大学物理化学汇总..
大学物理化学知识点总结归纳
大学物理化学知识点总结归纳第一章气体的pvT关系一、理想气体状态方程pV=(m/M)RT=nRT(1.1)或pVm=p(V/n)=RT(1.2)式p、V、T及n的单位分别为P a 、m3、K及mol。
Vm=V/n称为气体的摩尔体积,其单位为m3·mol。
R=8.314510J·mol-1·K-1称为摩尔气体常数。
此式适用于理想,近似于地适用于低压下的真实气体。
二、理想气体混合物1.理想气体混合物的状态方程(1.3)pV=nRT=(∑Bn)RTpV=mRT/Mmix(1.4)式Mmix为混合物的摩尔质量,其可表示为Mmix def ∑BBy M B(1.5)Mmix=m/n=∑BBm/∑Bn(1.6)式MB为混合物某一种组分B的摩尔质量。
以上两式既适用于各种混合气体,也适用于液态或固态等均匀相混合系统平均摩尔质量的计算。
2.道尔顿定律pB=nBRT/V=yBp(1.7)P=∑Bp(1.8)理想气体混合物某一种组分B的分压等于该组分单独存在于混合气体的温度T及总体积V的条件下所具有的压力。
而混合气体的总压即等于各组分单独存在于混合气体的温度、体积条件下产生压力的总和。
以上两式适用于理想气体混合系统,也近似适用于低压混合系统。
3.阿马加定律V B *=nBRT/p=yBV(1.9)V=∑V*(1.10)VB*表示理想气体混合物物质B 的分体积,等于纯气体B在混合物的温度及总压条件下所占有的体积。
理想气体混合物的体积具有加和性,在相同温度、压力下,混合后的总体积等于混合前各组分的体积之和。
以上两式适用于理想气体混合系统,也近似适用于低压混合系统。
三、临界参数每种液体都存在有一个特殊的温度,在该温度以上,无论加多大压力,都不可能使气体液化,我们把这个温度称为临界温度,以Tc 或tc表示。
我们将临界温度Tc时的饱和蒸气压称为临界压力,以p表示。
在临界温度和临界压力下,物质的摩尔体积称为临界摩尔体积,以Vm,c 表示。
《物理化学》第三章(化学平衡)知识点汇总
第三章：化学平衡
第三章 化学平衡
化学反应的平衡条件
aA dD
dG SdT Vdp B dnB
B
gG hH
等温等压条件下：
AdnA DdnD GdnG HdnH
dG BdnB
B
35
根据反应进度的定义：
d
$
化学反应的等温方程式
40
平衡常数表示法
一、理想气体反应标准平衡常数
K$
pG pH p$ p$ eq eq p A pD p$ p$ eq eq
a d
g
h
K $ (1)
pNH3 $ p
g h nG nH a d nA nD
项减小，温度不变时， K
$
为一常数，则
项增大，平衡向右移动。
谢谢观看！！！
p Kn K p nB B
Kn
与温度、压力及配料比有关
45
复相化学反应 在有气体、液体及固体参与的多相体系中，如果凝聚相 （固相及液相）处于纯态而不形成固溶体或溶液，则在常 压下，压力对凝聚相的容量性质的影响可以忽略不计，凝 p p CaCO (s) CaO(s) CO ( g ) K p p 聚相都认为处于标准态。因此，在计算平衡常数时只考虑 气相成分。
$
$ ln K $ r H m 0, 0 T $ d ln K $ 0 r H m 0, dT
$ ln K $ r H m T RT 2 p
K $ 随温度的升高而增加 K
$
随温度的升高而降低
天津大学-物理化学-总复习(含答案)
第一章 热力学第一定律1． 热力学第一定律U Q W ∆=+只适用于：答案：D〔A 〕单纯状态变化 〔B 〕相变化〔C 〕化学变化 〔D 〕封闭体系的任何变化2． 1mol 单原子理想气体，在300K 时绝热压缩到500K ，则其焓变H ∆约为：4157J3． 关于热和功，下面说法中，不正确的是：答案：B〔A 〕功和热只出现在体系状态变化的过程中，只存在于体系和环境的界面上〔B 〕只有封闭体系发生的过程中，功和热才有明确的意义〔C 〕功和热不是能量，而是能量传递的两种形式，可称为被交换的能量〔D 〕在封闭体系中发生的过程，如果内能不变，则功和热对体系的影响必互相抵消4． 涉与焓的下列说法中正确的是：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 〕0)(=∂∂V TU 〔B 〕0)V U (T =∂∂〔C 〕0)P U (T =∂∂〔D 〕0)P H (T =∂∂ 7． 实际气体的节流膨胀过程中，哪一组的描述是正确的？答案：A〔A 〕 Q=0 ；H ∆＝0；P ∆<0 〔B 〕 Q=0 ；H ∆＝ 0；P ∆>0〔C 〕 Q>0 ；H ∆＝0；P ∆<0 〔D 〕 Q<0 ；H ∆＝ 0；P ∆<08． 3mol 的单原子理想气体，从初态T 1＝300 K 、p 1＝100kPa 反抗恒定的外压50kPa 作不可逆膨胀至终态T 2＝300 K 、p 2＝50kPa ，对于这一过程的Q=3741J 、W=－3741J 、U ∆=0、H ∆=0。
9． 在一个绝热的刚壁容器中，发生一个化学反应，使物系的温度从T 1升高到T 2，压力从p 1升高到p 2，则：Q ＝ 0 ；W ＝ 0 ：U ∆＝ 0。
物理化学题库简答题(60题,6页)汇总
