天津大学四版物理化学考研复习十二章节胶体化学
天津大学第五版物理化学习题参考解答12
天津大学第五版《物理化学》第十二章“胶体化学”P657-659习题参考解答：12-1．胶体系统是分散相粒子线度的大小在1~100nm之间的分散系统，包括溶胶（憎液溶胶）、高分子溶液（亲液溶胶）、缔合胶体（胶体电解质）、微乳液等（后三者都是热力学稳定的均相系统）。
狭义的胶体系统主要是指溶胶。
其主要特征是特有的分散程度、多相不均匀性、聚结不稳定性。
具体有扩散慢、不能透过半透膜、渗透压低、动力学稳定性强、乳光亮度强等性质。
12-2．丁铎尔效应的实质是光的散射。
产生的条件是分散相粒子的尺寸小于入射光的波长，分散相与分散介质的折射率相差较大。
12-3．斯特恩（Stern）双电层模型（如右图）的要点是：（1）在靠近质点表面1~2个分子厚的区域内，反离子由于受到强烈地吸引而牢固地结合在表面，形成一个紧密的吸附层（还有一些溶剂分子同时被吸附），即斯特恩层；（2）在斯特恩层，反离子的电性中心形成一假想面，即斯特恩面。
在斯特恩层内，电势呈直线下降；（3）其余反离子扩散分布在溶液中，构成双电层的扩散层部分。
斯特恩双电层由斯特恩层和扩散层构成；（4）当固、液两相发生相对移动时，斯特恩层与质点作为一个整体一起运动，其滑动面在斯特恩面稍靠外一些。
固体表面、斯特恩面、滑动面与ϕ、斯特恩电溶液本体之间的电势差分别称为热力学电势ϕ、ζ电势。
热力学电势是固液两相之间双电层的总电势δ势。
ζ电势在量值上比斯特恩电势略小，但它只有在固液两相发生相对移动时才能呈现出来，可以实验测定，反映胶粒带电的程度，极易受外加电解质的影响。
12-4．溶胶具有动力学稳定性的原因主要有三个：（1）胶粒带电。
静电斥力的存在使得胶粒难以互相靠近而引起聚结；（2）溶剂化作用。
由于扩散层反离子的溶剂化作用，使得胶粒周围形成了一个具有一定弹性的溶剂化薄膜层（外壳），增加了胶粒互相靠近时的机械阻力，使溶胶难以聚沉；（3）布朗运动。
布朗运动促使胶粒向四周扩散均匀分布（但也因此加剧胶粒之间的互相碰撞），克服重力达至沉降平衡，从而保持溶胶的稳定。
天津大学版《物理化学》考研考点讲义
１．摩尔电导的测定及测量应用。 ２．离子电迁移率的计算。 ３．根据电池反应正确写出电池符号，电极反应，电极电势和电池电动势的能斯特方程。 ４．电池电动势的计算及可逆电池热力学及其应用。 ５．电动势测定的应用：求电解质溶液的平均活度因子，求难溶盐的活度积，ｐＨ值的测定等。 ６．根据实际分解电压，判断电解池的电解产物。
例题
例 １：绘制双参数普遍化压缩因子图的基本依据是（ ）。
答案：对应状态原理
例 ２：某气体符合状态方程 Ｐ（Ｖ－ｎｂ）＝ｎＲＴ，ｂ为常数。若一定温度和压力下，摩尔体积 Ｖｍ
＝１０ｂ，则其压缩因子 Ｚ ＝
。
答案：根据状态方程，知此实际气体符合 ＰＶｍ ＝ＲＴ＋ｂｐ，根据已知条件，得 ＲＴ ＝９ｂｐ，则根据
目 录
绪 论 １ 第一章 气体的 ｐ，Ｖ，Ｔ关系 １４ 第二章 热力学第一定律 １７ 第三章 热力学第二定律 ２９ 第四章 多组分系统热力学 ４５ 第五章 化学平衡 ５６ 第六章 相平衡 ６５ 第七章 电化学 ７８ 第九章 统计热力学初步 ９３ 第十章 节面现象 １０２ 第十一章 化学动力学 １０９ 第十二章 胶体力学 １２４
例题
例 １：焦耳实验和焦耳 －汤姆生实验分别得出了什么结论？
答案：焦耳实验—理想气体的热力学能只是温度的函数。
焦耳 －汤姆生实验—实际气体的热力学能不仅是温度的函数，还与压力和体积有关
例 ２：隔离系统中无论发生何种变化（包括化学变化），其 ΔＵ ＝ 、ΔＨ ＝ 。
Ａ．大于零 Ｂ．小于零 Ｃ．等于零
答案：－８１０２Ｊ·ｍｏｌ－１
例 ２：下列四式中， 为偏摩尔量， 为化学势。
( ) Ａ． δＵ δｎｊ Ｔ，ｐ，ｎｊ（ｉ≠ｊ）
( ) Ｂ． δＨ δｎｊ Ｓ，ｐ，ｎｊ（ｉ≠ｊ）
天津大学物理化学复习题
天津大学物理化学复习题天津大学物理化学复习题物理化学是天津大学化学专业的一门重要课程，它涵盖了物理学和化学学科的知识，是学生们在掌握化学基础理论和实验技能方面的重要环节。
为了帮助同学们更好地复习物理化学，下面将给大家提供一些典型的复习题。
1. 热力学和热化学1.1 假设有一个理想气体，它的体积从V1变为V2，温度从T1变为T2，求该过程中气体的内能变化。
1.2 在一定温度下，化学反应的反应速率与温度的关系是怎样的？为什么？1.3 根据热力学第一定律，能量守恒原理，推导出内能变化与热量和功的关系式。
2. 量子力学2.1 什么是波粒二象性？请以电子为例，解释其波动性和粒子性。
2.2 根据波函数，如何计算一个粒子的平均位置和平均动量？2.3 请解释波函数坍缩和量子纠缠的概念。
3. 动力学3.1 在动力学中，什么是活化能？它对化学反应速率有何影响？3.2 请解释速率常数和反应级数的概念，并说明它们之间的关系。
3.3 根据速率方程，如何确定一个化学反应的反应级数和速率常数？4. 分子光谱学4.1 什么是拉曼光谱？与红外光谱有何不同？4.2 请解释拉曼散射的产生机制，并说明它在分子结构分析中的应用。
4.3 请解释核磁共振光谱的原理和应用。
5. 电化学5.1 什么是电解质？请以NaCl为例，解释其在水溶液中的电离过程。
5.2 请解释电池的工作原理，并说明电池中的阳极和阴极反应。
5.3 根据电化学反应的标准电极电势，如何判断一个反应是否是自发进行的？以上只是一些典型的物理化学复习题，希望能够帮助同学们更好地复习和理解物理化学的知识。
在复习过程中，同学们可以结合教材、课堂笔记和习题集进行练习，加深对知识的理解和记忆。
此外，还可以参考一些相关的学术论文和研究成果，拓宽对物理化学的认识。
