物理化学阶段复习资料
物理化学总复习纲要
物理化学总复习纲要一、热力学基础热力学第一定律和热力学第二定律是热力学的核心内容。
热力学第一定律,也就是能量守恒定律,强调在任何过程中,能量的总量保持不变。
在复习时,要熟练掌握内能、功和热的概念及计算方法,理解热力学第一定律的数学表达式ΔU = Q + W,并能运用它解决各种热力学过程的能量变化问题。
热力学第二定律指出了热过程的方向性和不可逆性。
要重点理解熵的概念及其物理意义,掌握熵增原理,能够计算简单过程的熵变。
同时,了解热力学第三定律,知道绝对零度时熵值为零。
对于热力学基本方程,如 dU = TdS PdV 等,要熟悉它们的推导过程和应用条件,能够通过这些方程计算热力学函数的变化。
二、化学热力学在化学热力学部分,重点是掌握化学反应的热力学函数变化的计算,如反应焓变、反应熵变和反应自由能变。
通过标准生成焓、标准熵和标准生成自由能等数据,可以计算出任意化学反应在给定条件下的热力学函数变化。
要理解这些标准热力学数据的含义和使用方法,以及温度对反应热力学函数的影响。
对于吉布斯自由能,要掌握其作为化学反应自发性判据的应用。
能够根据反应的自由能变判断反应的方向和限度,以及通过改变条件来调控反应的进行。
三、化学平衡化学平衡是热力学在化学反应中的重要应用。
要掌握化学平衡的特征和平衡常数的表达式。
对于气相反应、液相反应和多相反应,平衡常数的形式有所不同,要能够正确书写和计算。
理解平衡常数与热力学函数的关系,如ΔG° = RTlnK。
掌握各种因素,如浓度、压力、温度对化学平衡的影响,能够运用勒夏特列原理分析平衡移动的方向。
在复习化学平衡时,还要学会通过平衡常数计算反应物的转化率和平衡组成。
四、相平衡相平衡是研究多相体系中相的存在和变化规律的重要内容。
要熟悉相律的表达式 F = C P + 2 及其应用,能够根据给定的体系确定自由度、组分数和相数。
掌握单组分体系的相图,理解水的相图中各点、线和面的含义。
物理化学复习知识点归纳
物理化学复习知识点归纳物理化学作为化学的一个主要分支,关注物质的物理性质、化学反应、能量转化等方面的研究。
下面将对物理化学的基本知识点进行归纳和复习。
1.原子结构和化学键:-定义:原子是化学物质中最小的粒子,由质子(正电荷)、中子(中性)和电子(负电荷)组成。
-原子核:由质子和中子组成,质子数决定了元素的原子序数,中子数可以影响同位素的形成。
-电子壳层结构:分为K、L、M等壳层,每个壳层能容纳的电子数量有限,遵循2n^2的规律(n为壳层编号)。
-原子键:包括离子键、共价键和金属键。
离子键由离子间的电荷作用力形成,共价键由相互共享电子形成,金属键由金属原子之间的电子云相互作用形成。
2.分子的构象和反应动力学:-构象:指分子在空间中的排列方式,由键角和键长决定。
分子的构象决定了其物理和化学性质。
-电离平衡:涉及酸碱反应的平衡,Kw表示了水的离子化程度和酸碱强度。
-化学动力学:研究化学反应的速率和机理。
反应速率受温度、浓度、反应物的结构和催化剂等因素影响。
3.热力学和热化学:-热力学:研究物质能量转化和热平衡的学科。
包括物质的内能、焓、熵、自由能等概念。
-熵:表示体系的无序度,体系越有序,熵值越小。
熵的增加是自然趋势,反映了热力学第二定律。
-热化学:研究化学反应中能量变化的学科。
包括焓变、标准焓变、热容、热效应等概念。
-反应热力学:研究反应的方向和热效应。
根据吉布斯自由能的变化可以判断反应是否自发进行。
4.量子化学:-波动粒子二象性:根据波粒二象性原理,微观粒子既可以表现出粒子性质,也可以表现出波动性质。
-波函数和波动函数:描述微观粒子在空间中的波动性质和定域性质。
波函数的平方可以给出粒子出现在一些空间区域的概率。
-氢原子的定态:薛定谔方程描述了电子在氢原子中的定态和能级。
以上是物理化学的一些基本知识点的归纳和复习。
在复习过程中,建议结合教材和课堂笔记,注重理解和记忆重点概念和公式,同时通过做习题和实践操作巩固知识。
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。
物理化学复习资料
dp
C
pdT
适用于任意简单物理过程
ig : H U nR(T2 T1)
H
T2 T1
nCP,mdT
适用于等压简单变温过程
Qp H W '(适用于任意等压过程)
若W ' 0 Qp H
QV U W '(适用于任意等容过程) 若W ' 0 QV U
dU
U T
V
dT
U V
分别计算气体的终态体积和所做的功。设
Cv,m
3 2
R,且与T无关
解:n pV 100000010103 4.41mol
RT
8.314 273
(1)V2
p1V1 p2
1000Kpa 10dm3 100Kpa
100dm3 (等温是p1V1
p2V2 )
V2
W 1
V1
pdV
nRT ln V2 V1
dS CVm dT R dV
T
V
S
CVm
ln T2 T1
R ln V2 V1
例题4
已知Hg(s)的熔点为-39℃,熔化热-2343J/g,
CP,m(Hg,l)=29.7-0.0067T(J/mol/K), CP,m(Hg,s)=26.78(J/mol/K), 求50℃的Hg(l)和-50℃的Hg(s)的摩尔熵之差。
ln
P P
61900 8.3141000
