37.57kJ
∴ rHm = 83 - 3× 227 = -598 kJmol-1
这一反应是放热反应，反应热为 - 598 kJmol-1。
θ r H m与c H m的关系
例：已知298K时 (1) （COOH)2(s)+1/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) rH m=-251.5KJ/mol (2) CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) rH m=-726.6KJ/mol (3) COOCH3)2(l)+7/2O2(g)=4CO2(g)+3H2O(l) rH m=-1677.8KJ/mol 试求（COOH)2(s)+2 CH3OH(l)=(COOCH3)2(l)+ 2H2O(l) 在298K时rH m。
H2
H2O(373K,l ) H2O(673K,g)
H〞= H1+ H2 + H3
373
298
C p , H 2O ,l dT H 2
《物理化学》PPT课件
2
完整版课件ppt
3
OA 是气-液两相平衡线 即水的蒸气压曲线。它 不能任意延长，终止于临界点。临界点 T=647K, p=2.2×107Pa，这时气-液界面消失。高于临界温度， 不能用加压的方法使气体液化。
OB 是气-固两相平衡线 即冰的升华曲线，理论上可 延长至0 K附近。
OC 是液-固两相平衡线 当C点延长至压力大于
属于此类的体系有：H 2O-HN 3,H 2 O O-H等C。l在标 准压力下，H2O-HC的l 最高恒沸点温度为381.65 K， 含HCl 20.24，分析上完整常版课用件pp来t 作为标准溶液。 20
杠杆规则 Lever Rule
在p-x图的两相区，物系点O代表了体系总的 组成和温度。
通过O点作平行于横坐标 的等压线，与液相和气相线分 别交于M点和N点。MN线称 为等压连结线（tie line）。
如图所示，是对拉乌尔 定律发生正偏差的情况，虚 线为理论值，实线为实验值。 真实的蒸气压大于理论计算 值。
完整版课件ppt
15
如图所示，是 对拉乌尔定律发生 负偏差的情况，虚 线为理论值，实线 为实验值。真实的 蒸气压小于理论计 算值。
完整版课件ppt
16
2. p-x图 和 T-x图 对于二组分体系，K=2，f =4-Φ。φ至少为1，
完整版课件ppt
25
精馏
精馏是多次简单蒸馏的组合。
精馏塔底部是加热 区，温度最高；塔顶温 度最低。
精馏结果，塔顶 冷凝收集的是纯低沸 点组分，纯高沸点组 分则留在塔底。
精馏塔有多种类型，如图所示是泡罩式精馏
塔的示意图。
完整版课件ppt
26完整版课件ppt来自27体系自身确定。
H2O的三相点温度为 273.16 K，压力为
物化ppt课件
§ 4.11 活度与活度因子
第四章 多组分系统热力学及其在溶液中的应用
*§ 4.12 渗透因子和超额函数 § 4.13 分配定律——溶质在两互不相溶液相中的分配 *§ 4.14 理想液态混合物和理想稀溶液的微观说明 *§ 4.15 绝对活度
§4.1 引言
多组分系统 两种或两种以上的物质（或称为组分）所形 成的系统称为多组分系统。 多组分系统可以是均相的，也可以是多相的。
第四章 多组分系统热力学及其在溶液中的应用
§4.1 引言 § 4.2 多组分系统的组成表示法 § 4.3 偏摩尔量 § 4.4 化学势 § 4.5 气体混合物中各组分的化学势 § 4.6 稀溶液中的两个经验定律 § 4.7 理想液态混合物 § 4.8 理想稀溶液中任一组分的化学势 § 4.9 稀溶液的依数性 *§ 4.10 Duhem-Margules公式
或在等温、等压、保持B物质以外的所有组分 的物质的量不变的有限系统中，改变 dnB 所引起广 度性质Z的变化值，
2. 只有广度性质才有偏摩尔量，而偏摩尔量是强度 性质。 3. 纯物质的偏摩尔量就是它的摩尔量。
4. 任何偏摩尔量都是T，p和组成的函数。
偏摩尔量的加和公式
按偏摩尔量定义,
Z ZB ( nB )T , p,nc (cB)
化学势的定义
U U (S,V , n1, n2, , nk )
其全微分为
dU
U ( S )V ,nB dS
(
U V
)
S
,nB
dV
k U B1 ( nB )S ,V ,nc(cB) dnB
定义化学势
B
def
U ( nB )S,V ,nc (cB)
第一个基本公式就可表示为：
第四章 多组分系统热力学及其在溶液中的应用
