四川大学物理化学
四川大学2006级物理化学I-1期末试题-A_answer_
x 甲苯 = 0.629
Δmix H = 0
(2)
∑ Δmix S = −R nB ln xB = - 8.314×(1.282×ln0.371+2.174×ln0.629)=18.95 J.K-1 (2)
五.(14 分)已知水在 298.2K 时的饱和蒸气压为 3168Pa, 水和水蒸气的恒压摩尔热容分
别为 Cp,m (l) = 75.3 J ⋅ K−1 ⋅ mol-1 ,Cp,m (g) = 33.6 J ⋅ K−1 ⋅ mol-1 ,水在其正常沸点时的摩尔蒸发焓 ΔvapHm =40.64kJ.mol-1。计算 298.2K,pӨ 下 1mol 水的蒸发过程 ΔH、ΔS 和 ΔG,并判断过 程能否自动进行。
温度
a
b
2300
2000
1930
4
1800
1800
1600 2
3
6
1548 1400
0
BaO
5 32 50 65 BaO·La2O3 w%→
7
100 La2O3
(1) 列表注明各相区稳定存在的相态和条件自由度 f *;
时间
(2) 画出组成为 a 和 b 的熔化物从 2400 ℃冷却到 1400 ℃的步冷曲线;
⎛ ∂V ⎞
(A)
⎜ ⎝
∂nB
⎟ ⎠T , p,nC
⎛ ∂S ⎞
(B)
⎜ ⎝
∂nB
⎟ ⎠T , p,nC
(C)
⎛ ⎜ ⎝
∂μC ∂nB
⎞ ⎟ ⎠T , p,nC
(D)
⎛ ⎜ ⎝
∂CV ∂nB
⎞ ⎟ ⎠T , p,nC
4. 大多数不发生缔合的液体在正常沸点时的摩尔气化熵为 A 。
四川大学2008级物理化学I-2期末试题A(answer)
2008级化学学院物理化学(I)-2期末考试试题-A 卷一. 选择题(16分)1. 一个化学体系吸收了光子之后,将引起下列哪种过程 D .A. 引起化学反应B. 产生荧光C. 发生无辐射跃迁D. 过程不能确定2. 已知某二级反应 A +B → P 的活化能E a =100 kJ·mol -1,在定容条件下,在273K 和起始浓度c A ,0=c B ,0=a mol·dm -3时,测得其半衰期为t 1。
在相同的起始浓度和323K 时,半衰期为t 2, 则 A .A. t 2 < t 1B. t 2 = t 1C. t 2 > t 1D. 不能确定3. 在一定温度和较小的浓度情况下,增大强电解质溶液的浓度,则溶液的电导率κ与摩尔电导Λm 变化为B .A. κ增大,Λm 增大B. κ增大,Λm 减少C. κ减少,Λm 增大D. κ减少,Λm 减少4. 某原电池在298 K, p θ条件下可逆放电过程中,当Q R = -200 J 时,其电池反应的焓变ΔH 为 B .A. ΔH = -200 JB. ΔH < -200 JC. ΔH = 0D. ΔH > -200 J5. 已知298 K, p θ 时φθ(Zn 2+/Zn) = - 0.763V ,H 2在Zn 和光亮Pt 上的超电势分别约为0.7V 和0.3V ,若分别以Zn 和光亮Pt 为阴极电解1 mol·kg -1 的ZnSO4溶液(设为中性),在Zn 和光亮Pt 阴极上首先析出的物质将分别为 C .A. 均为H 2B. 均为ZnC. Zn 和H 2D. H 2和Zn6. 两液体A 和B 表面张力γA =2γB ,密度ρA =2ρB ,一毛细管插入A 中液面上升1.5cm ,若将此毛细管插入B 中,液面上升 D 。
A. 6.0cmB. 4.0cmC. 3.0cmD. 1.5cm7. 某表面活性剂的水溶液,表述不正确的是 A .A. 表面产生负吸附B. 能形成胶束C. 能在表面定向排列降低表面能D. 使溶液表面能力显著降低8. 当一束足够强的自然光通过一胶体溶液,在与光束垂直方向上一般可观察到 C .A. 橙红色光B. 黄光C. 兰紫色光D. 白光二、填空题(16分)1. 生物死亡后,因为不再吸收放射性碳原子,相应的放射性也逐渐降低。