物理化学作为一门综合性的学科，需要同学们具备扎实的数学基础和逻辑思维能力。
因此，在复习过程中，同学们还可以结合数学和物理学的知识，加深对物理化学的理解。
《物理化学第4版》第九章9-12 溶胶的稳定性和聚沉 PPT课件
UR
Umax
势垒
b
a F
极小值F，发生粒子的聚集 称为聚凝(可逆的)。 极小值C，发生粒子间的聚 沉(不可逆)。
C UA
{x}
3
三、溶胶的聚沉
1. 电解质对聚沉的影响
使一定量溶胶在一定时间内完全聚沉所需最小电解 质的浓度，称为电解质对溶胶的聚沉值。
反离子对溶胶的聚沉起主要作用，聚沉值与反离子 价数的 6 次方成反比。
胶粒的水化外壳
1
（阻碍胶核间键连；添加适宜的表面活性剂保护）
二、 溶胶稳定理论
DLVO理论
由德查金(Darjaguin)、朗道(Landau)和维韦(Verwey)、奥弗 比可(Overbeek)提出的理论。 在胶粒之间，存在着两种相反作用力所产生的势能。 斥力势能UR —由扩散双电层相互重叠时产生。维持溶胶稳定
+
+ +
+ ++ ++ + ++ +
++ +
--
-
+ +
-
-
-
-
-
-
-
+
-- -
- ---
δ
扩散层
斯特恩层(紧密5 层)
价数相同的离子聚沉能力有所不同。
H
Cs
Rb
NH
4
K
Na
Li
F Cl Br NO3 I SCN OH
感胶离子序
在相同反离子的情况下，与溶胶同电性离子的价数 愈高，电解质的聚沉能力愈低，聚沉值愈大。
聚沉值比例
100
：1.6
：0.14
物理化学考研天津大学《物理化学》考研真题
物理化学考研天津大学《物理化学》考研真题一、一、选择题1一定量的物质在绝热刚性容器中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，则下列物理量正确的一组是（）。
［北京科技大学2012研］A.Q>0,W>0,DU>0B.Q=0,W=0,DU>0C.Q=0,W=0,DU=0D.Q<0,W>0,DU<0【答案】C@@@~~【解析】该过程为恒容绝热过程，故Q=W=0,从而得DU=0。
2若某电池反应的D r C p,m=0,则以下说法中不正确的是（）。
［北京科技大学2012研］A.该电池反应的D r H m㊀不随温度变化B.该电池反应的D r S m㊀不随温度变化C.该电池的电动势不随温度变化D.该电池电动势的温度系数不随温度变化【答案】A@@@~~【解析】根据基希霍夫公式dD r H m㊀（T）/dT=D r C p,m可知，当D r C p, =0时，dD r H m㊀（T）/dT=0,即标准摩尔反应焓D r H m㊀不随温度变化。
3将某理想气体从温度T1加热到T2。
若此变化为非恒压过程，则其焓变AH为()。
［中国科学院大学2012研］A.DH=0B.DH=C p(T2-T1)C.DH不存在D.DH等于其他值【答案】D@@@~~【解析】AC两项：理想气体的焓变仅是温度的函数，温度改变，DH—定存在，即DHH0;B项：DH=C p(T2-T1)适用于理想气体在恒压过程中的焓变，此过程非恒压故不能使用此公式。
4当热自系统传向环境时，则有()。
［中国科学院大学2012研］A.AU>0,AH>0B.AU<0,AH<0C.AU和AH不可能为零D.AU、AH可能小于零，也可能等于或大于零【答案】D@@@~~【解析】热自系统传向环境，即Q<0。
但根据热力学公式H=U+pV,U=W+Q可知，当W、p、V、不确定时，无法判断系统的热力学能变和焓变。
5下列诸过程可应用公式dU=(C p-nR)dT进行计算的是()。
天津大学物理化学教研室《物理化学》(下册)名校考研真题(胶体化学)
第12章 胶体化学一、填空题将大分子电解质NaR 的水溶液用半透膜和水隔开，达到Donnan 平衡时，膜外水的pH 值（ ）。
（填：大于7、小于7、等于7、不能确定）[北京科技大学2010研]【答案】大于7【解析】因半透膜内侧的Na +向膜外渗透，而溶液为维持电中性，膜外的H +向膜内运动，结果膜外溶液中OH －离子过剩，pH 值升高。
二、选择题1．对于双电层结构模型，下列描述不正确的是（ ）。
[中国科学院大学2012研]A ．由于静电吸引作用和热运动两种效应，双电层由紧密层和扩散层组成B ．扩散层中离子的分布条例Boltamann 分布C ．0||ξϕ≤（热力学电位）D ．ξ电势的数值可以大于0ϕ【答案】D【解析】双电层中距离表面一定距离x 处的电势φ与表面电势φ0的关系为：φ＝φ0e －kx 。
式中kx ＞0，所以φ≤φ0。
2．胶体分散体系和其它分散体系的主要区别在于（）。
[中国科学院大学2012研] A．分散相在普通显微镜下观察不到B．颗粒不能通过半透膜C．扩散速度慢D．胶体粒子大小介于1～100 nm【答案】D【解析】A项，分子（离子）溶液、混合气体在普通显微镜下也观察不到；B项，粗分散体系，如乳浊液，悬浊液颗粒也不能通过半透膜；C项，粗分散体系扩散速度比胶体分散体系慢，为零。
三、问答题1．简述Tyndall现象。
[华南理工大学2012研]答：Tyndall现象是胶体对光的散射现象。
若令一束会聚的光通过溶胶，则从侧面可以看到在溶胶中有一个发光的圆锥体，这就是Tyndall效应。
Tyndall效应是判别溶胶与真溶液的最简便的方法。
Tyndall效应是因为溶胶粒子直径（1～100 nm）小于入射光波长而发生光散射作用引起的。
Tyndall效应的另一特点是，不同方向观察到的光柱有不同的颜色，譬如AgCl和AgBr的溶胶，在光透过的方向观察，呈浅红色；而在与光垂直的方向观察时，则呈淡蓝色。