*§ 4.12 渗透因子和超额函数 § 4.13 分配定律——溶质在两互不相溶液相中的分配 *§ 4.14 理想液态混合物和理想稀溶液的微观说明 *§ 4.15 绝对活度
§4.1 引言
多组分系统 两种或两种以上的物质（或称为组分）所形 成的系统称为多组分系统。 多组分系统可以是均相的，也可以是多相的。
第四章 多组分系统热力学及其在溶液中的应用
§4.1 引言 § 4.2 多组分系统的组成表示法 § 4.3 偏摩尔量 § 4.4 化学势 § 4.5 气体混合物中各组分的化学势 § 4.6 稀溶液中的两个经验定律 § 4.7 理想液态混合物 § 4.8 理想稀溶液中任一组分的化学势 § 4.9 稀溶液的依数性 *§ 4.10 Duhem-Margules公式
或在等温、等压、保持B物质以外的所有组分 的物质的量不变的有限系统中，改变 dnB 所引起广 度性质Z的变化值，
2. 只有广度性质才有偏摩尔量，而偏摩尔量是强度 性质。 3. 纯物质的偏摩尔量就是它的摩尔量。
4. 任何偏摩尔量都是T，p和组成的函数。
偏摩尔量的加和公式
按偏摩尔量定义,
Z ZB ( nB )T , p,nc (cB)
化学势的定义
U U (S,V , n1, n2, , nk )
其全微分为
dU
U ( S )V ,nB dS
(
U V
)
S
,nB
dV
k U B1 ( nB )S ,V ,nc(cB) dnB
定义化学势
B
def
U ( nB )S,V ,nc (cB)
第一个基本公式就可表示为：
物理化学ppt课件
热力学第二定律与熵增原理
总结词
热力学第二定律是指在一个封闭系统中，熵（即系统的混乱度）永远不会减少，只能增加或保持不变 。
详细描述
热力学第二定律是热力学的另一个基本定律，它表明在一个封闭系统中，熵（即系统的混乱度）永远 不会减少，只能增加或保持不变。这意味着能量转换总是伴随着熵的增加，这也是为什么我们的宇宙 正在朝着更加混乱和无序的方向发展。
03
化学平衡与相平衡
化学平衡条件与平衡常数
化学反应的平衡条件
当化学反应达到平衡状态时，正逆反 应速率相等，各组分浓度保持不变。
平衡常数
平衡常数表示在一定条件下，可逆反 应达到平衡状态时，生成物浓度系数 次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的 乘积的比值。
相平衡条件与相图分析
相平衡条件
相平衡是指在一定温度和压力下 ，物质以不同相态（固态、液态 、气态）存在的平衡状态。
色谱分析技术
色谱法的原理
色谱法是一种基于不同物 质在固定相和移动相之间 的分配平衡，实现分离和 分析的方法。
色谱法的分类
根据固定相的不同，色谱 法可分为液相色谱、气相 色谱、凝胶色谱等。
色谱法的应用
色谱法在物理化学实验中 广泛应用于分析混合物中 的各组分含量、分离纯物 质等。
质谱分析技术
质谱法的原理
05
物理化学在环境中的应用
大气污染与治理
1 2 3
大气污染概述
大气污染是指人类活动向大气中排放大量污染物 ，导致空气质量恶化，对人类健康和生态环境造 成危害的现象。
主要污染物
大气中的主要污染物包括颗粒物、二氧化硫、氮 氧化物等，这些污染物会对人体健康和环境产生 严重影响。
治理措施
针对大气污染，采取了多种治理措施，包括工业 污染源控制、机动车污染控制、城市绿化等。
山东建筑大学大学物理课件2.1 牛顿定律及其应用
dv x Fx ma x dt
x
Fy ma y
dv y dt
dvz Fz maz dt
自然坐标系
a
en
A
v2 Fn man m
上页
F ma m(at et anen )
dv Ft mat m dt
et
下页
5
物理学
2-1 牛顿定律及其应用 3. 牛顿第三定律 两个物体之间的作用力F 和反作用力 F ，沿 同一条直线，大小相等，方向相反，分别作用在 两个物体上.
Ffmax 0 FN
一般情况
0 Ff0 Ffmax 0
上页 下页 12
物理学
2-1 牛顿定律及其应用 三、牛顿定律的应用 1. 解题步骤: 隔离物体 受力分析 列方程 解方程
建立坐标 求解讨论
dv Ft mat m dt
F ma
F F F
x y
z
max may
Fi ma0
惯性力大小等于物体的质量m 和非惯性系相对 惯性系的加速度a0 的乘积，方向与 a0 相反.
上页
下页
23
物理学
2-1 牛顿定律及其应用 在非惯性系中，牛顿第二定律可以表示为
F Fi ma 或
真实合外力
F ma0 ma
惯性力：
是非惯性系自身的加速效应； 是个虚拟的力，没有施力物体； 是物体的惯性在非惯性系中的表现.