四川大学887物理化学考研历年真题及解析
四川大学考研历年真题解析——887物理化学主编:弘毅考研编者:Micro Chen弘毅教育出品【资料说明】《四川大学887物理化学历年真题解析》是一份优秀的专业课历年试题及详细解析,是考取四川大学选考887物理化学必备的一份资料。
历年真题是除了参考教材之外的最重要的一份资料,其实,这也是我倾其心力,编撰此资料的原因所在。
历年真题除了能直接告诉我们历年考研试题中考了哪些内容、哪一年考试难、哪一年考试容易之外,还能告诉我们很多东西。
同时2012年的试题,我们将在真题公布以后将试题和答案发送给读者,保证你拿到手的是最新的资料。
1.命题风格与试题难易川大887物理化学的命题难度较华南理工,中石油(北京)等高校的物理化学命题简单了不少,基本上是针对概念的小问题比较多。
所以同学们在复习时,一定要紧紧地抓住课本,牢记课本上的每一个细微的知识点。
回顾2011年与2012年的试题,可以发现均有50分的选填“<”、“>”、“=”类型的题,每空一分,看似随意,实则聚沙成塔。
成绩也就在不经意间拉开了。
同时,《物理化学教程》的课后习题要做熟做透,大题要做到出到必会。
2.考试题型与分值大家要了解有哪些题型,每个题型的分值。
从最近五年看,川大的题目基本上为判断,选择,填空。
计算。
这两年新增了选填“<”、“>”、“=”类型的题。
小题的分值占到100分,大题一般为50分。
所以要两手抓,两手都要硬。
3.各章节的出题比重川大的专业课没有考试大纲,因此没有重、难点的告知,但大家可以通过对历年真题的分析,掌握各个章节在整个考研中的重要地位。
例如,化学动力学以及多相热力学、反应热力学每年都要出到40-50分,相变热力学和电化学以及表面化学要出到50-60分,胶体每年都会涉及一些,一般在5-15分。
而量子力学和统计热力学则几乎没有出现,可以忽略。
(09年有一道1分的判断题)。
通过这些分析,就把握了复习的重点。
4.重要的已考知识点考研专业课试卷中,很多考点会反复出现,一方面告诉大家这是重点,另一方面也可以帮助大家记忆重要知识点,灵活的掌握各种答题方法。
(NEW)四川大学887物理化学历年考研真题汇编(含部分答案)
12.已知对行反应
的cA,e<cB,e,则有k1______k-1。
13.已知平行反应
的cB>cD,则有k1______k2。
14.已知连串反应 k1______k2。
的cA,0>cB,max,则有
15.1mol纯气体自发相变为纯液体,该过程的ΔH______0, ΔG______0。
A.高 B.低 C.相等 D.不可比较
6 对于稀溶液的沸点升高,下列叙述中不正确的是( )。 A.正比于溶质的浓度 B.与溶质的性质有关 C.与溶剂的沸点有关
D.与溶剂的气化热有关
7 理想气体反应A+B=AB的Qρ<0,平衡将随下列哪一组条件向 右移动( )。
A.温度和压力均下降 B.温度和压力均上升 C.温度上升,压力下降 D.温度下降,压力上升
3 对于封闭体系中发生的等压过程和等容过程,下列说法中不正 确的是( )。
A.等压过程有Qp=ΔH
B.等容过程有QV=ΔU C.Qp与QV都是状态函数 D.Qp与QV都不是状态函数
4 对于理想气体的绝热过程,下列说法中正确的是( )。 A.绝热可逆膨胀过程有ΔU=0 B.绝热可逆压缩过程有ΔS=0 C.绝热可逆膨胀过程有ΔH=0 D.绝热可逆压缩过程有ΔG=0
24.碱金属离子的盐析能力为CS+______Rb+______Li+。 25.一价负离子对正电胶体的聚沉能力为I-______Br-______Cl -。