P 1711P
例题2
习题35:
解:以1mol苯为研究对象,设计过程:
5。C, p , C6H6 (l) Sm ,G 5。C, p , C6H6 (s)
G1
5。C, ps , C6H 6 (l)
物理化学复习知识点
物理化学复习知识点第⼀章热⼒学第⼀定律1.基本概念 1.1体系和环境系统(System )-被划定的研究对象称为系统。
环境(surroundings )-与系统密切相关、有相互作⽤或影响所能及的部分称为环境。
1.2状态函数*状态函数——由系统的状态确定的系统的各种热⼒学性质称为系统的状态函数。
*它具有以下特点:(1)状态函数是状态的单⼀函数。
(2)系统的状态发⽣变化,状态函数的变化值取决于系统始、终态。
与所经历的途径⽆关。
(3)状态函数的微⼩变化,在数学上是全微分。
(4)不同状态函数的集合(和、差、积、商)也是状态函数。
1.3体积功功(work )--系统与环境之间传递的除热以外的其它能量都称为功,⽤符号W 表⽰。
体积功就是体积膨胀或缩⼩所做的功。
系统对环境作功,W <0 环境对体系作功,W >0 1.4可逆过程(下)1.5各种热⼒学函数(U, H, Q,W)U 和H 是状态函数,Q 和W 不是状态函数。
1.6标准摩尔⽣成焓概念在标准压⼒下,反应温度时,由最稳定的单质合成标准状态下⼀摩尔物质的焓变,称为该物质的标准摩尔⽣成焓,⽤下述符号表⽰:(物质,相态,温度)2 体系和环境 2.1 体系(系统)*敞开系统(open system )系统与环境之间既有物质交换,⼜有能量交换。
*封闭系统(closed system )系统与环境之间⽆物质交换,但有能量交换。
*孤⽴系统(isolated system )系统与环境之间既⽆物质交换,⼜⽆能量交换。
热⼒学上有时把系统和环境加在⼀起的总体看成是孤⽴系统。
2.2状态函数体系的⼀些性质,其数值仅取决于体系所处的状态,⽽与体系的历史⽆关;它的变化值仅取决于体系的始态和终态,⽽与变化的途径⽆关。
具有这种特性的物理量称为状态函数。
对于循环过程:所有状态函数的改变值均为零 2.3可逆过程体系经过某⼀过程从状态(1)变到状态(2)之后,如果能使体系和环境都恢复到原来的状态⽽未留下任何永久性的变化,则该过程称为热⼒学可逆过程。
物理化学课本复习题
物理化学课本复习题物理化学是研究物质的物理性质与化学行为之间联系的学科。
它不仅涉及化学领域的基础理论,也与物理学的基本原理紧密相关。
为了帮助学生更好地复习物理化学,以下是一些复习题,涵盖了该学科的多个重要概念。
1. 热力学基础- 描述热力学第一定律和第二定律的基本含义。
- 说明熵的概念及其在自然过程中的作用。
- 计算一个理想气体在等压膨胀过程中的熵变。
2. 化学平衡- 解释勒夏特列原理,并给出一个实际应用的例子。
- 写出化学平衡常数的表达式,并解释其物理意义。
- 计算一个给定反应在特定温度下的化学平衡常数。
3. 电化学- 描述法拉第定律,并说明其在电镀过程中的应用。
- 计算电化学电池的电动势,并解释其与电池反应的关系。
- 讨论电解质溶液的导电性及其影响因素。
4. 表面现象- 描述表面张力的物理本质,并解释其在液体表面形成的原因。
- 计算液体表面张力的数值,并讨论其对液体表面形状的影响。
- 讨论润湿现象,并解释接触角的概念。
5. 物质的相变- 描述相变过程中的热力学参数变化,如焓变、熵变和自由能变。
- 解释相图,并给出固液相图的解读方法。
- 计算在给定压力下,纯物质的熔点或沸点。
6. 统计热力学- 描述玻尔兹曼分布,并解释其在统计热力学中的应用。
- 计算理想气体的配分函数,并讨论其对热力学性质的影响。
- 讨论量子统计对低温下物质性质的影响。
7. 动力学基础- 描述反应速率常数的概念,并解释其与反应速率的关系。
- 写出阿累尼乌斯方程,并解释温度对反应速率的影响。
- 讨论催化剂如何影响化学反应速率。
8. 溶液和胶体- 描述溶液的浓度表示方法,并计算摩尔浓度。
- 解释胶体的稳定性,并讨论其在工业和生物学中的应用。
- 计算溶液的渗透压,并讨论其在生物系统中的作用。
9. 非平衡态热力学- 讨论非平衡态热力学与平衡态热力学的区别。
- 描述非平衡态热力学中的输运现象,如扩散和热传导。
- 计算非平衡态系统中的熵产生,并讨论其对系统演化的影响。
物理化学总复习1
物理化学总复习1物理化学是一门研究物质的性质、结构和变化规律的学科,它融合了物理学和化学的原理和方法,对于理解化学反应、物质的状态和性质等方面具有重要意义。
以下是对物理化学的一些重要知识点的总复习。
一、热力学第一定律热力学第一定律,也称为能量守恒定律,其核心表述为:能量可以在不同形式之间转换,但总能量保持不变。
这一定律在物理化学中有着广泛的应用。
比如,在一个封闭系统中,如果有热量 Q 传递给系统,同时系统对外做功 W,那么系统的内能变化ΔU 就等于 Q W 。
这个公式清晰地展示了能量的转化关系。
理解热力学第一定律,对于分析各种热力学过程至关重要。
例如,在一个绝热过程中,Q = 0 ,那么系统内能的变化就完全取决于系统对外做功或者外界对系统做功。
二、热力学第二定律热力学第二定律揭示了自发过程的方向性。
常见的表述有克劳修斯表述和开尔文表述。
克劳修斯表述指出:热量不能自发地从低温物体传递到高温物体。