由①式可知， t 时，v mg/K ， 说明经过较长时间后，雨滴将以 一 极限速度匀速下降.
vT
o
v t
上页
下页
22
物理学
2-1 牛顿定律及其应用 四、非惯性系 惯性力 把相对惯性系作加速运动的参考系称作非惯性系.
x
Fy ma y
dv y dt
dvz Fz maz dt
自然坐标系
a
en
A
v2 Fn man m
上页
F ma m(at et anen )
dv Ft mat m dt
et
下页
5
物理学
2-1 牛顿定律及其应用 3. 牛顿第三定律 两个物体之间的作用力F 和反作用力 F ，沿 同一条直线，大小相等，方向相反，分别作用在 两个物体上.
Ffmax 0 FN
一般情况
0 Ff0 Ffmax 0
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物理学
2-1 牛顿定律及其应用 三、牛顿定律的应用 1. 解题步骤: 隔离物体 受力分析 列方程 解方程
建立坐标 求解讨论
dv Ft mat m dt
F ma
F F F
x y
z
max may
Fi ma0
惯性力大小等于物体的质量m 和非惯性系相对 惯性系的加速度a0 的乘积，方向与 a0 相反.
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物理学
2-1 牛顿定律及其应用 在非惯性系中，牛顿第二定律可以表示为
F Fi ma 或
真实合外力
F ma0 ma
惯性力：
是非惯性系自身的加速效应； 是个虚拟的力，没有施力物体； 是物体的惯性在非惯性系中的表现.
由①式可知， t 时，v mg/K ， 说明经过较长时间后，雨滴将以 一 极限速度匀速下降.
vT
o
v t
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物理学
2-1 牛顿定律及其应用 四、非惯性系 惯性力 把相对惯性系作加速运动的参考系称作非惯性系.
物理化学完整ppt课件
数称为（独立）组分数。 S：物种数
CSRR'
R：独立的化学平衡数 R′独立限制条件数
说明：★独立限制条件数只有在同一相中才能起作用
CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g） R′= 0 ★独立的化学平衡数：指物质间构成的化学平衡是相互独立的
C+H2O=CO+H2 C+CO2=2CO CO+H2O=CO2+H2 R=2 S=5 C=5-2=3
（1）因外压增加，使凝固点下降 0.00748K （2）因水中溶有空气，使凝固点下降 0.00241K
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16
例：如图为CO2的相图，试问： （1）将CO2在25℃液化，最小需加多大压力？ （2）打开CO2灭火机阀门时，为什么会出现少量白色固体（俗称于冰）？
解：（1）根据相图，当温度为25℃ 液一气平衡时，压力应为67大气压， 在25℃时最小需要67大气压才能使 CO2液化。
2、水的相图
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◎组分数
S：物种数
CSRR'
R：独立的化学平衡数 R′独立限制条件数
总结1
说明：★独立限制条件数只有在同一相中才能起作用 ★独立的化学平衡数：指物质间构成的化学平衡是相互独立的
◎相律
◎单组分系统相图 F＝C－P十2＝3－P
单组分系统最多三相共存 单组分系统是双变量系统
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7
杠杆规则还可以表示为：
（1）
m() 1 wB() wB 1
m( )
wB wB ()
m() m() wB() wB wB wB()
m( )
wB wB ()
m() wB wB() m wB() wB()
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B
y B B
令
Ky
B
y B B
K K y (P / P )B
二、平衡常数的各种表示法 （3）用物质的量表示的平衡常数 Kn
PB PyB P
nB nB
K
[( B
PnB
/(
nB P )]B
[P /(
nB P )]B
B
n B B
令
Kn
B
n B B
PH2O 1.24 107 Pa
一、 理想气体反应的标准平衡常数
在一定温度下，指定反应系统各组分均处于标准状态， 根据等温方程
aA(g) bB(g) lL(g) mM (g)
r Gm
RT
P ln[( P
)l
(
P P
)m
P /( P
)a
(
P P
)b ]
RT
ln
K
rGm RT ln K
公式(b)表示在无限大量的体系中发生了反应进度等 于1 mol的变化。这时各物质的浓度基本不变，化学 势也保持不变。
化学平衡的条件
用
G
( )T , p
,
BB
B
或
(rGm )T , p 判断都是等效的。
(rGm )T , p 0 反应自发地向右进行
(rGm)T,p 0
反应自发地向左进行，不可能自发 向右进行
g G
gRT
ln
PG P
hH
hRT
ln