2．胶体系统能在一定程度上稳定存在的主要原因是什么？[北京航空航天大学2010研] 答：溶胶能稳定存在的原因是：（1）胶粒的Brown运动使溶胶不致因重力而沉降，即所谓的动力稳定性；（2）由于胶团双电层结构的存在，胶粒都带有相同的电荷，相互排斥，故不易聚结；（3）在胶团的双电层中的反离子都是水化的，因此在胶粒的外面有一层水化膜，它阻止了胶粒互相碰撞而使胶粒合并变大。
【精选】天津大学_物理化学_总复习(含答案)
（ A ） 蒸气压 （B） 汽化热
（C） 熵
8． 液体水在 100℃及 p0 下汽化，则该过程：
（ D） 自由能 答案： D
0。
2． 理想气体在绝热可逆膨胀过程中：
（ A ） 内能增加
（B） 熵不变
变
（ C）熵增大
答案： B （D） 温度不
3． 关于熵的说法正确的是：
答案： D
（A ）每单位温度的改变所交换的热为熵
（ B）不可逆过程的熵将增加
（C）可逆过程的熵变为零
（ D）熵和体系的微观状态数
有关
4． 在隔离体系中发生一具有一定速度的变化，则体系的熵：
（ C）不一定产生热交换
（ D）温度恒定与热交换无关
20． 在恒定的温度和压力下，已知反应 A 2B 的反应热 H1 及反应 2A C 的
反应热 H 2 ，则反应 C 4B 的反应热 H 3 是：
答案： D
（A ）2 H 1+ H 2 （B） H 2 －2 H1 （C） H 2 + H 1 （ D） 2 H 1－
答案： D
（ A ）单质的焓值均为零
（B）在等温过程中焓变为零
（C）在绝热可逆过程中焓变为零 （D）化学反应中体系的焓变不一定大于
内能变化
5． 下列过程中，体系内能变化不为零的是：
答案： D
（A ）不可逆循环过程
（ B）可逆循环过程
（C）两种理想气体的混合过程
（D）纯液体的真空蒸发过程
6． 对于理想气体，下列关系中那个是不正确的？
答案： A
（A ） ( U )V 0 （B） ( U )T 0 （C） ( U ) T 0 （D） ( H ) T 0
T
V
天津大学版《物理化学》考研考点讲义
第三章 热力学第二定律
复习重点：
１．熵的定义 ２．克劳修斯不等式与熵增原理 ３．各种不同过程熵变的计算 ４．亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能
— ２—
天津大学版《物理化学》考点精讲与复习思路
５．四个热力学基本关系式及拓展公式 ６．热力学第三定律
考点：
１．各种过程中 ΔＳ和 ΔＧ的计算，特别针对不可逆过程，或利用计算结果判断过程方向和限度。 ２．某些特殊过程热力学量大于零，等于零，小于零的判断 ３．正确理解及掌握各个热力学函数关系式的意义及适用条件。 ４．熟练掌握热力学基本方程式及麦克斯韦关系式，并能利用所学公式及定义式解答证明题。 本章考研题型多出现在填空题、证明题和计算题中。 如：
压缩因子 Ｚ的计算公式得 Ｚ ＝１．１１。
复习重点
１．热力学第一定律 ２．功与过程
第二章 热力学第一定律
— １—
３．可逆过程 ４．焓 ５．理想气体的热力学能和焓—焦耳实验和焦耳 －汤姆生实验 ６．绝热过程的功和过程方程 ７．反应进度 ８．标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓
考点：
１．对各个概念的理解和掌握。 ２．各种不同过程中 Ｑ、Ｗ、ΔＵ、ΔＨ的计算。 本章考研题型以计算为主，通常出现在填空题、选择题及计算题中。考研计算题通常应用性和综 合性较强，本章节 Ｑ、Ｗ、ΔＵ、ΔＨ的计算通常只是一道计算大题中的一部分。 如：
答案：－８１０２Ｊ·ｍｏｌ－１
例 ２：下列四式中， 为偏摩尔量， 为化学势。
( ) Ａ． δＵ δｎｊ Ｔ，ｐ，ｎｊ（ｉ≠ｊ）
( ) Ｂ． δＨ δｎｊ Ｓ，ｐ，ｎｊ（ｉ≠ｊ）
( ) Ｃ． δＡ δｎｊ Ｔ，Ｖ，ｎｊ（ｉ≠ｊ）
( ) Ｄ． δＧ δｎｊ Ｔ，ｐ，ｎｊ（ｉ≠ｊ）
分析：此类题目是多组分系统热力学中较为常见的一类小题，主要是能够正确区分化学势和偏摩
第十二章-胶体化学2-天大第五版
在 pH 高时羧基形成－ COO－ 而带负电。
10
在静电力作用，必然要吸引等电量的、与固体表面 上带有相反电荷的离子（即反离子或异电离子）环 绕在固体粒子的周围，这样便在固液两相之间形成
若没有溶胶存在，液体（如水）与多孔性固体物质或毛 细管接触后，固、液两相多会带上符号相反的电荷，此 时，若在多孔材料或毛细管两端施加一定电压，液体也 将通过多孔材料或毛细管而定向流动，这也是一种电渗 电渗可用于纸浆脱水、陶坯脱水等
6
（3）流动电势
在外力作用下，迫使液体 通过多孔隔膜（或毛细管）定
向流动，在多孔隔膜两端所产
溶胶粒子周围的分散介质中，反离子（与胶粒所带电荷
符号相反的离子）是如何分布的？ 电解质是如何影响电动现象的？
——双电层理论
9
2. 扩散双电层理论
溶胶粒子带电原因： ①离子吸附：固体表面从溶液中有选择性地吸附某种 离子而带电。如AgI溶胶： 溶液中I－ 过量时，可吸附 I－ 而带负电，
溶液中Ag+ 过量时，可吸附 Ag+ 而带正电。
胶团结构表示： 例：AgNO3过量时，吸附 Ag＋带正电，NO3－为反离子
KI 过量时，吸附 I－ 带负电， K＋为反离子:
AgI
m
nI n x K
x
xK
写胶团结构时，应注意电荷平衡，整个胶团是电中性的
胶团剖面图：
§12.5 溶胶的稳定与聚沉
溶胶是热力学不稳定系统，但有些溶胶却能在相当 长的时间内稳定存在。例如法拉第所制的红色金溶胶， 静置数十年后才聚沉。 那么是什么原因可以使溶胶稳定存在？又是什么原 因会导致溶胶聚沉呢？
天津大学《物理化学》第四版上、下册部分习题解答