开尔文表述则表明: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。
通过熵的概念,可以更定量地理解热力学第二定律。
熵是一个系统混乱程度的度量。
在一个孤立系统中,熵总是增加的,这反映了自发过程总是朝着更加混乱、无序的方向发展。
三、热力学第三定律热力学第三定律指出:绝对零度时,纯物质的完美晶体的熵值为零。
这一定律为确定物质的熵值提供了基准。
四、化学热力学在化学热力学中,我们经常关注化学反应的热力学性质,如反应的焓变、熵变和自由能变化。
通过计算反应的焓变,可以判断反应是吸热还是放热。
熵变则反映了反应前后系统混乱程度的变化。
而自由能变化(ΔG)是判断反应能否自发进行的重要依据。
当ΔG < 0 时,反应在给定条件下能够自发进行;当ΔG = 0 时,反应处于平衡状态;当ΔG > 0 时,反应不能自发进行。
五、多组分系统热力学多组分系统中,需要考虑溶质和溶剂的相互作用。
引入了偏摩尔量的概念来描述多组分系统中某一组分的性质。
物理化学复习资料
物理化学复习资料物理化学是一门综合性的学科,它要求学生掌握一定的物理和化学基础知识,同时还需要具备一定的分析和实验能力。
为了帮助大家更好地复习物理化学,以下是一些复习资料和建议,供大家参考。
第一部分:物理化学基础知识复习物理化学基础知识包括物质的性质、结构和变化规律等内容。
在复习时,应着重掌握以下几个方面的知识:1. 基本概念和计量单位:理解物质、能量和化学反应的基本概念,并熟悉各种物质质量、浓度、压强、温度等计量单位。
2. 摩尔概念:理解摩尔的概念,并能够在计算中灵活运用。
3. 热力学:掌握物质的热力学性质,包括热容、焓、焓变等,并能够解决与热力学相关的计算问题。
4. 化学平衡:理解化学平衡的条件和规律,包括平衡定律、平衡常数等,并能够应用它们解决与化学平衡相关的问题。
5. 化学动力学:了解化学反应速率的概念和计算方法,以及影响反应速率的因素,并能够解决与化学动力学相关的问题。
第二部分:物理化学实验技巧复习物理化学实验是物理化学学科中的重要组成部分,它要求学生具备一定的实验技能和数据处理能力。
在复习时,应注意以下几个方面的内容:1. 实验仪器的使用:掌握常用的物理化学实验仪器的使用方法,包括天平、电子天平、分光光度计、热量计等。
2. 实验操作步骤:了解常用的物理化学实验的操作步骤,包括称量、配制溶液、加热、过滤、测量等,并严格按照实验操作规范进行实验。
3. 数据处理和分析:学会对实验数据进行整理、分析和处理,包括计算平均值、标准偏差、相对误差等,并能够根据实验结果进行合理的推理和判断。
4. 安全注意事项:了解物理化学实验中的安全注意事项,包括实验室的安全规定、对实验操作的正确性要求等,并养成良好的实验习惯和安全意识。
第三部分:物理化学习题推荐通过做一些物理化学习题,可以帮助巩固和应用所学的物理化学知识。
推荐如下类型的习题:1. 计算题:包括物质的质量计算、摩尔计算、化学反应平衡计算、热力学计算等。
物理化学复习资料
物理化学复习资料物理化学是研究化学现象及规律的科学分支,其涵盖的内容繁杂广泛,需要掌握的知识点也很多。
为了帮助大家更好地复习物理化学,本文将从以下几个方面进行讲解。
一、热力学热力学是研究热现象及其与其他物理、化学现象之间的关系的科学,在物理化学中占据着重要的位置。
常见的热力学概念包括热力学系统、热力学状态函数、热力学热力学定律等。
在复习热力学时,需要掌握以下几个重点:1. 热力学系统的分类及其特点;2. 热力学状态函数的基本概念及其与过程函数的区别;3. 热力学第一定律及其应用;4. 热力学第二定律及其应用;5. 熵及其在热力学中的应用。
二、化学平衡化学平衡是指在化学反应中,反应物和生成物的浓度达到一定比例时,反应速度相等的状态。
在物理化学中,化学平衡是一个非常重要的概念。
复习化学平衡时,需要掌握以下几个关键点:1. 化学平衡的基本概念及其表达式;2. 反应物浓度与反应速度的关系;3. 平衡常数及其计算方法;4. 影响化学平衡的因素及其影响方向;5. Le Chatelier原理及其应用。
三、电化学电化学是研究电化学反应及其应用的分支学科,在化学、生物化学、环境科学等领域中都有广泛的应用。
在物理化学中,电化学也是一个非常重要的领域。
在复习电化学时,需要掌握以下几个关键点:1. 电化学反应及其方程式;2. 电化学电势及其测量方法;3. 电解和电池反应的基本概念及其应用;4. 红ox反应及其应用;5. 电化学中的电动势及其应用。
四、表面化学表面化学是研究物质表面现象及其规律的学科,在化学工业、材料科学、生物学等领域中有广泛的应用。
在物理化学中,表面化学也是一个非常重要的领域。
在复习表面化学时,需要掌握以下几个关键点:1. 表面活性剂及其分子结构;2. 吸附现象及其种类;3. 表面化学电荷及其性质;4. 溶液与固体界面的吸附现象;5. 界面张力及其应用。
综上所述,物理化学作为一门广阔而重要的学科,需要我们掌握的知识点也非常繁多。
物化复习资料