三、计算题(共50分) 1 1mol理想气体经过等压可逆过程从始态400K、101325Pa膨胀到 终态700K、101325Pa。已知系统始态的熵是125.52J·K-1,Cp,m= 83.314 J·K-1,计算过程的ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG、Q和W。
四川大学:物理化学实验
饱和蒸气压测定装置图
5-等压计
实验步骤
安装仪器,将待测液装入等压计中,A管约2/3、 B管和C管约1/2
检查装置气密性 驱除尽等压计AC弯管间空气 测定不同外压下环己烷沸点
实验完毕,开启通大气阀,使系统通大气后切 断电源,撤下水浴,关闭冷凝水
注意:
AC管应浸入水浴水面之下,且实验过程中应维 持搅拌水浴,使体系温度均匀
QV (x) =
KΔTx - εbx - qcx Wx /M x
标准物质
QV
(e)
We Me
+
εbe
+
qce
=
KΔTe
K = QV (e)(We /Me ) + εbx + qce ΔTe
标准量热物质:苯基酸 待测物质:萘
氧弹式量热计
1-恒热夹套 2-氧弹 3-量热容器 4-绝热垫片 5-隔热盖盖板 6-马达 7,10-搅拌器 8-伯克曼温度计 9-读数放大镜 11-振动器 12-温度计
q(H+) = Vc(H+)F
欲使界面保持清晰,必须使界面上下电解质不相混 合,选择CdCl2溶液能满足这一要求。
1-Pt电极 2-HCl溶液 3-迁移管 4-恒温水浴 5-乳胶管 6-Cd电极 7一直流电源
实验步骤
取少量的标准HCl溶液清洗刻度管2~3次。再 取适量以加入甲基紫指示剂的标准HCl溶液加 入迁移管中。装满后,插入Pt电极
数据记录和处理
梯形法
Q总
=
I0
+ In 2
+
n-1 i=1
Ii
120
数据记录和处理
由式(7-14)计算H+迁移电量q(H+) 由式(7-13)计算出t(H+)及t(Cl-) 解释实验步骤4所观察到的现象
四川大学工科物理化学考试试题A卷2007-2008
四川大学工科物理化学考试题A 卷(2007-2008第1期)一、选择题:(每小题2分,共30分,每小题只能选择一个答案) 1、体系经绝热不可逆膨胀ΔS > 0,经绝热不可逆压缩则体系的A. ΔS > 0B. ΔS = 0C. ΔS < 0D. ΔS 的值无法确定 2、1mol 理想气体绝热向真空膨胀,何种扩大1倍,则此过程A. ΔS 体系 +ΔS 环境 = 0,ΔS 环境 < 0B. ΔS 体系 +ΔS 环境 > 0,ΔS 环境 = 0C. ΔS 体系 +ΔS 环境 < 0,ΔS 环境 = 0D. ΔS 体系 +ΔS 环境 = 0,ΔS 环境 > 03、某体系经历一不可逆循环后,下列关系式中不成立的是A. W=0B. ΔC p = 0C. ΔU=0D. ΔT=04、已知反应C(s)+O 2(g)=CO 2(g)的Or m H (298.15K)=-393.51kJ.mol -1,若此反应在一绝热钢瓶中进行,则此过程的A. ΔT =0,ΔU=0,ΔH<0B. ΔT >0,ΔU>0,ΔH=0C. ΔT >0,ΔU=0,ΔH<0D. ΔT >0,ΔU=0,ΔH>05、某均相化学反应A+B →C 经如下两个途径①在恒压,绝热,非体积功为零的条件下进行,系统的温度,由T 1升高到T 2,此过程的焓变为ΔH 1;②在恒温、恒压、非体积功为零的条件下进行,此过程的焓变为ΔH 2,则有A. ΔH 1>0, ΔH 2>0B. ΔH 1=0, ΔH 2=0C. ΔH 1=0, ΔH 2<0D. ΔH 1=0, ΔH 2>06、当某溶质溶解于某溶剂形成一定浓度的溶液时,若采用不同的浓标,则下列描述溶质的说法中正确的是A. 浓度数据相同B. 活度数据相同C. 活度系数相同D. 化学势相同 7、下列偏导数中,( )不是化学势。
物理化学I-2期末试题1
4.质量摩尔浓度为m的H3PO4溶液,设其完全电离,离子平均活度系数为γ±,则溶液中H3PO4的活度aB为()