面向21世纪课程教材 天津大学物理化学教研室编 高等教育出版社《物理化学》（上、下册）第四版习题解答上册P94（热力学第一定律）：15．恒容绝热，ΔU=Q V =0ΔU=ΔU Ar +ΔU Cu =(nC V ,m ΔT)Ar +(nC p,m ΔT)Cu =4(20.786-R)(T -273.15)+2×24.435(T -423.15)=0 T=347.38KΔH=ΔH Ar +ΔH Cu =(nC p,m ΔT)Ar +(nC p,m ΔT)Cu =4×20.786(347.38-273.15)+2×24.435(347.38-423.15)=2469J 19．恒压绝热，ΔH=Q p =0ΔH=ΔH A +ΔH B =(nC p,m ΔT)A +(nC p,m ΔT)B =2×2.5R(T -273.15)+5×3.5R(T -373.15)=0 T=350.93KW=ΔU=ΔU A +ΔU B =(nC V ,m ΔT)A +(nC V ,m ΔT)B =2×1.5R(350.93-273.15)+5×2.5R(350.93-373.15)= -369.2J 35．(1) Δr H øm =Δf H øm,酯+2Δf H øm,水-2Δf H øm,醇-Δf H øm,氧= -379.07+2(-285.83)-2(-238.66)-0= -473.41kJ .mol -1 (2) Δr H øm =2Δc H øm,醇+Δc H øm,氧-Δc H øm,酯-2Δc H øm,水=2(-726.51)+0-(-979.5)-0= -473.52 kJ .mol -137．由 HCOOCH 3+2O 2==2CO 2+2H 2OΔc H øm,酯=Δr H øm =2Δf H øm,二氧化碳+2Δf H øm,水-Δf H øm,酯 Δf H øm,酯=2Δf H øm,二氧化碳+2Δf H øm,水-Δc H øm,酯=2(-393.509)+2(-285.83)-(-979.5)= -379.178 kJ .mol -1由 HCOOH+CH 3OH==HCOOCH 3+H 2O Δr H øm =Δf H øm,酯+Δf H øm,水-Δf H øm,酸-Δf H øm,醇= -379.178+(-285.83)-(-424.72)-(-238.66)= -1.628 kJ .mol -1P155（热力学第二定律）：1． (1) η=1-T 2/T 1=1-300/600=0.5(2) η= -W/Q 1Q 1= -W/η=100/0.5=200kJ 循环 ΔU=0，-W=Q=Q 1+Q 2 -Q 2=Q 1+W=200-100=100kJ10．理想气体恒温 ΔU=0，ΔS 系统=nR ln (p 1/p 2)=1×8.3145ln (100/50)=5.763J .K -1(1) Q= -W=nRT ln (p 1/p 2) =1×8.3145×300ln (100/50)=1729J 可逆 ΔS 总=0(2) Q= -W=p ex ΔV=22111247J 2nRT nRT p nRT p p -==⎛⎫⎪⎝⎭-11247 4.157J K 300Q Q S T T--∆====-⋅环境环境环境ΔS 总=ΔS 系统+ΔS 环境=5.763-4.157=1.606J .K -1 (3) Q= -W=0 ΔS 环境=0ΔS 总=ΔS 系统+ΔS 环境=5.763J .K -1 19．恒压绝热，ΔH=Q p =0ΔH=ΔH 冷+ΔH 热=(C p ΔT)冷+(C p ΔT)热 =100×4.184(T -300.15)+200×4.184(T -345.15)=0 T=330.15KΔS=ΔS 冷+ΔS 热=C p,冷ln (T/T 1)+C p,热ln (T/T 1) =100×4.184ln (330.15/300.15)+200×4.184 ln (330.15/345.15)=2.678J .K -1 23．恒压 Q=ΔH=n Δvap H m =(1000/32.042)×35.32=1102.3kJW= -p ex ΔV= -p(V g -V l )= -pV g = -nRT= -(1000/32.042)×8.3145×337.80= -87655J ΔU=Q+W=1102.3-87.655=1014.6kJ可逆相变 ΔS=ΔH/T=1102.3/337.80=3.2632kJ .K -136． H 2O(l) 101.325kPa ，393.15K H 2O(g)ΔH 1=C p ΔT=1×4.224(-20)= -84.48kJ ΔH 3=C p ΔT=1×2.033×20= 40.66kJ ΔS 1=C p ln (T 2/T 1)=4.224ln (373.15/393.15) ΔS 3=C p ln (T 2/T 1)=2.033ln (393.15/373.15)=-0.2205kJ .K -1 =0.1061kJ .K -1H 2O(l) 101.325kPa，373.15KH 2O(g)ΔH 2=2257.4kJΔS 2=ΔH 2/T=2257.4/373.15=6.0496kJ .K -1ΔH=ΔH 1+ΔH 2+ΔH 3= -84.48+2257.4+40.66=2213.58kJ ΔS=ΔS 1+ΔS 2+ΔS 3= -0.2205+6.0496+0.1061=5.9352kJ .K -1 ΔG=ΔH -T ΔS=2213.58-393.15×5.9352= -119.84kJ或由22112211T T T p T T p T T T H H C dTC dT S S T∆=∆+∆∆∆=∆+⎰⎰计算40．