物化复习资料1.1. 热力学参数的计算:1.1.1. W1) δW=-PdV (P 为外界环境的压力) 2) 恒外压过程:,amb amb P const W P W ==-∆ 3) 恒压过程:12,amb P P P const W P V ====-∆ 4) 自由膨胀过程(向真空):0,0amb P W == 5) 恒容过程:0,0dV W ==6) 理想气体恒温可逆过程:21lnV W nRT V =- 7) 理想气体绝热可逆过程:00112111,()1PV PV const W V V γγγγγ--==--1.1.2. ,U H ∆∆1) 理想气体:,,,v m p m U nC T H nC T ∆=∆∆=∆ 2) ()H U PV ∆=∆+∆ 3) 相变焓:a.融化和晶型转变(恒温恒压):,0,P Q H W P V U H =∆=-∆≈∆≈∆b.融化和晶型转变(恒温):0,,W Q U U H ≈≈∆∆≈∆c.蒸发和升华(恒温恒压):,()()P Q H W P V PV g nRT U H PV H nRT=∆=-∆≈-=-∆=∆-∆=∆-4) 摩尔反应焓:()()r mB f m B c m BBH H B H B θθθνν∆=∆=-∆∑∑1.1.3. Q1) 恒容变温过程:,,,V V m V V m Q dU nC dT Q nC T δ===∆ 8) 恒压变温过程:,,,P P m P P m Q dH nC dT Q nC T δ===∆2) 凝聚态物质变温过程(按恒压计算):,,,,0P P m P P m Q nC dT Q nC T H W P V δ==∆=∆=-∆≈1.1.4. S ∆:()()r sys r sys sysamb sys amb sys ambQ Q Q Q S T T T T ∆=+=-1)单纯PVT 变化:22,,11lnln V m P m P VS nC nC P V ∆=+ 2) 凝聚态物质:21,T P m T nC dT S T∆=⎰3) 相变过程:设计可逆相变过程求解(具体可以看122P 的例题3.5.2)4)化学变化:()r m B m BS S B θθυ∆=∑1.1.5. ,A G ∆∆1) 恒温:,A U T S G H T S ∆=∆-∆∆=∆-∆ 2) 理想气体恒温过程:22110,0,lnln V PU H S nR nR V P ∆=∆=∆==- 3)恒温恒压可逆相变:()0,G A P V n g RT ∆=∆=-∆=-∆(蒸发、升华)、0(晶型转变) 4) 化学变化:(),r m r m r m B f m BG H T S G B θθθθυ∆=∆-∆=∆∑5) 恒温可逆:r A W ∆=6)()G A PV ∆=∆+∆1.1.6. 例题:在一有理想活塞的导热气缸中装有3mol 的()2N g 和3mol 的()2H O g ,在100℃时混合气体总压为160KPa ,今将该混合气体恒温可逆压缩到压力为201.325KPa ,求此过程的Q ,W ,U ∆,H ∆,S ∆,G ∆,A ∆。
物理化学复习资料
阴极:发生还原作用的极称为阴极,在原电池中,阴极是正极;在电解池中,阴极是负极。
阳极:发生氧化作用的极称为阳极,在原电池中,阳极是负极;在电解池中,阳极是正极。
2.法拉第定律─数学表达式电极上发生的反应可写为 0 =∑nB B + z e ˉ3.电迁移率和迁移数─离子迁移数的定义把离子B 所运载的电流与总电流之比称为离子B 的迁移数(transference number )用符号t B 表示。
其定义式为:迁移数在数值 上还可表示为: 溶液中只有一种电解质,则: 如果溶液中有多种电解质,共有 i 种离子,则:4.离子迁移数的测定─ Hittorf 法计算公式: 正离子总是从阳极区迁往阴极区。
负离子总是从阴极区迁往阳极区。
对不参与反应的离子,取消年n 电解反应 一项即可,如负离子不参与反应,则电导(electric condutance )G 电解质溶液的导电能力称为电导,使电阻的倒数。
电导率(electrolytic conductivity )K 将电解质溶液放置于单位面积电极,两平行电极间隔为单位距离的电导池中,所测量出的电导称为该电解质溶液的电导率。
摩尔电导率(molar conductivity )Lm在相距为单位距离的两个平行电导电极之间,放置含有1 mol 电解质的溶液,这时溶液所具有的电导称为摩尔电导率Lm ,单位为S·m2·mol-1。
6.电解质的Lm 与c 的关系及电导测定的应用 随着浓度下降,Lm 升高,当浓度降至0.001mol·dm-3以下时,Lm 与浓度之间呈线性关系。
符合Kohlrausch 总结的经验式: 将直线外推至c →0,得到无限稀释摩尔电导率 。
弱电解质的不能用外推法得到。
可由离子独立移动定律得到。
电导测定的应用计算弱电解质的解离度和解离常测定难溶盐的溶解度7.电解质的平均活度和平均活度因子 定义:离子平均活度离子平均活度系数 zn ne B B ∆=∆=νξe Q n F Idt=∆=⎰zF Q ⋅=ξzFQM m B B B ⋅=∆ν1122z z ξξ⋅=⋅=BB defIt II Q r U t I Q r r U U ++++++-+-====++1t t +-+=+1i t t t -=+=∑∑∑B B B ()/()t n n =迁移电解电解反应电解后阳区电解质电解前阳区电解质迁移,正离子n n n n +-=电解前阳区电解质电解后阳区电解质迁移,负离子n n n -=电解反应电解前阴区电解质电解后阴区电解质nn n +-=电解后阴区电解质电解前阴区电解质n n -=)(2)(4214CuSO CuSO m m Λ=Λm m /V c κκΛ==(1m m∞Λ=Λ-,,m m m ∞∞∞+-Λ=Λ+Λ2,1c c K αα=-m m α∞Λ=Λ2 m()(H O)()c Λκκ∞-=溶液难溶盐1+ def = () a a a νννννν+---+±+离子平均质量摩尔浓度九章1.组成可逆电池的必要条件电池反应与电解池反应若是互为可逆的反应,称为电池反应可逆.是可逆电池的必要条件之一。