PH P
a
A
aRT
ln
PA P
bB
bRT
ln
PB P
ln
(PG (PA
/ /
P )g P )a
(PH (PB
/ /
P )h P )b
1 RT
( g G
h
H
a
A
bB )
一、 理想气体反应的标准平衡常数
(PG / P )g (PH (PA / P )a (PB
C RT
K
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
B
(
PB
/
P )B
B
(
CB C
C RT
/
P )B
(C RT / P ) B ( CB )B B C
令
KC
( CB )B B C
K KC (C RT / P )B
二、平衡常数的各种表示法 （2）用摩尔分数表示的平衡常数 Ky
PB PyB
K
B
(
PyB
/ P )B
(P / P )B
( f F g G d D eE )d
dG B Bd B
化学平衡的条件
G
(
)T , p
B B
B
(a)
当 1 mol 时：
（rGm）T , p B B
(b)
B
这两个公式适用条件：
（1）等温、等压、不作非体积功的一个化学反应；
（2）反应过程中，各物质的化学势B保持不变。 公式（a)表示有限体系中发生微小的变化；
一、 理想气体反应的标准平衡常数
假若上述反应在恒压恒温条件下进行，其中各分压是任意的，而
不是平衡状态时的分压，当反应进行时，反应系统的吉布斯函数
变化为
rGm
g G'
h
' H
a
' A
b
' B
理想气体混合物中某组分的化学势
' B
B
RT
ln(PB'
/
P )
rGm
( g G
h
H
a
A
bB )
RT
ln
(PG' (PA'
/ P )g (PH' / P )a (PB'
/ P)h / P )b
JP
(PG' / P )g (PH' (PA' / P )a (PB'
/ P)h / P )b
rGm RT ln JP RT ln K 范特霍夫等温方程
一、 理想气体反应的标准平衡常数
r Gm
RT
ln
JP K
Kp Jp Kp Jp
Kp Jp
rGm 0 反应向右自发进行
rGm 0 反应向左自发进行
rGm 0
反应达平衡
一、 理想气体反应的标准平衡常数
例题 有理想气体反应 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g),在2000K 时，已知 K=1.55×107。
（1）计算H2和O2分压各为1.00 ×104 Pa，水蒸气分压为1.00 ×105 Pa的混合气中，计算上述反应的△rGm，并判断反应自发 进行的方向； （2）当H2和O2的分压仍然分别为1.00 ×104 Pa时，欲使反应不 能正向自发进行，水蒸气的分压最少需要多大？
解 （1）反应系统的分压比
JP
(
P' H2O
/
P )2
(
P' H2
/
P
)2
(
P' O2
/
P )
P' 2 H2O
P
P' H2
2
P' O2
(1.00105 Pa)2 105 Pa (1.00104 Pa)3 1000
一、 理想气体反应的标准平衡常数
由等温方程 △rGm=-RTln K +RTlnJP = 8.314J·mol-1 ·K-1×2000K ×ln(1000/1.55 ×107) =-1.6 0×105 J·mol-1
由△rGm<0，或者由JP< K均可判断此时反应能够 自发正向进行 。 （2）欲使正向反应不能自发进行， JP至少需与 K相等
一、 理想气体反应的标准平衡常数
JP
K
1.55107
P2 H2O
P
P2 H2
PO2
P2 H2O
1.55107
(1.00 104 Pa)3
1 100000Pa
1.551014 Pa2
rGm称为标准摩尔吉布斯函数
只能用(rGm)T,p,W’=0判断反应的方向。但是，当 rGm
的绝对值很大时，基本上决定了 rGm的值，所以可以
用来近似地估计反应的可能性。
二、平衡常数的各种表示法
（1）用物质的量的浓度表示的平衡常数
K
C
K
B
(
PB
/ P )B
PB
nB RT V
CB RT
CB C
/ P)h / P)b
exp[
1 RT
( g G
hH
aA
bB )]
当温度一定时，等式右边为一常数
令
(PG / P )g (PH / P )h (PA / P )a (PB / P )b
K
K
(
B
PB
(平衡）/
P
)B
（1）标准平衡常数只与温度有关，与反应系统的
总压及组成无关。
（2）同一化学反应，反应方程式的写法不同，其标 准平衡常数的数值不同。
第四章
§4-1 化学平衡的条件
化学反应体系：封闭体系，恒温恒压不作非体积功， 发生了一个化学反应，设为：
dD eE fF gG
dG F dnF GdnG DdnD EdnE
根据反应进度的定义，可以得到：
d dnB B
dnB Bd
dG F dnF GdnG DdnD E dnE
(rGm)T,p 0 反应达到平衡
§4-2理想气体反应的平衡常数
一、 理想气体反应的标准平衡常数
假设，有一理想气体的化学反应 aA(g)+bB(g)gG(g)+hH(g)
恒温恒压，反应达到平衡时，根据
（rGm）T , p BB =0
B
理想气体混合物中 某组分的化学势为
B
B
RT
ln
PB P