A. B. C. D.
5.某原电池的可逆电动势随温度升 高而降低,则对应电池反应的焓变为( )
A. B. C. D. 的符号无法判断
6.两种金属离子通过电解在阴极上同时析出的条件是()
6.等体积的0.08 mol·dm-3KI溶液和0.10 mol·dm-3AgNO3溶液混合制备AgI溶胶,写出其胶团结构式。在溶胶中分别加入相同浓度的下列电解质溶液:KCl、NaNO3、MgCl2、MgSO4,其聚沉能力的大小顺序如何?。
三.简答题(8分)
1. (5分)试书写出浓差电池 的电池反应,导出电池电动势的计算式,并计算298K时的电池电动势。
四川大学各级各类考试的监考人员,必须严格执行《四川大学考试工作管理办法》、《四川大学考场规则》和《四川大学监考人员职责》。有违反学校有关规定的,严格按照《四川大学教学事故认定及处理办法》进行处理。
化学学院物理化学(I)-2
期末考试试题-A卷
一.选择题(16分)
1.某化学反应的方程式为2A→P,则在动力学的研究中该反应属于()。
四川大学期末考试试题
(学年上学期)
课程号:203093030课程名称:物理化学(I)-2任课教师:
适用专业年级:化学、应化学生人数: 260印题份数: 270学号:姓名:
考试须知
四川大学学生参加由学校组织或由学校承办的各级各类考试,必须严格执行《四川大学考试工作管理办法》和《四川大学考场规则》。有考试违纪作弊行为的,一律按照《四川大学学生考试违纪作弊处罚条例》进行处理。
3.在一定温度和较小的浓度情况下,增大强电解质溶液的浓度,则溶液的电导
四川大学物理化学习题3第三章习题
g( s ) =
( s + 2)! s !2!
10. 一氧化氮晶体是由其二聚物N2O2分子组成,该分 子在晶格中有两种取向,求300K时1mol 一氧化 氮气体的标准量热熵值,已知NO分子的转动特 征温度为2.42K, 振动特征温度为2690K,电子基 态和第一激发态简并度均为2,两能级间隔∆ε= 2.273×10-21 J。
⎛ ∂ ln q ⎞ ⎛ ∂ ln q ⎞ H = NkT 2 ⎜ ⎟ + NkTV ⎜ ∂V ⎟ ⎝ ∂T ⎠V,N ⎝ ⎠T,N
⎤ ∂ ⎡ 2 ⎛ ∂ ln q ⎞ CV = ⎢ NkT ⎜ ⎥ ∂T ⎢ ∂T ⎟ V,N ⎥ V,N ⎝ ⎠ ⎦ ⎣
qt =
qr =
(2πmkT )3 / 2 ⋅V h3
⎛ ∂ ln q ⎞ G定 = − kT ln q N + NkTV ⎜ ⎟ ⎝ ∂V ⎠ T,N
G=A+pV
⎛ ∂A ⎞ S = −⎜ ⎟ ⎝ ∂T ⎠V , N
⎛ ∂ ln q ⎞ + NkT ⎜ ⎟ ⎝ ∂T ⎠ V,N
G非定位 = − kT ln
U =A +T S
⎛ ∂ ln q ⎞ U = NkT 2 ⎜ ⎟ ⎝ ∂T ⎠ V,N
解: 相当于将s个相同的小球,分别放在三个不同的盒 中(vx, vy , vz)的放置方式数,每盒数目不限。
vy vz vx 视为s个球与两个隔板的排列问题
四川大学化学学院,物理化学教研室,童冬梅 19 四川大学化学学院,物理化学教研室,童冬梅 20
全排列数: + 2)! (s
S个小球相同,2个隔板相同
残熵
lnq e = ln(2 + 2e −179.2 / T ) 179.2 2e−179.2 / T × 2 ⎛ ∂lnq e ⎞ T = ⎜ ⎟ 2 + 2e −179.2 / T ⎝ ∂T ⎠V , N
四川大学2009级物理化学I-2半期试题-an
⎞ 9120 × 6.626 ×10−34 × 101325 = = 2.007 × 10−9 ⎟ 1.38 × 10−23 × 6002 × 8.314 × 2.7182 ⎠
Δ r ≠ Sm Θ = −166.50 J/K/mol
3. 某复杂反应表观速率常数 k 与各基元反应速率常数间关系为 k = 3k (k1 / 2k4 )1 2 ,则表 观活化能 Ea 与各基元反应活化能 Ei 之间关系为 ( D ).