(1) Δr H øm =2Δf H øm,CO +2Δf H øm,H2-Δf H øm,CH4-Δf H øm,CO2=2(-110.525)+0-(-74.81)-(-393.509)=247.269kJ .mol -1 Δr S øm =2S øm,CO +2S øm,H2-S øm,CH4-S øm,CO2=2×197.674+2×130.684-186.264-213.74=256.712J .K -1.mol -1 Δr G øm =Δr H øm -T Δr S øm =247.269-298.15×256.712/1000=170.730 kJ .mol -1 (2) Δr G øm =2Δf G øm,CO +2Δf G øm,H2-Δf G øm,CH4-Δf G øm,CO2=2(-137.168)+0-(-50.72)-(-394.359)=170.743kJ .mol -1(3) 反应物(150kPa) 产物(50kPa)ΔS 1=nR ln (p 1/p 2)=2R ln (150/100)=6.742 ΔS 2=nR ln (p 1/p 2)=4R ln (100/50)=23.053 ΔG 1=-nRT ln (p 1/p 2)=-2010 ΔG 1=-nRT ln (p 1/p 2)=-6873反应物(100kPa) 产物(100kPa)Δr S øm Δr G ømΔr S m =Δr S øm +ΔS 1+ΔS 2=256.712+6.742+23.053=286.507J .K -1.mol -1Δr G m =Δr G øm +ΔG 1+ΔG 2=170.743-2.010-6.873=161.860 kJ .mol -1 或 先求出各压力下的S m 、Δf G m 值或 由等温方程Δr G m =Δr G øm +RT ln J p （见第五章化学平衡） P208（多组分系统热力学）：2． (1)/////(1)/0.095/0.1801580.01040.095/0.180158(10.095)/0.0180153B B BB BB B AB B A AB B B An m M mw M x n n m M m M mw M m w M ===+++-==+-(2) -3/0.0951036.5546mol m /0.180158B B B B B Bn m M w c V m M ρρ⨯=====⋅(3) -1//0.095/0.1801580.583mol kg (1)10.095B B BB B B AAB n m M mw M b m m m w =====⋅--7． k B =p B /x B =101.325/0.0425=2384kPa由 p=p A +p B =p A *x A +k B x B 101.325=10.0(1-x B )+2384x B x B =0.03847//36.4610.03847///36.461100/78.114B B BB B B AB B A AB n m M m x n n m M m M m ====+++m B =1.867g24．b B =ΔT f /K f =0.200/1.86=0.1075mol .kg -1**1000/18.01533.167 3.161kPa 1000/18.01530.1075A A A A A A Bn p p p x p n n ===⋅=⨯=++25．-30.400010000.16136mol m 8.3145298.15B c RT∏⨯===⋅⨯4-13/10 6.2010g mol0.16136110B B BB B B B n m M c VV m M c V-=====⨯⋅⨯⨯27．b B =ΔT f /K f =0.56/1.86=0.301mol .kg -1(1) Π=c B RT=ρb B RT=1000×0.301×8.3145×310.15=7.76×105Pa(2) /B B B BB An n m M b m m Vρ=≈=30.301100010342.30103g B B B m b VM ρ-==⨯⨯⨯=P245（化学平衡）：5． 反应之间的关系为：(3)=2(2)-(1)故 Δr G øm,3=2Δr G øm,2-Δr G øm,1-RTlnK ø3=2(-RTlnK ø2)-(-RTlnK ø1) K ø3=( K ø2)2/ K ø16． SO 2Cl 2 == SO 2 + Cl 2开始压力 0 44.786 47.836 平衡压力 p 44.786-p 47.836-p平衡总压Σ=p+44.786-p+47.836-p=86.096 得p=6.526kPa22222222(44.786 6.526)(47.836 6.526)2.4226.526100SOCl SO ClSO Cl SO Cl p p p p ppK p p ppφφφφφ⋅⋅--====⋅⨯8． (1) PCl 5 == PCl 3 + Cl 2开始量 1 0 0平衡量 1-a a a 平衡总量Σ=1+a摩尔分数 1 111αααααα-+++ 325210.31211PCl ClPCl p p p p p p K p pppφφφφφφαααα⋅⋅+===-⋅+⎛⎫ ⎪⎝⎭代入p=200kPa ，p ø=100kPa ，得a =0.367 (2) PCl 5 == PCl 3 + Cl 2 开始量 1 0 5平衡量 1-a a 5+a 平衡总量Σ=6+a摩尔分数 15 666αααααα-++++ 3255660.31216PClClPCl p p p p pp p p K p pppφφφφφφφαααααα+⋅⋅⋅++===-⋅+⎛⎫⎛⎫ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭代入p=101.325kPa ，p ø=100kPa ，得a =0.26810．