第四部分：简答题（60题）第一章；气体501压力对气体的粘度有影响吗？答：压力增大时，分子间距减小，单位体积中分子数增加，但分子的平均自由程减小，两者抵消，因此压力增高，粘度不变。
第二章 ：热力学第一定律502说明下列有关功的计算公式的使用条件。
（1）W ＝－p(外)ΔV（2）W ＝－nRTlnV2/V1（3）)1/()(12γ---=T T nR W γ＝Cp/Cv答：由体积功计算的一般公式⎰-=dV p W )(外可知：（1）外压恒定过程。
（2）理想气体恒温可逆过程（3）理想气体绝热可逆过程。
503从同一始态膨胀至体积相同的终态时，为什么理想气体的恒温膨胀功总大于绝热可逆膨胀功？答：两过程中压力下降程度不同，理想气体恒温可逆膨胀过程中从环境吸热因此压力下降较小，而理想气体绝热可逆膨胀过程中无法从环境吸热故压力下降较大，因此理想气体恒温可逆膨胀过程所做的功总是大于绝热可逆膨胀过程所做的功。
504系统经一个循环后，ΔH 、ΔU 、Q 、W 是否皆等于零？答：否。
其中H 和U 为状态函数，系统恢复至原态后其值复原，即ΔH ＝0、ΔU ＝0。
而热与功是与途径有关的函数，一般不会正好抵消而复原，除非在特定条件下，例如可逆绝热膨胀后又可逆绝热压缩回至原态，或可逆恒温膨胀后又可逆恒温压缩回至原态等。
505 25℃100KPa 下液态氮的标准摩尔生成热(298)f m H K ∆为零吗？答：否。
因为按规定只有25℃100Kpa 下最稳定的单质的标准摩尔生成热才为零。
液态氮虽为单质，但在25℃100Kpa 下不能稳定存在，故其(298)f m H K ∆不等于零。
只有气态氮的(298)f m H K ∆才为零。
506热力学平衡态包括哪几种平衡？答：热平衡、力平衡、相平衡、化学平衡。
507卡诺循环包括哪几种过程？答：等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀、等温可逆压缩、绝热可逆压缩。
508可逆过程的特点是什么？答：1）可逆过程以无限小的变化进行，整个过程由一系列接近平衡态的状态构成。
大学课程《物理化学》第二章(热力学第二定律)知识点汇总
VB ,m
V nB T , p ,n jB
H nB T , p ,n jB G nB T , p ,n jB
U B ,m
U nB T , p ,n jB
S nB T , p ,n jB
T2 p1 dT S S '1 S '2 nR ln C p p2 T1 T
dU TdS pdV
T p V S S V
dH TdS Vdp
( U )V T S
T V p S S p
S系统 S B S A
Qr
T
S孤立＝S系统 S环境 0
A
熵变的计算
总则
S环境
Q实际 T环境
理想气体等温过程的熵变
S S B S A
B
Qr
A
Q ( )r T T
Wmax Qr S T T
可逆相变过程的熵变
V2
V1
dG SdT Vdp B dnB
B
dU TdS pdV B dnB
B
U dU TdS pdV dnB nB S ,V ,n j B
B
U H F G nB S ,V ,n j B nB S , p ,n j B nB T ,V ,n j B B nB T , p ,n j B
B
dG SdT Vdp B dnB
B
纯理想气体的化学势
Gm Vm p T p T
大学课程《物理化学》各章节知识点汇总
第一定律的数学表达式
U Q W
对微小变化： dU Q W
等容热效应
dU Q W W pdV 0
dU QV
CV
QV
dT
U T
V
U QV ,
U nB
S ,V ,n j B
H nB
S, p,nj B
F nB
T ,V ,n j B
B
G nB
T , p,n j B
n B
S ,V ,n j B
F f (T ,V , n1, n2 )
H f (S, p, n1, n2 )
组成可变系统的热力学基本关系式：
dU TdS pdV BdnB
Q和W都不是状态函数，其数值与变化途径有关。
§1-4 可逆过程和体积功
一、体积功
因系统的体积变化而引起的系统与环境之间交换的功称
为体积功。 pe
W Fedl ( pe A)dl
ped ( Al) pedV
A
dl
pi
二、功与过程
功不是状态函数，其数值与过程有关。系统由同一始态 经不同的过程变化到同一终态，则体统对环境或环境对 体系所作的功不同。
p2 dp
压缩
p1
p1
p2 , V2
p1, V1
p2
V1
V2
W
V1 V2
pedV
( p V1
V2
i
dp)dV
V1 V2
pi dV
三、可逆过程
某系统经一系列的过程后，如果系统回到初始状态叫做 系统的复原；环境在经历一些的变化后，如果既没有功 的得失也没有热的得失就叫做环境的复原。
厦门大学 物理化学 (上) 各章 知识点 总结
第1章第零定律与物态方程一、基本要点公式及其适用条件1.系统的状态和状态函数及其性质系统的状态—就是系统物理性质和化学性质的综合表现，它采用系统的宏观性质来描述系统的状态，系统的宏观性质，也称为系统的"状态函数"。
系统的宏观性质（状态函数）—就是由大量（摩尔级）的分子、原子、离子等微观粒子组成的宏观集合体所表现出的集团行为，简称"热力学性质"或“热力学函数”如p、V、T、U、H、S、A、G 等。
Z=f(x,y)表示一定量、组成不变的均相系统，其任意宏观性质(Z)是另两个独立宏观性质(x,y)的函数。