1 (A). Ea = 3E 2 + ( E 1 − 2 E 4) 2
(C). Ea = 2 E 2 + ( E1 − 2 E4 )
B
和 A+H +
k3 k4
B +H +
,则 k1, k2, k3, k4 的关系为( C )
(A). k1 = k3, k 2 = k 4 (C). k1k 4 = k 2 k3
二、填空题(18 分)
(B). k1 = k 2, k3 = k 4 (D). k1k3 = k 2 k 4
1. 某二级反应,反应物消耗掉 1/3 需时间 10 分钟,若再消耗掉 1/3 还需时间 30 min . d[O3 ] d[O2 ] 2. 反应 3O2→2O3,其速率方程 − = k ' [O3 ]2 [O2 ] ,那么 k 与 k' = k [O3 ]2 [O 2 ] 或 dt dt 的关系是: 2k=3k’ 。 3. 298K 在 溶 液 中 进 行 的 1 - 1 型 对 峙 反 应 A
Θ 化 Gibbs 自由能 Δ ≠ Gm 。 r
【解】(1) kc = Ae
−
Ea RT
99120 ⎞ ⎛ 3 -1 -1 −5 = 9.12 × 103 exp ⎜ − ⎟ = 2.140 × 10 m ⋅ mol ⋅ s ⎝ 8.314 × 600 ⎠
四川大学2021年《物理化学》期末试题A及答案
一、选择题(每小题2分共30分)1.下列诸过程可应用公式d U=(C p-nR)d T进行计算的是:()(A)实际气体等压可逆冷却(B)恒容搅拌某液体以升高温度(C)理想气体绝热可逆膨胀(D)量热弹中的燃烧过程2.理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程:()(A)可以从同一始态出发达到同一终态(B)从同一始态出发,不可能达到同一终态(C)不能断定(A)、(B)中哪一种正确(D)可以达到同一终态,视绝热膨胀还是绝热压缩而定3.理想气体等温过程的ΔF。
()(A)>ΔG(B)<ΔG(C)=ΔG(D)不能确定4.下列函数中为强度性质的是:()(A)S(B)(∂G/∂p)T(C)(∂U/∂V)T(D)C V5.273K,10p 下,液态水和固态水(即冰)的化学势分别为μ(l)和μ(s),两者的关系为:()(A)μ(l)>μ(s)(B)μ(l)=μ(s)(C)μ(l)<μ(s)(D)不能确定6.在恒温抽空的玻璃罩中封入两杯液面相同的糖水(A)和纯水(B)。
经历若干时间后,两杯液面的高度将是:()(A)A杯高于B杯(B)A杯等于B杯(C)A杯低于B杯(D)视温度而定7.在通常情况下,对于二组分物系能平衡共存的最多相为:()(A)1(B)2(C)3(D)48.硫酸与水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物,问在101325Pa的压力下,能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种?()(A)3种(B)2种(C)1种(D)不可能有硫酸水合物与之平衡共存。
9.已知A 和B 可构成固溶体,在A 中,若加入B 可使A 的熔点提高,则B 在此固溶体中的含量必_______B 在液相中的含量。
()(A)大于(B)小于(C)等于(D)不能确定10.已知反应2NH 3=N 2+3H 2在等温条件下,标准平衡常数为0.25,那么,在此条件下,氨的合成反应(1/2)N 2+(3/2)H 2=NH 3的标准平衡常数为:()(A)4(B)0.5(C)2(D)111.若298K 时,反应N 2O 4(g)=2NO 2(g)的K =0.1132,则:(1)当p (N 2O 4)=p (NO 2)=1kPa 时,反应将___________;()(2)当p (N 2O 4)=10kPa ,p (NO 2)=1kPa 时,反应将________。
四川大学物理化学2001年-2015年考研真题
判据的是
A ΔH
B ΔG
C ΔU
D ΔS(体系)+ΔS(环境)
6. 在一个简单(单组分,单向,各项同性)封闭体系中,恒压只做体积功的
条件下,内能随温度升高作何变化?