初中物理化学专题复习资料
初中物理化学专题复习资料初中物理化学专题复习资料一、物理专题复习1. 运动与力运动是物体在空间中位置的变化,力是使物体发生运动或改变运动状态的原因。
在运动学中,我们学习了速度、加速度等概念,而在力学中,我们学习了力的合成、分解、平衡等知识。
2. 声与光声是由物体振动产生的机械波,光是由物体发射或反射的电磁波。
在声学中,我们学习了声音的传播、反射、折射等现象;在光学中,我们学习了光的传播、反射、折射、干涉、衍射等现象。
3. 热与能热是物体分子运动的一种表现形式,能是物体进行工作或产生热量的能力。
在热学中,我们学习了热的传递、热的膨胀、热量的计算等知识;在能学中,我们学习了能的转化、守恒等概念。
4. 电与磁电是带电粒子的一种属性,磁是由带电粒子运动产生的一种现象。
在电学中,我们学习了电荷、电流、电压、电阻等概念;在磁学中,我们学习了磁场、磁力等知识。
二、化学专题复习1. 物质的组成与性质物质是构成一切物体的基本单位,它具有不同的组成和性质。
在化学中,我们学习了元素、化合物、混合物等概念,以及物质的物理性质和化学性质。
2. 反应与平衡化学反应是物质发生变化的过程,反应速率和平衡是反应过程中的重要概念。
在化学反应中,我们学习了化学方程式、摩尔比、反应热等知识;在化学平衡中,我们学习了平衡常数、平衡条件等概念。
3. 酸碱与盐酸碱是化学反应中常见的物质,盐是酸碱中和反应的产物。
在酸碱中,我们学习了酸碱的定义、性质、常见实验现象等知识;在盐中,我们学习了盐的命名、性质、制备等概念。
4. 金属与非金属金属和非金属是化学元素的两大类别,它们具有不同的性质和用途。
在金属中,我们学习了金属的性质、常见实验现象等知识;在非金属中,我们学习了非金属的性质、常见实验现象等概念。
三、物理化学实验1. 实验室安全在进行物理化学实验时,安全是第一位的。
我们需要掌握实验室常见的安全规范和操作技巧,如佩戴防护眼镜、实验室清洁等。
2. 实验仪器与操作物理化学实验需要使用各种仪器和设备,如天平、显微镜、试管等。
物理化学复习资料
《物理化学复习资料》物理化学是化学中研究物质的物理性质和物理变化的学科,它是研究物质与能量转化关系的重要学科。
为了帮助大家复习此学科,本文为大家总结了相关知识点。
一、热力学热力学是研究热现象与功、能的关系的分支学科。
其中最重要的两条定律是热力学第一定律和第二定律。
热力学第一定律表述了能量守恒原理,即能量可以转化,但不能被创造或毁灭。
公式为ΔE=q+w,其中ΔE为内能的变化量,q为热量,w为功。
热力学第二定律描述了热量不可能自发地从低温向高温区域转移,并表明了热量和功的可逆性不同。
主要是指熵增加的原理,公式为ΔS=q/T。
二、动力学动力学研究物质变化的速率和机理。
其中化学动力学研究化学反应过程中反应速率、反应机理和物质的组成等方面的内容。
反应速率通常通过反应速率常数k来表示,反应速率常数与温度有关。
反应机理是指反应过程中反应物和反应产物之间的相互作用,并可以通过速率常数和反应级数等参数来确定。
三、热力学平衡热力学平衡是指物质达到热力学平衡状态时,它的化学势、摩尔熵和摩尔焓等物理量的均匀分布。
在理想气体中,物质达到热力学平衡时,系统的化学势、摩尔熵和摩尔焓分别满足μ=μ0+RTln(p/p0)、S=S0+Rln(p/p0)和H=H0+RTln(p/p0),其中μ0、S0和H0为标准状况下的化学势、摩尔熵和摩尔焓,p为系统中某种气体的分压。
四、电化学电化学主要研究化学反应与电子传递的关系。
其中最重要的概念是电动势,也就是化学反应所造成的电势差。
电动势可以用Nernst方程和Faraday定律来计算。
Nernst方程为E=E0-(RT/nF)lnQ,其中E为电动势,E0为标准电动势,T为温度,n为电子转移数,F 为法拉第常数,Q为热力学平衡常数。
根据Faraday定律,通过电解反应所产生的电荷数与反应物之间的化学计量数之间是等比例的关系。
总之,物理化学作为研究物质与能量转化关系的重要学科,内容涵盖了热力学、动力学、热力学平衡和电化学等多个方面。
物理化学复习资料
物理化学复习资料一、热力学基础热力学第一定律指出,能量是守恒的,在一个封闭系统中,能量的形式可以相互转换,但总量不变。
这个定律的数学表达式为△U = Q + W,其中△U 是系统内能的变化,Q 是系统吸收或放出的热量,W 是系统对外界所做的功。
热力学第二定律则揭示了自然界中过程的方向性和不可逆性。
克劳修斯表述为:热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
开尔文表述为: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。
在热力学中,还需要重点掌握熵(S)的概念。
熵是系统混乱度的量度,对于一个孤立系统,其熵总是增加的。