状态函数Z具有五个数学特征：(1)，状态函数改变量只决定于始终态，与变化过程途径无关。
(2)，状态函数循环积分为零，这是判断Z是否状态函数的准则之一。
(3)，系Z的全微分表达式(4)，系Z的Euler 规则，即微分次序不影响微分结果。
(5)，系Z、x、y满足循环式，亦称循环规则。
2.热力学第零定律即热平衡定律：当两个物态A和B分别与第三个物体C处于热平衡，则A和B之间也必定彼此处于热平衡。
T =t+273.15，T是理想气体绝对温标，以"K"为单位。
t是理想气体摄氏温标，以"℃"为单位。
绝对温标与摄氏温标在每一度大小是一样的，只是绝对温标的零度取在摄氏温标的-273.15℃处，可以看出，有了绝对温标的概念后，只需确定一个固定参考点(pV)0p=0，依国际计量大会决定，这个参考点选取在纯水三相点，并人为规定其温度正好等于273.16K。
3.理想气态方程及其衍生式为:；式中p、V、T、n单位分别为Pa、m3、K、mol；R=8.314J〃mol-1〃K-1，V m为气体摩尔体积，单位为m3〃mol-1，ρ 为密度单位kg〃m-3，M 为分子量。
此式适用于理想气或近似地适用于低压气。
4.理想混合气基本公式(1)平均摩尔质量；式中M B和y B分别为混合气中任一组份B 的摩尔质量与摩尔分数。
大学无机化学、有机化学、物理化学、分析化学知识点总结
无机化学，有机化学，物理化学，分析化学无机化学元素化学、无机合成化学、无机高分子化学、无机固体化学、配位化学（即络合物化学）、同位素化学、生物无机化学、金属有机化学、金属酶化学等。
有机化学普通有机化学、有机合成化学、金属和非金属有机化学、物理有机化学、生物有机化学、有机分析化学。
物理化学结构化学、热化学、化学热力学、化学动力学、电化学、溶液理论、界面化学、胶体化学、量子化学、催化作用及其理论等。
分析化学化学分析、仪器和新技术分析。
包括性能测定、监控、各种光谱和光化学分析、各种电化学分析方法、质谱分析法、各种电镜、成像和形貌分析方法，在线分析、活性分析、实时分析等，各种物理化学性能和生理活性的检测方法，萃取、离子交换、色谱、质谱等分离方法，分离分析联用、合成分离分析三联用等。
无机化学第一章：气体第一节：理想气态方程1、气体具有两个基本特性：扩散性和可压缩性。
主要表现在：⑴气体没有固定的体积和形状。
⑵不同的气体能以任意比例相互均匀的混合。
⑶气体是最容易被压缩的一种聚集状态。
2、理想气体方程：nRT PV = R 为气体摩尔常数，数值为R =8.31411--⋅⋅K molJ3、只有在高温低压条件下气体才能近似看成理想气体。
第二节：气体混合物1、对于理想气体来说，某组分气体的分压力等于相同温度下该组分气体单独占有与混合气体相同体积时所产生的压力。
2、Dlton 分压定律：混合气体的总压等于混合气体中各组分气体的分压之和。
3、(0℃=273.15K STP 下压强为101.325KPa = 760mmHg = 76cmHg)第二章：热化学第一节：热力学术语和基本概念1、 系统与环境之间可能会有物质和能量的传递。
按传递情况不同，将系统分为： ⑴封闭系统：系统与环境之间只有能量传递没有物质传递。
系统质量守恒。
⑵敞开系统：系统与环境之间既有能量传递〔以热或功的形式进行〕又有物质传递。
⑶隔离系统：系统与环境之间既没有能量传递也没有物质传递。
大学物理化学必考公式总结
物理化学期末重点复习资料热力学第一定律功：δW ＝δW e ＋δW f（1）膨胀功 δW e ＝p 外dV 膨胀功为正，压缩功为负。
（2）非膨胀功δW f ＝xdy非膨胀功为广义力乘以广义位移。
如δW （机械功）＝fdL ，δW （电功）＝EdQ ，δW （表面功）＝rdA 。
热 Q ：体系吸热为正，放热为负。
热力学第一定律： △U ＝Q —W 焓 H ＝U ＋pV 理想气体的内能和焓只是温度的单值函数。
热容 C ＝δQ/dT（1）等压热容：C p ＝δQ p /dT ＝ （∂H/∂T ）p （2）等容热容：C v ＝δQ v /dT ＝ （∂U/∂T ）v 常温下单原子分子：C v ，m ＝C v ，m t ＝3R/2常温下双原子分子：C v ，m ＝C v ，m t ＋C v ，m r ＝5R/2 等压热容与等容热容之差：（1）任意体系 C p —C v ＝[p ＋（∂U/∂V ）T ]（∂V/∂T ）p （2）理想气体 C p —C v ＝nR 理想气体绝热可逆过程方程：pV γ＝常数 TV γ-1＝常数 p 1-γT γ＝常数 γ＝C p / C v 理想气体绝热功：W ＝C v （T 1—T 2）＝11－γ（p 1V 1—p 2V 2） 理想气体多方可逆过程：W ＝1nR－δ（T 1—T 2） 热机效率：η＝212T T T － 冷冻系数：β＝－Q 1/W 可逆制冷机冷冻系数：β＝121T T T －焦汤系数： μJ －T ＝H p T ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂＝－()pT C p H ∂∂ 实际气体的ΔH 和ΔU ：ΔU ＝dT T U V ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂＋dV V U T ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ ΔH ＝dT T H P ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂＋dp p H T ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 化学反应的等压热效应与等容热效应的关系：Q p ＝Q V ＋ΔnRT 当反应进度 ξ＝1mol 时， Δr H m ＝Δr U m ＋∑BB γRT化学反应热效应与温度的关系：()()()dT B C T H T H 21T T m p B1m r 2m r ⎰∑∆∆，＋＝γ热力学第二定律Clausius 不等式：0TQS BAB A ≥∆∑→δ—熵函数的定义：dS ＝δQ R /T Boltzman 熵定理：S ＝kln Ω Helmbolz 自由能定义：F ＝U —TS Gibbs 自由能定义：G ＝H －TS 热力学基本公式：（1）组成恒定、不作非膨胀功的封闭体系的热力学基本方程：dU ＝TdS －pdV dH ＝TdS ＋Vdp dF ＝－SdT －pdV dG ＝－SdT ＋Vdp （2）Maxwell 关系：T V S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂＝VT p ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂Tp S ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂＝－p T V ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ （3）热容与T 、S 、p 、V 的关系：C V ＝T V T S ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ C p ＝T pT S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂Gibbs 自由能与温度的关系：Gibbs －Helmholtz 公式 ()pT /G ⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∆∂T ＝－2T H ∆ 单组分体系的两相平衡： （1）Clapeyron 方程式：dT dp＝mX m X V T H ∆∆ 式中x 代表vap ，fus ，sub 。
大学物理化学知识点归纳
大学物理化学知识点归纳一、物理化学的基本概念物理化学是研究物质的性质和变化规律的学科，它融合了物理学和化学的理论与方法，对于理解和探索物质世界具有重要意义。
二、物理化学的热力学1. 热力学基本概念：热力学研究物质在不同温度、压力和组成条件下的能量转化和热效应。
2. 热力学第一定律：能量守恒定律，描述了物质的内能和热交换之间的关系。
3. 热力学第二定律：能量的不可逆性原理，描述了自然界中能量转化的方向和过程的规律。
4. 熵的概念：熵是衡量系统混乱程度的物理量，与物质的排列和有序程度相关。
5. 自由能与平衡：自由能是描述系统稳定性和反应方向的指标，平衡状态下自由能取最小值。
三、物理化学的动力学1. 动力学基本概念：动力学研究物质内部结构与变化之间的关系，以及反应速率和反应机理等问题。
2. 反应速率与速率常数：反应速率描述了反应速度的快慢，速率常数与反应机理密切相关。
3. 反应平衡与化学平衡常数：反应平衡是指在一定条件下反应物与生成物浓度保持不变的状态，化学平衡常数决定了反应的平衡位置。
4. 反应机理与活化能：反应机理描述了反应的详细步骤和中间产物，活化能是指反应过程中所需的最小能量。
四、物理化学的量子化学1. 量子化学基本概念：量子化学研究微观粒子（如电子）在原子和分子尺度下的性质和行为。
2. 波粒二象性：微观粒子既具有波动性又具有粒子性，具体表现为波粒二象性。
3. 波函数与薛定谔方程：波函数是描述微观粒子状态的数学函数，薛定谔方程描述了波函数的演化和微观粒子的运动规律。
4. 量子力学的应用：量子力学提供了解释原子和分子结构、光谱学和化学键性质等的理论基础。
五、物理化学的电化学1. 电化学基本概念：电化学研究物质在电解质溶液中的电荷转移和电极反应等现象。
2. 电解与电解质：电解是指将化学物质转化为离子的过程，电解质是能够在溶液中导电的化合物。
3. 电流与电解质溶液：电流是指电荷流动的物理现象，电解质溶液中的电流与离子在电场中的迁移相关。
大学物理化学知识整理
第一章 理想气体1、理想气体：在任何温度、压力下都遵循P Ｖ=ｎRT 状态方程的气体。
2、分压力:混合气体中某一组分的压力。
在混合气体中，各种组分的气体分子分别占有相同的体积(即容器的总空间)和具有相同的温度。
混合气体的总压力是各种分子对器壁产生撞击的共同作用的结果。
每一种组分所产生的压力叫分压力,它可看作在该温度下各组分分子单独存在于容器中时所产生的压力B P 。
P y P B B =,其中∑=BBB B n n y 。
分压定律:∑=BB P P道尔顿定律：混合气体的总压力等于与混合气体温度、体积相同条件下各组分单独存在时所产生的压力的总和。