A ( U ) p >0 T
B ( U ) p <0 T
C ( U ) p =0 T
D 具体体系情况而定
7 偏摩尔熵等于下列哪个式子
四个选项很相似,D 大致是 [ ( G / T ) p,n / nB ]T , p,nc
B K p1 K p 2
C K p1 / K p2
12. 在313.15K,100g 水中加入氧气达平衡后,液面上蒸汽压p=39200 Pa, 已知氧气在水中的亨利函数K=7.61X109Pa,313.15K 时水中溶解氧气质量 为 A 1.53 X 10?g B 4.92g C 5.724 X 10?g D 2.062 X 10?g(以上均看不清指数,自己算算)
四川大学物理化学考研题库
第一章热力学第一定律练习题一、判断题(说法对否):1.道尔顿分压定律,对理想气体和实际混合气体来说关系式P B =n B (RT/V)都成立。
2.在两个封闭的容器中,装有同一种理想气体,若两个容器中压力、体积相同,那么温度也相同。
3.物质的温度越高,则热量越多;天气预报:天气很热。
其热的概念与热力学相同。
4.恒压过程也就是恒外压过程,恒外压过程也就是恒压过程。
5.实际气体在恒温膨胀时所做的功绝对值等于所吸收的热。
6.凡是温度升高的过程体系一定吸热;而恒温过程体系不吸热也不放热。
7.当系统的状态一定时,所有的状态函数都有一定的数值。
当系统的状态发生变化时,所有的状态函数的数值也随之发生变化。
8.在P ө、100℃下有lmol 的水和水蒸气共存的系统,该系统的状态完全确定。
9.一定量的理想气体,当热力学能与温度确定之后,则所有的状态函数也完全确定。
10.从同一始态经不同的过程到达同一终态,则Q 和W 的值一般不同,Q +W 的值一般也不相同。
11.因Q P =ΔH ,Q V =ΔU ,所以Q P 与Q V 都是状态函数。
12.封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。
13.对于一定量的理想气体,当温度一定时热力学能与焓的值一定,其差值也一定。
14.在101.325kPa 下,1mol l00℃的水等温蒸发为100℃的水蒸气。
若水蒸气可视为理想气体,那么由于过程等温,所以该过程ΔU =0。
15.1mol ,80.1℃、101.325kPa 的液态苯向真空蒸发为80.1℃、101.325kPa 的气态苯。
已知该过程的焓变为30.87kJ ,所以此过程的Q =30.87kJ 。
16.1mol 水在l01.325kPa 下由25℃升温至120℃,其ΔH =∑C P ,m d T 。
17.因焓是温度、压力的函数,即H =f (T ,p ),所以在恒温、恒压下发生相变时,由于d T =0,d p =0,故可得ΔH =0。
四川大学考研物理化学习题
内能 体积功
dU = δQ − δW
封闭体系
δWe = p外 dV
H = U + pV
第 一 章 热力学第一定律和热化学
焓
Cv =
热容
δ Qv ∂ U = d T ∂T v δ Qp dT ∂H = ∂T p
四川大学化学学院,物理化学教研室,童冬梅
∂H ∂T ∂U ∂ ( H − pV ) ∂H )p ( )p − p ) =[ ]p = ( )p − p = ( ∂T ∂V ∂V p ∂V ∂V C − nR ∂T = Cp( )p − p = p .p ∂V nR
ideal gas:T =
pV nR
(
∂T p )p = ∂V nR
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RT
R ∂p ∂T = V − b V m
= ∫ [Vm − T
p1 23
p2
R p2 ] dp = ∫ p1 b dp = b( p2 − p1 ) p
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24
4
Cp =
2
小结——II.热力学第一定律对理想气体的应用
组成不变的均相封闭体系,Wf = 0
∆U = Qv = ∫ nC v,mdT
T1
T2
U = f (T )
任何变温过程
T2
H = f '(T ) ∆H = ∫ nC p,mdT
T1 T2
∆H = Qp =
∫
T2
T1
nC p,m d T
∂H ∂p − ∂p T ∂ T V
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1. Maxwell
T p VS SV
T p
S
V S
p
倒置关系
S p VT TV
V T
S
S p
V
S
p
T
V T p
p T
S
S V
p
V S
T
T p
V
p S T
T V
p
下列哪个关系式是麦克斯韦关系?