通过计算熵变,可以判断一个过程是否自发进行。
二、化学热力学化学热力学主要研究化学反应的能量变化。
标准生成焓、标准生成吉布斯自由能等概念是判断化学反应方向和限度的重要依据。
对于一个化学反应,其标准摩尔反应焓变可以通过反应物和生成物的标准生成焓计算得到。
同样,标准摩尔反应吉布斯自由能变也可以通过类似的方法求得。
当△rGm < 0 时,反应在给定条件下能自发进行;当△rGm = 0 时,反应达到平衡状态;当△rGm > 0 时,反应不能自发进行。
三、多组分系统热力学多组分系统中,需要区分混合物和溶液。
混合物可以分为理想混合物和非理想混合物,溶液可以分为理想稀溶液和真实溶液。
拉乌尔定律适用于理想稀溶液中的溶剂,其蒸气压与溶剂在溶液中的摩尔分数成正比。
亨利定律则适用于理想稀溶液中的溶质,其蒸气压与溶质在溶液中的摩尔分数成正比。
在多组分系统中,还需要掌握偏摩尔量和化学势的概念。
化学势是决定物质传递方向和限度的强度因素。
四、化学平衡化学平衡是一个动态平衡,当正反应速率等于逆反应速率时,系统达到平衡状态。
平衡常数是衡量化学反应进行程度的重要参数。
对于气相反应,平衡常数可以用分压表示;对于溶液中的反应,平衡常数可以用浓度表示。
通过改变温度、压力、浓度等条件,可以使化学平衡发生移动。
根据勒夏特列原理,当一个平衡系统受到外界因素的影响时,系统会朝着减弱这种影响的方向移动。
物理化学复习要点
R:独立的化学平衡数 R’:同一相中不同物种组成之间的独立关系数(浓度 限制条件), 一相中各物质的摩尔分数之和为1这个 关系除外
2. 相律: f +Φ=C + 2 (重点)
(只适用于平衡体系)
式中“2”是指影响体系的外界因素只有T和P 两个因素。
Φ = C +2 – f f = 0, Φ最多
三、毛细现象
在一定温度下,毛细管越细, 液体的密度越小,液体对管壁 润湿越好,那么液体在毛细管 内上升越高
h 2 cos 液 gR
当 9 ,0 co s 0 ,h 0液体能润湿管壁,
形成凹液面,管内液体将上升。
当 9 ,0 co 0 s,h 0 液体不能润湿管壁,
凝固点降低(析出固态纯溶剂)
ΔT = k b b B
nB mA
f
fB
沸点升高
mol
kg
ΔT 1
b
=
kbbB
bB
nB mA
mol kg 1
渗透压 πV=nBRT , π=CBRT 浓度一样是否意味着变化量一致?
第六章 相平衡
一、相律(重点)
1.明确相、相数Φ、独立组分数 C 、自由度
f 等的含义及如何确定它们的数值
★等容过程: W=0, Qv =ΔU=CV(T2-T1) ΔH=CP(T2-T1)
★等压过程: W=-P外(V2﹣V1), ΔU=CV(T2-T1) QP=ΔH=CP(T2-T1)
2.等温等压相变(重点)
等温等压可逆相变: W= -P(V2﹣V1), QP=Δ相变H=nΔ相变Hm, ΔU=QP﹣W 等温等压不可逆相变----一般设计一个可逆过程计算
等温等压可逆相变 ΔS=Δ相变H/T ΔG=0
物理化学复习提纲
物理化学复习提纲一、 热力学第一定律1. 热力学第一定律:ΔU = Q -W (dU=δQ -δW ,封闭体系、静止、无外场作用)*热Q,习惯上以系统吸热为正值,而以系统放热为负值;功W ,习惯上以系统对环境作功为正值,而以环境对系统作功为负值。
**体积功δW=(f 外dl =p 外·Adl )=p 外dV=nRT ⎰21/V V V dV =nRTlnV 2/V 1=nRTlnp 1/p 22. 焓:定义为H ≡U+pV ;U ,H 与Q ,W 区别(状态函数与否?) 对于封闭体系,Δ H= Qp, ΔU= Qv, ΔU= -W (绝热过程)3. Q 、W 、ΔU 、ΔH 的计算a. ΔU=T nCv.md T T ⎰21= nCv.m(T 2-T 1)b. ΔH=T nCp.md T T ⎰21= nCp.m(T 2-T 1)c. Q :Qp=T nCp.md T T ⎰21;Qv=T nCv.md T T ⎰21d. T ,P 衡定的相变过程:W=p (V 2-V 1);Qp=ΔH=n ΔH m ;ΔU=ΔH -p(V 2-V 1)4. 热化学a. 化学反应的热效应,ΔH=∑H(产物)-∑H (反应物)=ΔU+pΔV (定压反应)b. 生成热及燃烧热,Δf H 0m (标准热);Δr H 0m (反应热)c. 盖斯定律及基尔戈夫方程[G .R.Kirchhoff, (∂ΔH/∂T)=C p(B) -C p(A)= ΔCp]二、 热力学第二定律1. 卡诺循环与卡诺定理:η=W/Q 2=Q 2+Q 1/Q 2=T 2-T 1/T 2,及是(Q 1/T 1+Q 2/T 2=0)卡诺热机在两个热源T 1及T 2之间工作时,两个热源的“热温商”之和等于零。
2. 熵的定义:dS=δQr/T, dS ≠δQir/T (克劳修斯Clausius 不等式,dS ≥δQ/T ;对于孤立体系dS ≥0,及孤立系统中所发生任意过程总是向着熵增大的方向进行)。
物理化学复习提纲
物理化学复习提纲一、热力学基础1、热力学第一定律理解能量守恒原理,明确内能、功和热的概念。
掌握热力学第一定律的数学表达式及其应用,能够计算恒容、恒压等过程中的热力学量。
2、热力学第二定律理解热力学第二定律的两种表述,即克劳修斯表述和开尔文表述。