32266.66/20.1111100NH H Sp p K p p φφφ=⋅==⎛⎫ ⎪⎝⎭(1) NH 4HS (s) == NH 3 + H 2S 开始压 0 39.99平衡压 p 39.99+p 平衡总压Σ=39.99+2p 3239.990.111110010018.87kPa39.99277.73kPaNH H Sp p p p K ppp p φφφ+=⋅=⋅==∑=+=(2) 即要求Δr G m >0，也即J p =32NH H Sp p ppφφ⋅>K ø6.6660.1111100100p⨯> p>166.7kPa17．AgCl 的溶度积即反应AgCl==Ag ++Cl -的平衡常数Δr G øm =Δf G øm,Ag++Δf G øm,Cl --Δf G øm,AgCl=77.107+(-131.22)-(-109.789)=55.676kJ .mol -1105-355.6761000ln 22.4598.3145298.151.7610 1.3310mol dmr m G K RTK s c c φφφ--+-∆⨯=-=-=-⨯=⨯====⨯⋅下册P46（电化学）： 10．Λm =κ/c=0.0368/(0.05×1000)=0.000736Ω-1.m 2.mol -1Λm ∞=λ+∞+λ-∞=0.034982+0.00409=0.039072Ω-1.m 2.mol -1 a =Λm /Λm ∞=0.000736/0.039072=0.018842250.050.01884 1.80910110.01884c K φαα-⨯===⨯--19．(1) Pb + Hg 2SO 4 == PbSO 4 + 2Hg(2) Δr G m = -zFE= -2×96485×0.9647= -186.16×103J .mol -1 Δr S m =zF(∂E/∂T)p =2×96485×1.74×10-4=33.58J .K -1.mol -1 Δr H m =Δr G m +T Δr S m = -186.16×103+298.15×33.58= -176.15×103 J .mol -1 Q r,m =T Δr S m =298.15×33.58=10.01×103 J .mol -1 21．Ag + 0.5Hg 2Cl 2 == AgCl + HgΔr S m =S m,AgCl +S m,Hg -S m,Ag -0.5S m,Hg2Cl2=96.2+77.4-42.55-0.5×195.8=33.15J .K -1.mol -1 Δr G m =Δr H m -T Δr S m =5435-298.15×33.15= -4449J .mol -14-144490.04611V19648533.15 3.43610V K 196485r m r m pG E zFS E T zF -∆=-==⨯∆∂===⨯⋅∂⨯⎛⎫ ⎪⎝⎭35．负极反应：2Sb+3H 2O -6e →Sb 2O 3+6H +6*21210.05916lg 0.05916lg 0.05916pH60.05916pH 0.05916pH 0.34510.228pH pH 3.98 5.960.059160.05916H H a a E E E E φφφφϕϕϕϕϕϕϕϕ++----+-+-=+=+=-=-=-+=+--=+=+=37．(1) 反应Fe 2++Ag +==Fe 3++Ag 相应电池为：Pt|Fe 2+,Fe 3+||Ag +|AgE ø=φ+ø-φ-ø=0.7994-0.770=0.0294V1964850.0294ln 1.1448.3145298.153.14zFE K RTK φφφ⨯⨯===⨯=(2) Fe 2+ + Ag + == Fe 3+ + Ag 开始浓度 0 0 0.05 平衡浓度 x x 0.05-x2-30.05 3.140.0439mol dmx K xx φ-===⋅40．(1) 溴化银电极的标准电势即银电极的非标准电势,||||130.05916lg 0.05916lg4.88100.79940.05916lg0.07105V1sp Ag AgBr Br Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag BrK a a φφφϕϕϕϕ-++++--==+=+⨯=+=(2) AgBr 的Δf G øm 即反应Ag+0.5Br 2==AgBr 的Δr G øm该反应相应电池为：Ag,AgBr|Br -|Br 2,Pt E ø=φ+ø-φ-ø=1.065-0.07105=0.99395V Δr G m ø= -zFE ø= -1×96485×0.99395= -95.901×103J .mol -1 P191（界面现象）：3．汞γ乙醚-汞=γ水-汞+γ乙醚-水cos θ 0.379=0.375+0.0107cos θ θ=68.050 4． 02lnr p Mp RTrγρ=920.072750.018015ln1.07722.337998.38.3145293.15106.863kPar r p p -⨯⨯==⨯⨯⨯=6． 对水中气泡，66220.05885 1.17710Pa 0.110p r γ-⨯∆===-⨯-⨯ 对空中水滴，66220.05885 1.17710Pa 0.110p rγ-⨯∆===⨯⨯P289（化学动力学）：7． CH 3NNCH 3 == C 2H 6 + N 2t=0 21.332 0 0 t=1000s p 21.332-p 21.332-p 总压Σ= p+(21.332-p)+(21.332-p)=22.732得 p=19.932kPa一级反应5-10141/2511121.332l n l n 6.78810s100019.932l n 2l n 21.02110s 6.78810p k t p t k --===⨯===⨯⨯9． 