∑=BB V RT n P )/(3、压缩因子ＺＺ=)(/)(理实m m V V 4、范德华状态方程 RT b V V ap m m=-+))((2 nRT nb V Van p =-+))((22５、临界状态（临界状态任何物质的表面张力都等于０)临界点C ——蒸气与液体两者合二为一，不可区分,气液界面消失； 临界参数：(1)临界温度c T ——气体能够液化的最高温度。
高于这个温度,无论如何加压 气体都不可能液化;(2)临界压力c p ——气体在临界温度下液化的最低压力； （3)临界体积c V ——临界温度和临界压力下的摩尔体积。
６、饱和蒸气压:一定条件下，能与液体平衡共存的它的蒸气的压力。
取决于状态，主要取决于温度,温度越高，饱和蒸气压越高。
7、沸点:蒸气压等于外压时的温度。
８、对应状态原理——处在相同对比状态的气体具有相似的物理性质。
对比参数：表示不同气体离开各自临界状态的倍数 (１)对比温度c r T T T /= (2)对比摩尔体积c r V V V /= (3）对比压力c r p p p /= ９、rr r c r r r c c c T Vp Z T V p RT V p Z =⋅=10、压缩因子图:先查出临界参数,再求出对比参数r T 和r p ,从图中找出对应的Z 。
《物理化学》第四章(相平衡)知识点汇总
第四章：相平衡
第四章 相平衡 相律
温度或压力都没有指定时，相律表达式为：
f K 2
如果指定了温度或压力，则相律表达式为：
f K 1
55
克劳修斯－克拉珀龙方程 液－气平衡
ln p Vap H m RT K
p2 Vap H m 1 1 ln ( ) p1 R T1 T2
60
最大负偏差非理想完全互溶双液系统体系
在p-x图上，p与拉乌 等温 尔计算值相比为负， 且在某一组成范围内， p < pA*， p有最小值。
液
p
气
在T-x图,与压力最
小值相对应，出现 了具有最高恒沸点 的最高恒沸物。
Aa
xBbΒιβλιοθήκη B气左侧：yB<xB 右侧：yB>xB
A
T
液
xB
B
A
a x B
b
B
完全不互溶的双液系统
y
z R
冰+(NH4)2SO4
E
H2O
m B%
(NH4)2SO4
二、生成化合物的相图
1.生成稳定化合物的相图 C6H5OH与C6H5NH2 化合物C C6H5OH∙C6H5NH2
C C+L
L(熔化物)
T/k
能生成具有固定熔点
A+L E1
C+L B+L B+C E2 B
C6H5NH2
A+C
A
C6H5OH
最大正偏差非理想完全互溶双液系统体系
在p-x图上，p与拉乌 尔计算值相比为正， 且在某一组成范围内， p >pB*， p有最大值。
大学化学专业期末物理化学必考点复习
统计系统的分类
定位系统（localized system） 固体
非定位系统（non-localized system） 气体、液体
独立粒子系统（assembly of independent particles） 非独立粒子系统（assembly of interacting particles）
振动量子数 振动基频
一维振动的能级总是非简并的，因此双原子分 子振动能级的简并度(统计权重)为一：
gv = 1
23
对三维谐振子，
3 v ( x y z )h 2
( s 1 )( s 2 ) gv
其中s=x + y + z
11 例：一三维谐振子，其振动能级 e v h n 2 求其简并度g
n,0
kT
)
如将核基态能级能量选为零，则上式可简化为：
qn gn,0 2sn 1
26
2. 电子运动的配分函数
qe g e,0 exp(
ge,0 exp(
e,0
kT
) g e,1 exp(
ge,1 ge,0 exp(
e,1
kT
)
) ]
N!
3/ 2
对于1 mol 理想气体
S t,m
3/ 2 2 mkT 5 R ln Vm R 3 Lh 2
根据
U A TS
2
3 ln qt U t NkT NkT T V , N 2
CV , t 3 U t Nk T V 2
3
能级分布的微观状态数及系统的总微态数
能级分布：方程组
大学物理化学笔记总结
⼤学物理化学笔记总结第⼀章物理化学的定义，相变化（物质在熔点沸点间的转化）物理化学的基本组成：1化学热⼒学（⽅向限度）2化学动⼒学（速率与机理）3结构化学物理化学的研究⽅法、热⼒学⽅法、动⼒学⽅法、量⼦⼒学⽅法系统、环境的定义。
系统的分类：开放系统，封闭系统，隔离系统系统的性质：强度性（不可加），⼴延性（可加）。
系统的状态状态函数及其性质：1单值函数2仅取决于始末态3全微分性质。
热⼒学能、热和功的定义热分：潜热，显热。
功分：膨胀功、⾮膨胀功。
热⼒学第⼀定律的两类表述：1第⼀类永动机不可制成。
2封闭体系：能量可从⼀种形式转变为另⼀种形式，但转变过程中能量保持不变。
、恒容热、恒压热，焓的定义。
PV U H def+≡恒容热：①封闭系统② W f =0 ③W e =0 恒压热：①封闭系统②W f =0 ③d p =0 理想⽓体的热⼒学能和焓是温度的函数。
C, C V , C V,m ， C P , C P,m 的定义。