V ( S )T
(T p
)V
应用到单组分系统的相变化
B () d T 0 ,d 0 p ,W ' 0 B ()
( )
( )
dB (n ) dB (n )
dnB()
d G B B ( ) d B ( ) n B ( ) d B ( ) n B () d B () n
() d(n ) () d(n )
假设某非理想气体满足维里方程,则它的化学势为 :
d(T,p)Vm *dp
V*RT(1BpC p2D p3LL) mp
( T ,p )θ ( T ) R T ln p p θ R T p p ( B C p D p 2 L L ) d p
x B d X B 0 (d T 0 , d p 0 ) B
5.化学势的定义
B GB nGBT,p,nCB
化学势在判断相变化和化学变化的方 向和限度方面有重要作用
6. 多组分单相系统热力学基本公式
d U Td pSd V B dBn
B
dH Td V S d p B dBn
B
d A S d Tp d V B d n B B
pθ 100kPa
相变过程自发性的化学势判据
B()B()
自发 平衡
由于化学势的重要性,无论对于理论研究 还是实际应用,都需要建立化学势的解析表 达式
本节课正题——气体、液体、固体 化学势的解析表达式
§2-2 气体组分的化学势
B(g)
1.单组分理想气体 2.多组分理想气体 3.真实气体 4.混合真实气体
p 较低时,pVm < RT
p 较高时,pVm > RT
H2 CO CH4
p
T >TB
T =TB
T <TB
p
pVm与RT的关系反映了非理想气体的 可压缩性,引入压缩因子来表示非理想气 体可压缩性相对于理想气体的偏差
Z = pVm / RT
理想气体 Z = 1
非理想气体 Z < 1,表示非理想气体较易 压缩
B
mB
mB
B
B 1
B
(c)物质B的物质的量浓度(molarity)
c nB(molm3) BV
(d)物质B的质量摩尔浓度(molarity)
b nB (molkg1) m B
A
5.物质的标准态
气体物质的标准态
标准压力下,具有理想气体行为的纯气体的状 态,这是一个假想态。
液体、固体物质的标准态
标准压力下的纯液体或纯固体的状态。
3. 化学势判据
(1)过程自发性的熵判据
(2)过程自发性的Gibbs判据
恒温,恒压下,系统内部发生相变化或 化学变化时,
d G S d V T d BB p () d B (n )
dG B()dB n()等 ( 温, ) 等压 B
BB () dB (n ) 0 自 平 (d发 衡 T 0 ,d p 0 ,W ' 0 )
B
B
B
B
[B ()B ()d ]B (n )
dG 0 B()B()
物质从化学势较高的状态向化学势较 低状态的变化是自发过程
4. 多组分系统组成的表示及 物质的标准态
(1)多组分系统组成的表示
(a)物质B的摩尔分数(mole fraction)
xB
nB
n B
B
xB 1
B
(b)物质B的质量分数(weight fraction)
理想气体的化学势
(1).单组分理想气体的化学势
(T,p)(T)RTlnpp
这是纯理想气体化学势的表达式,是T,p的函数
(2).多组分理想气体中各组分的化学势
B(T,
p,
yB)
B (T)
RT
ln
pB p
B(T) RTln
p pห้องสมุดไป่ตู้
RTln yB
B(T, p) RTln yB
(3).纯真实气体的化学势
Vm, c
Vm
非理想气体的等温变化过程 的p-Vm 图
(3).纯真实气体的化学势
非理想气体的物态方程与理想气体物态方程不同, 常用的有范德华方程:
(pVam2)(Vmb)RT
或维里方程
pm V R (1 T B C p 2 p D 3 p )
它们都不同于理想气体状态方程,后面的项 是对理想气体的校正
d H T V d S d Bp B () d B (n )
d A S d p T d B V B () d B (n ) d G S d V T d BB p () d B (n )
8.化学势与温度、压力的关系
(B
T
)p,nC
SB
(
B
p
)T
,n
C
VB
[(BT/T)]p,nC H T2B
d G Sd V T d p B dBn
B
G U H A B n B T ,p ,n C B n B S ,V ,n C B n B S ,p ,n C B n B T ,V ,n C B
7.多组分多相系统热力学公式
d U T d p S d B V B () d B (n )
p (S)T
T (V)p
S ● ( p)T
V
( T
)p
复习
2.偏摩尔量的定义
XB
X nB
T, p,nCB
dX X T p,n CdT X p T,n Cd pBX B dB n
3.偏摩尔量的集合公式
X nBXB (dT 0,dp 0)
B
4.Gibbs-Duhum公式
非理想气体 Z > 1,表示非理想气体较难 压缩
2) 临界参数
气体变成液体的过程称 p 为液化
C 点为临界点,这
时的状态就是临界状 态。 Tc 、pc 、Vc 、 称
pc
为临界参数
T >Tc
·C
T = Tc
液化与气体的种类、温 度有关还与压力有关,并 非单纯降温或加压就可以 使液体液化
T < Tc
对于非理想气体的 pVm-p 图 pVm
(1) pVm 等温线与气体的种类有关;
(2) pVm 等温线与p 的压力有关;
(3) pVm等温线还与温度有关;
1) TB :波义尔温度
①当T =TB时, 并且压力较低时, pVm = RT
pVm
② 当T > TB 时, pVm > RT
③当T < TB :