掌握熵的概念和熵增原理,能够计算简单过程的熵变。
3、热力学第三定律了解热力学第三定律的内容,知道绝对零度时熵的规定。
4、热力学基本方程熟悉热力学基本方程的表达式,以及它们在不同条件下的应用。
5、吉布斯函数和亥姆霍兹函数掌握吉布斯函数和亥姆霍兹函数的定义、物理意义和判据。
能够运用这两个函数进行过程自发性的判断和热力学量的计算。
二、多组分系统热力学1、偏摩尔量和化学势理解偏摩尔量的概念和定义,掌握化学势的表达式及其应用。
2、理想气体混合物和真实气体混合物了解理想气体混合物的性质和规律,掌握道尔顿分压定律和阿马格分体积定律。
对于真实气体混合物,要了解其与理想气体混合物的偏差,掌握逸度和逸度系数的概念。
3、稀溶液的两个经验定律掌握拉乌尔定律和亨利定律,能够应用它们解决稀溶液中的相关问题。
4、理想稀溶液理解理想稀溶液中溶剂和溶质的化学势表达式。
5、稀溶液的依数性熟悉稀溶液的蒸气压下降、凝固点降低、沸点升高和渗透压等依数性的规律和计算。
三、化学平衡1、化学反应的等温方程掌握化学反应的等温方程的表达式和应用,能够判断化学反应的方向和限度。
2、标准平衡常数理解标准平衡常数的定义和物理意义,掌握其表达式和计算方法。
3、影响化学平衡的因素了解温度、压力、浓度等因素对化学平衡的影响,能够运用勒夏特列原理进行分析。
4、同时平衡和耦合反应掌握同时平衡和耦合反应的处理方法,能够计算复杂体系的平衡组成。
四、相平衡1、相律理解相律的表达式及其应用,能够确定系统的自由度。
2、单组分系统相图熟悉水的相图,掌握其特点和应用。
3、二组分系统相图掌握二组分气液平衡相图(理想和非理想完全互溶双液系)、液固平衡相图(简单低共熔混合物、有化合物生成的相图)的绘制和分析。
物理化学考前复习基础知识重点
物理化学考前复习:基础知识+重点(考前必备)第一章热力学第一定律1、热力学三大系统:(1)敞开系统:有物质和能量交换;(2)密闭系统:无物质交换,有能量交换;(3)隔绝系统(孤立系统):无物质和能量交换。
2、状态性质(状态函数):(1)容量性质(广度性质):如体积,质量,热容量。
数值与物质的量成正比;具有加和性。
(2)强度性质:如压力,温度,粘度,密度。
数值与物质的量无关;不具有加和性,整个系统的强度性质的数值与各部分的相同。
特征:往往两个容量性质之比成为系统的强度性质。
3、热力学四大平衡:(1)热平衡:没有热隔壁,系统各部分没有温度差。
(2)机械平衡:没有刚壁,系统各部分没有不平衡的力存在,即压力相同(3)化学平衡:没有化学变化的阻力因素存在,系统组成不随时间而变化。
(4)相平衡:在系统中各个相(包括气、液、固)的数量和组成不随时间而变化。
4、热力学第一定律的数学表达式:∆U = Q + W Q为吸收的热(+),W为得到的功(+)。
12、在通常温度下,对理想气体来说,定容摩尔热容为:单原子分子系统,V m C =32R双原子分子(或线型分子)系统 ,V m C =52R多原子分子(非线型)系统 ,V m C 632R R ==定压摩尔热容:单原子分子系统 ,52p m C R =双原子分子(或线型分子)系统 ,,p m V m C C R -=,72p m C R =多原子分子(非线型)系统 ,4p m C R =可以看出:,,p m V m C C R -=13、,p m C 的两种经验公式:,2p m C a bT cT =++ (T 是热力学温度,a,b,c,c ’ 是经,2'p m c C a bT T=++ 验常数,与物质和温度范围有关)14、在发生一绝热过程时,由于0Qδ=,于是dU W δ=理想气体的绝热可逆过程,有:,V m nC dTpdV =- ⇒ 22,11lnln V m T V C R T V =- 21,12ln ,ln V m p V C Cp m p V ⇒= ,,p mV mC pV C γγ=常数 =>1. 15、-焦耳汤姆逊系数:J T T=()H pμ∂∂- J T μ->0 经节流膨胀后,气体温度降低;J T μ-<0 经节流膨胀后,气体温度升高; J T μ-=0 经节流膨胀后,气体温度不变。
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第1章 气体
基本要求
[掌握] 理想气体状态方程、范德华方程及压缩因子 [理解] 实际气体的液化与临界性质及对应状态原理 [了解] 理想气体模型及微观统计解释 [重点] 理想气体状态方程、分压定律和分体积定律,
范德华方程及压缩因子。
知识点归纳
1. 理想气体状态方程
pV nRT
➢其它常用形式 pVm RT
• 气体分子平动能分布的概率密度
f (E)
2
1 kT
1.5
e
E kT
E
1 2
可以与“气体分子运动速率的概率密度函数”对比理解,同样无需记忆具体形式。
注意两个曲线走向的不同之处:“气体分子运动速率的概率密度函数”f (v) ~ v曲 线开始时接近水平;“气体分子平动能分布的概率密度” f (E) ~ E曲线开始时较陡, 升高很快,通过最高点后迅速降低。
第一章 气体 第二章 热力学第一定律 第三章 热力学第二定律
郭一君 化学系.化学物理研究所
写在前面:关于物理化学
由化学反应伴随的物理现象(吸放热、压力变化、体 积变化、发光、放电等等)入手研究化学反应的本质。
公式(结论)多 如何变多为少?