△u =n C V,m (T 2-T 1) △H=n C P,m (T 2-T 1) C V,m =a+bT+cT 2+…/ a+bT -1+cT -2+… 单原⼦分⼦C V,m =23R C P,m =25R 双原⼦分⼦C V,m =25R C P,m =27R γ单=35 γ双=57 C P,m - C V,m =R R=·mol -1·k-1可逆过程定义及特点：①阻⼒与动⼒相差很⼩量②完成⼀个循环⽆任何功和热交换③膨胀过程系统对环境做最⼤功，压缩过程环境对系统做最⼩功可逆过程完成⼀个循环△u=0 ∑=0W ∑=0QW 、 Q 、△u 、△H 的计算①等容过程：W=0 Q=△u △u=n C V,m (T 2-T 1) △H=n C P,m (T 2-T 1)②等压过程：W=-Pe(V 2-V 1) Q=△H △u=n C V,m (T 2-T 1) △H=n C P,m (T 2-T 1) ③等温过程：W=-nRTln 12V V Q=－W △u=△H=0④绝热可逆过程：W=n C V,m (T 2-T 1) /??---1112111γγv v v p Q=0 △u=n C V,m (T 2-T 1)△H=n C P,m (T 2-T 1) 21p p =(12v v )γ 21T T =(12v v )1-γ 21T T=(21p p )γγ1-相变化过程中△H 及△u 的计算△u=△H-P △V=△H-nRT 见书1-10 化学计量系数ν化学反应进度??=BνBn ?（必与指定的化学反应⽅程对应）化学反应热效应定义，盖斯定律：⼀个化学反应，不管是⼀步完成或是经数步完成，反应的总标准摩尔焓变是相同的，即盖斯定律。
大学物理化学实验汇总
实验一 电导的测定及其应用一、实验目的1、 测量氯化钾水溶液的电导率，求算它的无限稀释摩尔电导率。
2、 用电导率测量醋酸在水溶液中的解平衡常数。
3、 掌握恒温水槽及电导率仪的使用方法。
二、实验原理1、根据电导公式：G=kA/l 式中k 为该电解质溶液目的电导率，其中 l/A 称为电导池常数，由于l 和A 不易精确测量，因此，试验中是用一种已知电导率的溶液求出电导池常数k cell ，然后把欲测的溶液放入该电导池测出其电导值，再根据公式G=kA/l 求出摩尔电导率 , k 与 的关系为：2、 总是随着溶液的浓度的降低而增大的， 对于强电解质系溶液有于特定的电解质和溶剂来说，在一定温度下，A 是一个常数，所以将直线，将所得的直线推至c=0可求得A m ∞。
3、对于弱电解质，其 无法用 公式求得，由离子独立运动定律：求得，其中 A m ∞+ 和A m ∞-分别表示正、负离子的无限稀摩尔电导率，它与温度及离子的本性有关。
在无限稀的弱电解质中:以cAm 对 作图，根据其斜率求出K.. 三、实验仪器及试剂仪器：梅特勒326电导仪1台，量杯50ml 2只 ，移液管125ml 9只，洗瓶1只 ，洗耳球1只。
试剂：10.00mol/m3 KCl 溶液， 100.0 mol/m3HAC 溶液 , 电导水。
m cκ=Λ m m,+ m, νν+--∞∞∞=+ΛΛΛ mΛ mΛ m Λ m m ∞=-ΛΛ m Λ m m ∞=-ΛΛ mm=α∞ΛΛ()2m m mm2 m m m m 1c c c K c c ∞∞∞∞⎛⎫ ⎪⎝-⎭=-=ΛΛΛΛΛΛΛΛΛ四、实验步骤1、打开电导率仪器开关，预热5分钟。
2、KCl溶液电导率的测定：（1）用移液管准确移取25ml 10.00mol/m3的KCl溶液，置于洁净、干燥的量杯中，测定器电导率3次，取其平均值。
（2）再用移液管准确量取25.00ml 电导水，置于上述量杯中，搅拌均匀后，测定器电导率3次，取其平均值。
大学物理化学汇总
⼤学物理化学汇总物理化学习题汇总⼀、填空题1.⼀定量的某理想⽓体，经过节流膨胀，此过程的ΔU =0 ,ΔH =0,ΔS >0,ΔG <0.（填>，<，=0或⽆法确定）热⼒学第三定律可表⽰为:在绝对0K，任何物质完美晶体的熵值为零。
2.理想⽓体状态⽅程的适⽤条件：理想⽓体；⾼温低压下的真实⽓体。
3.可逆膨胀，体系对环境做最⼤功；可逆压缩。
环境对体系做最⼩功。
4.可逆相变满⾜的条件：恒温，恒压，两相平衡。
5.可逆循环的热温商之和等于零，可逆过程的热温商 = dS.6.⾃发过程都有做功的能⼒，反⾃发过程需环境对系统做功，⾃发过程的终点是平衡态。
10.理想⽓体在等温条件下反抗恒定外压膨胀，该变化过程中系统的熵变ΔSsys > 0 及环境的熵变ΔSsur < 0 。
(理想⽓体等温膨胀，体积增加，熵增加，但要从环境吸热，故环境的熵减少。
）11.在50℃时，液体A的饱和蒸汽压是液体B 的饱和蒸汽压的3倍，A和B两液体形成理想液态混合物，达⽓液平衡时，液相中A的摩尔分数为0.5，则⽓相中B的摩尔分数yB 为______。
0.25yB=PB／P=PB*xB／(PA*xA+PB*xB）13.道尔顿定理的内容：混合⽓体的总压⼒等于各组分单独存在于混合⽓体的温度体积条件下所产⽣压⼒的总和。
14.热⼒学第⼆定理表达式 ds ≧ &Q / T 。
15.熵增原理的适⽤条件绝热条件或隔离系统。
16.353.15K时苯和甲苯的蒸⽓压分别为100KPa和38.7KPa⼆者形成混合物，其平衡⽓相的组成Y苯为0.30，则液相的组成X苯为 0.142 。
17.在室温下，⼀定量的苯和甲苯混合，这⼀过程所对应的DH⼤约为 0 。
18.反应能否⾃发进⾏的判据。