由题意 r 0=k 1c 0=1×10-3r=k 1c=0.25×10-3 两式相除，得 c 0/c=4一级反应 -1011/2111ln ln 40.0231min60ln 2ln 230.0min0.0231c k t c t k ======c 0=1×10-3/k 1=1×10-3/0.0231=0.0433mol .dm -313．二级反应 3-1-1201111110.0333d m m o l m i n1010.251k t c c =-=-=⋅⋅-⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 23．由题意，半衰期与初压成反比，可知该反应为二级反应-1-1201/2110.00493kPa s 101.3252k p t ===⋅⨯30．1111lna E k k R T T =--⎛⎫⎪⎝⎭-1103.3100011ln1.56060.2928.3145353.15338.151.390minkk ⨯=--==⎛⎫⎪⎝⎭由速率常数的单位可知反应为一级反应，故1/2ln 2ln 20.4987min 1.390t k === 37．由动力学方程()11001ln1nnc kt cc kt c n --=-=-或可知：反应从某相同初始浓度c 0到达某一定浓度c 时，k 与t 成反比。
天津大学物理化学PPT学习教案
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§0.2 学习物理化学的要求及方法
1) 领悟基本内容，注意逻辑推理: 注意学习前人提 出问题、解决问题的逻辑思维方法，反复体会感性 认识和理性认识的相互关系。
2）注意各章节间及各物理量间的联系，要理解各物 理量的物理意义及特征，灵活掌握一些主要公式的 使用条件,科学总结。
对于高等有机、高等无机、化工原理、分离工程、反 应工程、化学工艺学等课程而言，物理化学是必备基础。
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化学热力学、化学动力学、量子力学、统计力学
——构成物理化学的四大基础
上册
下册
第一章 气体的pVT关系 第七章 电化学
第二章 热力学第一定 第八章 量子力学基础
律
第九章 统计热力学初
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获取能量。
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本课程包括 以下四个方面的内容：
化学热力学 量子化学和结构化学 统计热力学 化学反应动力学
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(1) 化学热力学
解决能量衡算、过程
（pVT变化、相变化和化学
变化）的方向和限度的判据， 主要包括热力学第一、二、 三定律和相平衡、化学平衡 有关规律，第1它5页/共包107页括界面和电
人类对自然界的好奇与探索是永无止境的，人们从 未满足过在宏观上对化学反应规律的认识，一直在努力 探索和揭示化学变化在微观上的内在原因，探知分子、 原子的结构及运动与化学反应的关系，这促成了物理化 学的又一个分支结构化学与量子力学的发展。
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量子力学的发展不仅使人们对微观世界的认识更加 深入，而且它彻底改变了世界的面貌，它比历史上任何 一种理论都引发了更多的技术革命。
天大版物理化学考研网课笔记复习重点整理
天大版物理化学考研网课笔记复习重点整理一、教学内容本节课主要复习天大版物理化学考研教材中的第五章——物质结构。
该章节主要内容包括：原子结构、分子结构、晶体结构以及元素周期律。
通过复习，使学生掌握物质结构的基本概念，了解原子、分子和晶体的组成及性质，熟练运用元素周期律进行元素推断。
二、教学目标1. 掌握物质结构的基本概念，了解原子、分子和晶体的组成及性质。
2. 熟练运用元素周期律进行元素推断。
3. 提高学生的分析问题和解决问题的能力。
三、教学难点与重点重点：物质结构的基本概念，原子、分子和晶体的组成及性质，元素周期律的应用。
难点：原子结构与元素性质的关系，晶体结构的判断，元素周期律的深入理解。
四、教具与学具准备教具：多媒体课件、黑板、粉笔。
学具：教材、笔记本、彩色笔。
五、教学过程1. 实践情景引入：以生活中常见的物质为例，如水、二氧化碳等，引导学生思考它们的结构是怎样的，性质又是如何的呢？2. 知识点讲解：（1）原子结构：介绍原子的组成，电子层、电子云等概念，讲解原子核外的电子排布规律。
（2）分子结构：介绍分子的定义，共价键、离子键、金属键等概念，分析不同键的特点及分子的性质。
（3）晶体结构：讲解晶体的定义，晶格、晶胞等概念，分析不同晶体的结构特点及性质。
（4）元素周期律：介绍元素周期律的发现，周期表的构成，讲解元素周期律的规律及应用。
3. 例题讲解：以教材中的典型题目为例，讲解如何运用所学知识解决实际问题。
4. 随堂练习：布置随堂练习题，让学生及时巩固所学知识。
六、板书设计板书内容主要包括物质结构的基本概念，原子、分子和晶体的组成及性质，元素周期律的规律及应用。
七、作业设计1. 请简述原子结构的基本组成及电子排布规律。
2. 请解释分子、共价键、离子键、金属键的概念及它们之间的区别。