使用条件严格 单纯记忆数学表达式毫无意义!
方法性强
熟读教材, 精勤操练。 “悟”字当先, 抽丝剥茧。 紧握主干, 明确侧枝。
M def mix
yBM B Mmix = mB / nB
B
式中:m 混合物的总质量; Mmix 混合物的摩尔质量;
p,V 为混合物的总压与体积。
知识点归纳
3. 分压定律
pB def yB p
p pB
B
这是分压的定义式!它对理想气体和实际气体都适用。
混合气体中某一组分的分压体现了该气体对混合气体总压的
一个分子的速率随时间不断改变,但它们的速率分布规律却能够由确切的函数表达 式给出。
由速率分布函数可以直接得到两个重要的宏观统计速率:最概然速率和数学平均速 率。
最概然速率:vm
2RT M
表示概率密度函数曲线上最高点对应的速率。
数学平均速率:va
8kT
m
根均方速率在概率密度曲线中没有明确几何意义,但有重要的实际意义。
对课本熟悉的标准:对于每一个物理化学核心知识点,能够立即知道打开书本后 在左侧还是右侧找到找到,是左上、左中、左下还是右上、右中还是右下。
看书方法:带着问题看,引出这个物理量(或者公式)是为了解决什么样的问题? 是如何从已有的知识点中引出的?在引出过程中推导到哪一步下不去了,为了继 续推倒引入什么近似?公式最终建立起什么物理量和什么物理量之间的联系。
分子与器壁的碰撞频率
前提:x方向分速度vx的分布函数 f (vx )
m
2 kT
exp
m 2kT
贡献。
➢对于理想气体
pB
nB RT V
分压定律
理想气体混合物中某个组分的分压等于相同条件下该气体单
独存在于相同容器时候的压力。——分压定律
➢对非理想气体
对于实际气体混合物,每
n RT B
个组分也有分压,但是
p B
该压力不等于此组分在相
V 同条件下单独存在于相同
容器时候的压力。
理想气体微观统计解释
niui2
u2 i n
引出压力与分子运动速率的最终关系式。
分子平均平动能的表达式(Et = 1/2mu2),进 而引出温度的统计解释:它反映了大量分子 无规运动的剧烈程度
• 分子运动速率分布(相当于概率统计中的“概率密度”)
f (v)
4
m 2kT
1.5
exp
mv2 2kT
v
2
无需记忆此概率密度函数的具体形式,但要理解其含义。对于大量的分子,虽然每
实际上每个分子都运动,则应以相对速率vr代替va。可 以证明, vr = 2va ,则z’ = 4r2n 2va
不同分子的互碰频率
z dA2B
分子间碰撞频率的计算公式在讨论化学动
8RT 力学碰撞理论(第12章第1节)时是基础, n n A B 应该引起重视!公式形式可以不记,需要
时查阅,但推导思想一定要明确。
左侧红式子。
• 分子的平均自由程
文字描述:分子连续两次碰撞之间所走过的路程。这时我们的观察点始终聚焦于一 个分子。
l va z/
分子运动的平均速率,也可理解为单位时间内观察分子走 过的距离,好办。
单位时间内聚焦分子发生碰撞的次数,关键。
俯视图,聚焦分子在垂直屏幕面的方向运动,此图目的
是为了让大家明确分子发生碰撞的的临界条件。首先假 定只有聚焦分子运动,经过t时间,分子观察分子运动的 距离为vat,则形成的圆柱体积为4πr2vat。显然落在这个 圆柱体内的分子都会与聚焦分子发生碰撞。以n表示单位 体积内的分子数,则圆柱体内的分子数为4πr2vatn。显 然,单位时间内与聚焦分子发生碰撞的次数为4πr2van。
• 气体分子在重力场中的分布 光记忆这个公式的形式是不够的。
Mgh p p0 exp( RT )
源头:初中物理p = ρgh,当时认为各个高度处 密度是常数。 发展:密度不再是常数,则dp =-ρgdh。 假定: ρ = Mp/RT,这个非常关键,倘若假定ρ
的其他变化形式,则h高度处压力表达式不再如
• 气体压力(宏观)与气体分子运动速率的关系
p = 1/3mnu2
压力定义:力 (F)/作用面积(dA)
如何得到?
动能定理:Fdt = mv(末) – mv(初)
由常识得,气体处于平衡状态时,各个方向压力相等,从而得到x、y、z
三个方向分速度平pV m RT M
单位: p Pa; V m3; T K; n mol ; R 摩尔气体常数 8.3145 10 J mol-1 K-1
➢理想气体模型
a) 分子间无相互作用力; b) 分子本身不占体积
知识点归纳
2.理想混合气体状态方程
pV ( nB )RT
B
pV m RT M mix
关于做练习:个性化练习,因为每个人和每个人存 在的问题都不一样。
做习题可以加深理解,融会贯通,提高分 析问题和解决问题的能力。一道习题做不 出来,说明你还没有真懂;即使把所有的 习题都做出来了,也不能说明你就全懂了, 因为有时你只是再凑公式而已。如果知道 自己懂在何处,不懂又在何处,对于不懂 的,还能设法弄懂它,到了这个程度,习 题就可以少做。