答案：dS条件是绝热体系或隔离系统，（dA）T,V,Wf=o0，(dG)T,P,Wf。
20.节流膨胀的的定义。
答案：在绝热条件下⽓体的的始末态压⼒分别保持恒定不变情况下的膨胀过程。
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物理化学习题汇总一、填空题1.一定量的某理想气体，经过节流膨胀，此过程的ΔU =0 ,ΔH =0,ΔS >0,ΔG <0.（填>，<，=0或无法确定）热力学第三定律可表示为:在绝对0K，任何物质完美晶体的熵值为零。
2.理想气体状态方程的适用条件：理想气体；高温低压下的真实气体。
3.可逆膨胀，体系对环境做最大功；可逆压缩。
环境对体系做最小功。
4.可逆相变满足的条件：恒温，恒压，两相平衡。
5.可逆循环的热温商之和等于零，可逆过程的热温商 = dS.6.自发过程都有做功的能力，反自发过程需环境对系统做功，自发过程的终点是平衡态。
10.理想气体在等温条件下反抗恒定外压膨胀，该变化过程中系统的熵变ΔSsys > 0 及环境的熵变ΔSsur < 0 。
(理想气体等温膨胀，体积增加，熵增加，但要从环境吸热，故环境的熵减少。
）11.在50℃时，液体A的饱和蒸汽压是液体B的饱和蒸汽压的3倍，A和B两液体形成理想液态混合物，达气液平衡时，液相中A的摩尔分数为0.5，则气相中B的摩尔分数yB为______。
0.25yB=PB／P=PB*xB／(PA*xA+PB*xB）13.道尔顿定理的内容：混合气体的总压力等于各组分单独存在于混合气体的温度体积条件下所产生压力的总和。
14.热力学第二定理表达式 ds ≧ &Q / T 。
15.熵增原理的适用条件绝热条件或隔离系统。
16.353.15K时苯和甲苯的蒸气压分别为100KPa和38.7KPa二者形成混合物，其平衡气相的组成Y苯为0.30，则液相的组成X苯为 0.142 。
17.在室温下，一定量的苯和甲苯混合，这一过程所对应的DH大约为 0 。
18.反应能否自发进行的判据。
答案：dS条件是绝热体系或隔离系统，（dA）T,V,Wf=o0，(dG)T,P,Wf。
20.节流膨胀的的定义。
答案：在绝热条件下气体的的始末态压力分别保持恒定不变情况下的膨胀过程。
21.吉布斯-杜亥姆方程描述了的相互变化关系。
答案：各组分偏摩尔量的变化。
22.绝热可逆过程;Q= 0;W= rU =nRTlnv1/v2; rH =nCpmrT;rS=0;rG= nCpmrT; rA= nRTlnv1/v2.答：绝热过程的Q=O,并且根据可逆功的计算公式便可得出一系列值。
23.当产生制冷效应是，节流膨胀系数Uj-t=﹤0 。
答：节流膨胀dp﹤0,制冷dt＞0,异号，所以小于零。
24.两个不同温度的热源之间工作的所有热机，以可逆热机效率最大。
答：在卡诺循环中，两个绝热可逆过程做功相同，符号相反。
两个恒温可逆过程，因可逆过程功最大。
因此两个恒温可逆过程功加和最大，所以卡诺循环效率最大。
25.可逆相变的条件是：恒温，恒压，两相平衡。
可逆相变过程熵变计算：rβαS=nrβαHm/T.26.对于纯物质，其化学势就等于它的摩尔吉布斯函数；对于混合物或溶液中组分B的偏摩尔吉布斯函数GB定义为B的化学势。
27.理想气体在微观上具有那两个特征：分子间无相互作用力，分子本身不占体积。
28.节流膨胀为恒焓过程。
29.在绝热条件下，系统发生不可逆过程其熵增加。
30.在理想气体的单纯PVT变化过程中，不论过程与否，系统的热力学能量增量ΔU均可由Cv,m借助来计算。
注：因为恒容，W=0，Q=ΔU，而不恒容时，Q≠ΔU。
答案：恒容ΔU= nCv,mΔTO，g）在100℃，101.325 kPa下全部凝结成液态水。
求过程31.1mol水蒸气（H2的功W= 。
注：W=﹣Pamb﹙V1－V2﹚≈Pamb Vg﹙液态的水体积很小，可以不计﹚=P﹙nRT ／P﹚=RT。
答案：3.102kJ32.一定量理想气体经节流膨胀过程，μj-t= ；ΔH= ; ΔU ;W= ;气体的ΔS= ;ΔG= ;ΔA= 。
注：因为是绝热的，所以ΔT=0，ΔQ=0，ΔV=0，所以W=ΔU=0，ΔH=0，所以由ΔQ／T得ΔS，ΔG、ΔA有定义式得出答案。
答案：0,0,0,0,0,0,0。
答案：92.87℃。
35.计算下列各恒温过程的熵变（气体看作理想气体）。
答：(1) nARln(V/VA) + nBRln(V/VB) = 0 (2) nRln(2V/2V) = 039.气体氦自初态273.2K,1013.25kPa,10dm3经绝热可逆过程膨胀至101.325KPa。
分别求出该过程的终态体积、温度及过程的Q=--------、W=--------、ΔU=--------- 和ΔH=--------。
解析γ＝5/3n＝PV/RT＝1013250×10×10－3/8.314×273.2＝4.461mol∵ p1V1γ＝p2V2γV2＝39.81dm3 ; T2＝P2V2/nR＝108.76KQ＝0 ; W＝△U＝nCv,m（T2－T1）＝-9148.3J△H＝nCp,m（T2－T1）＝-15247.2J40.等温可逆过程中：du=---------，Q=---------，△H=--------.△A=----------,△G=----------,△S=----------.解析：du=0,Q=-W=nRTIn(V终/V始),△H=0，,△A=△G=-T△S=nRTIn(V始/V终), △S=Q/T=nRTIn(V终/V始)41.在绝热条件下，气体的始末态压力分别保持恒定不变的膨胀过程称为节流膨胀。