3. 请举例说明晶体结构的特点及性质。
4. 根据元素周期律，推断下列元素的位置：钾（K）、钙（Ca）、氧（O）、硫（S）。
物理化学考研天津大学《物理化学》考研真题
物理化学考研天津大学《物理化学》考研真题一、一、选择题1一定量的物质在绝热刚性容器中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，则下列物理量正确的一组是（）。
[北京科技大学2012研]A．Q＞0，W＞0，DU＞0B．Q＝0，W＝0，DU＞0C．Q＝0，W＝0，DU＝0D．Q＜0，W＞0，DU＜0【答案】C @@@ ~~【解析】该过程为恒容绝热过程，故Q＝W＝0，从而得DU＝0。
2若某电池反应的D r C p，m＝0，则以下说法中不正确的是（）。
[北京科技大学2012研]A．该电池反应的D r H mϴ不随温度变化B．该电池反应的D r S mϴ不随温度变化C．该电池的电动势不随温度变化D．该电池电动势的温度系数不随温度变化【答案】A @@@ ~~【解析】根据基希霍夫公式dD r H mϴ（T）/dT＝D r C p，m可知，当D r C p，m＝0时，dD r H mϴ（T）/dT＝0，即标准摩尔反应焓D r H mϴ不随温度变化。
3将某理想气体从温度T1加热到T2。
若此变化为非恒压过程，则其焓变ΔH为（）。
[中国科学院大学2012研]A．DH＝0B．DH＝C p（T2－T1）C．DH不存在D．DH等于其他值【答案】D @@@ ~~【解析】AC两项：理想气体的焓变仅是温度的函数，温度改变，DH一定存在，即DH≠0；B项：DH＝C p（T2－T1）适用于理想气体在恒压过程中的焓变，此过程非恒压故不能使用此公式。
4当热自系统传向环境时，则有（）。
[中国科学院大学2012研]A．ΔU＞0，ΔH＞0B．ΔU＜0，ΔH＜0C．ΔU和ΔH不可能为零D．ΔU、ΔH可能小于零，也可能等于或大于零【答案】D @@@ ~~【解析】热自系统传向环境，即Q＜0。
但根据热力学公式H＝U＋pV，U＝W＋Q可知，当W、p、V、不确定时，无法判断系统的热力学能变和焓变。
5下列诸过程可应用公式dU＝（C p－nR）dT进行计算的是（）。
天津大学物理化学第五版-第十二章-胶体化学
van der Waals 吸引力：EA -1/x2 双电层引起的静电斥力：ER ae-x
总作用势能：E = ER + EA
EA曲线的形状由粒子本
性决定，不受电解质影响；
ER曲线的形状、位置强
烈地受电解质浓度的影响。
ER 势 能
E
n : 分散相的折射率； n0：分散介质的折射率；
：散射角；
l : 观测距离
I＝ 9 2V 2C 2 4 l 2
n 2 n02 n2 2n02
2
1 cos 2
I0
由 Rayleigh 公式可知：
1) I V 2
可用来鉴别小分子真溶液与胶体溶液；
如已知 n 、n0 ，可测 I 求粒子大小V 。
2. 憎液溶胶的聚沉 溶胶粒子合并、长大，进而发生沉淀的现
象，称为聚沉。
(1) 电解质的聚沉作用 聚沉值使溶胶发生明显的聚沉所需电解质的最小浓度 聚沉能力聚沉值的倒数
EA 曲线的形状由粒子本性决定，不受电解质影响； ER 曲线的形状、位置强烈地受电解质浓度的影响。
电解质浓度与价数增加，使胶体粒子间势垒的高度 与位置发生变化。
分散系统：一种或几种物质分散在另一种物质之中
分散相：被分散的物质 （dispersed phase） 分散介质：另一种连续分布的物质
medium)
（dispersing
分子分散系统
胶体分散系统
粗分散系统
例如：云，牛奶，珍珠
按分散相粒子的大小分类
类型
粒子大小
特性
举例
低分子溶 液(分子分
散系统)
<1nm
天大物化胶体化学
（3）流动电势
P：电位差计
在外力作用下 ，迫使液体通过多孔 隔膜（或毛细管）定 向流动，在多孔隔膜 两端所产生的电势差 ，称为流动电势。（ 可视为电渗的逆过程 ）
体内部的电势差。
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1) 亥姆霍兹平板电容器模型
0
1879年，亥姆霍兹首先提 出在固液两相之间的界面上形 成双电层的概念。
0
x
缺点： 1)不能解释表面电势 o 与 电势的区别； 2)不能解释电解质对 电势的影响
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2)古依－查普曼扩散双电层模型
0
扩散层
0
x
1910年，古依和查普曼提出了 扩散双电层理论
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表 12.3.2 18 oC 时金溶胶的扩散系数
粒子半径 r/nm
D109/(m2s-1)
1
0.213
10
0.0213
100
0.00213
粒子越小，扩散系数越大，扩散能力越强。
球形粒子，D 可由爱因斯坦－斯托克斯方程计算：
D RT
6Lπr
（2）
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如分散相粒子大小一致，将 (1）, (2) 式结合 ，
2
1
cos2
I0
I ：散射光强 ；
I0 : 入射光强；
V ：一个粒子的体积； C ：单位体积中的粒子数；
: 入射光波长
l : 观测距离；
n : 分散相的折射率； n0：分散介质的折射率； ：散射角(观测方向与入射光之间的夹角)；
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I＝
9π 2V 2C
24l 2
n2 n02 n2 2n02
x