42. 1mol理想气体在等温下通过可逆膨胀至体积增加到10倍,其熵ΔS=-----------。
等温可逆膨胀解析：J/K19.1410ln3145.81ln)(1112=⨯⨯===∆=∆VVVVnRTQSSRsys43.恒温100。
C下，在带有一活塞的气缸中装有3.5mol的水蒸气H2O（g)，当缓慢地压缩到压力p=101.325kPa时才可能有水滴H2O（l)出现。
解析：因为100。
C时水的饱和蒸汽压为101.325kPa，故当压缩至p=101.325时候才会有水滴出现。
44.系统内部及系统与环境之间，在一系列无限接近平衡条件下进行的过程,称为可逆过程。
45.在一个体积恒定为2m3，W`=0的绝热反应器中，发生某化学反应是系统温度升高1200。
C，压力增加300kPa，此过程的ΔU=0；ΔH=600KJ。
解析：ΔH=Δu+Δ(pv)=VΔP=600KJ46.在300K的常压下，2mol的某固体物质完全升华过程的体积功W=-4.99KJ。
解析：W=-pΔV=-pVB=-npt=(-2*8.314*3000)J=-4.99KJ47.一定量单原子理想气体经历某过程的Δ（pv)=20KJ,则此过程的ΔU=30KJ；ΔH=50KJ。
解析：ΔU=nCv,mΔT=n*1.5R*ΔT=30KJ，ΔH=nCp,mΔT=n*2.5R*ΔT=50KJ48.绝热恒压状态下，终态温度升高，体积增大，其过程的W<0, ΔU<0, ΔH=0. 解析：在恒压，体积增大条件下，W(-p×δv)<0,在绝热状态下，Q=0，ΔU=Q+W<0，ΔH=ΔU+Δ(pv), ΔU=-Δ(pv), ΔH=0.49.温度为400Κ，体积为2立方米的容器中装有2mol的理想气体A和8mol的理想气体B，则该混合气体中B的分压力PB=13. 302ΚPa。
解析：由道尔顿定律得:PB=nBRT／V=（8×8.314×400／2）Pa=13.302ΚPa. 52.加压的液态氨NH3(l)通过节流阀迅速蒸发为NH3(g),则此过程的ΔU<0，ΔH=0，ΔS>0.解析：ΔU=ΔH－Δ(PV)=-Δ(PV)=-P2Vg+P1Vl<0;节流膨胀过程ΔH=0，Q=0，液体向气体转变过程中的混乱度增加，所以ΔS>0。
56.反应2Ｎ2(ｇ) +３Ｈ2(ｇ) 2ＮＨ3(ｇ)，已知△ｆＧºｍ（ＮＨ3）＝-１６.５ kJ·mo l-1，△r Hºｍ=90.0 kJ·mol-1，△rSºｍ=0.20 kJ·mol-1·K-1。
则在标准态下逆向进行的最低温度为450K。
57.1mol单原子理想气体始态为273K、pθ，若经历恒温下压力加倍的可逆过程，则该过程的⊿S＝－5.763 J·K-1，⊿A＝1573 J。
59.卡诺认为：“————————”这就是卡诺定理。
(所有工作在同一高温热源与低温热源之间的热机，其效率都不能超过可逆机) 60.A物质溶解于互不相容的a和b两相中，该物质在a和b相中分别以A和A2的形式存在，当两相达到平衡时，该物质在两相中的化学势有下列关系：————。
61.理想气体经节流膨胀，dS＿0，dG＿0（＞＜）。
62.在衡熵恒容只做体积功的封闭体系里，当热力学函数达到——最——值时，体系处于平衡状态。
(U 小)68.系統由相同的始态经过不同的途径达到相同的末态，若途径a的Qa=2.078KJ，Wa=—69.157KJ，而途径b的Qb=—0.692KJ。
则Wb=（）。
答案：—1.387KJ解析：状态函数热力学能的改变量只与系统的始末态有关，根据热力学第一定律，△U=W+Q，有，△ U=Wa+Qa=Wb+Qb，故Wb=Wa+Qa—Qb=（—4.157+2.078+0.692）KJ=—1.387KJ。
72.理想气体发生绝热可逆膨胀过程后，系统的△U答案：△U＝073.理想气体的混合过程，混合过程△Smix：答案：△Smix＝074.化学势的正确表达式是（）答案：(әG/әnB)T，P，n75.恒温恒压下的一切相变化必然朝着化学势（）的方向自动进行。
答案：减小。
1.理想气体节流膨胀时△H＿0, △U＿0(>、=、<)。
2.有两个可逆热机，热机1在800K与400K的两热源间工作，热机2在600K与200K的两热源间工作，则两热机的工作效率η1＿η2(>、=、<)。
3.一封闭体系进行可逆循环，其热温商之和＿0(>、=、<)。
4．对于隔离系统中的任意过程有△U＿0(>、=、<)。
答案：1.= = 2.< 3.= 4.=8. 选择“＞”、“＜”、“＝”中的一个填入下列空格：理想气体经节流膨胀，ΔS _____ 0，ΔG _____ 08.[答] > ， <因为理想气体经节流膨胀后温度不变，而压力降低，体积增大。
所以ΔS = nRln(V2/V1) > 0，ΔG = nRTln(p2/p1) < 0 。
13.一定量的理想气体，从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热膨逆膨胀到具有相同压力的终态，终态体积分别为V1、V2，得 V1 > V2。