华理物化期末复习第一章
华东理工化工原理第一章01
连续性假定 -- 流体是由无数质点组成的，彼此 间没有间隙，完全充满所占空间的连续介质 目的：用微积分描述流体的各种参数
1.1.2 考察方法----拉格朗日法和欧拉法 拉格朗日法---选定流体质点,跟踪质点描述 状态参数 欧拉法---选定空间位置,考察区域内不同质点 状态与时间关系 ① 轨线与流线的区别(录像) 轨线 - 同一流体质点在 不同时刻 所占空间位置 的连线 流线 - 同一瞬时不同流体质点 的速度方向连线
PA
—
PB
= ( ρi − ρ ) gR
上式表明：当压差计两端的流体相同时， R直接反映的是虚拟压强差。
PA - PB = ( ρi - ρ ) gR - ( z A - z B ) gR
拓展：
2.4.2 烟囱拔烟：
pA= p2 +ρ冷gh pB= p2 +ρ热gh 由于ρ冷>ρ热, 则pA>pB 所以拔风 烟囱拔风的必要条件是什么？
流水的有无是静力学问题 流水的多少是动力学问题 判据是看z大小，还是p大小？ 同一水平高度比压强 p左=pA+ρgzA=PA p右=pB+ρgzB=PB
已知：ρA = ρB = ρ, ρi > ρ, 解：
= Hg ( ρi – ρ )
求： R 和 H 、pA 和pB间的关系；
PA – PB = Rg ( ρi – ρ )
ρHg = ?
2.3.2 基准 绝对压强：以绝对真空为基准 表压、真空度：以大气压为基准 表压 = 绝对压-大气压 真空度 =大气压-绝对压
表压 = 绝对压 - 大气压 真空度 = 大气压 - 绝对压
2.4 静力学方程的工程应用 2.4.1 测压： ① U型测压管 已知：R=180mm, h=500mm 求：pA=? (绝压)，(表压)
华东理工 物理化学 第一章2
关于状态函数和过程变量的区别：
状态函数仅由系统的状态决定，其变化
仅与初终状态有关，与具体过程无关，可以
用全微分表示(dX)。
过程变量既与系统的初终状态有关，还
与具体过程有关，不能用全微分表示(dQ)。
3. 可以直接观察或测量的四个基本的 状态函数
◆ 压力 p ——作用于单位面积上的法向力。 单位：Pa 1atm=101325Pa ◆ 体积 V ——物质所占据空间的大小。 单位：m3 ◆ 温度 T ——物质冷热程度的度量。 热力学温标 单位：K（开尔文，简称开）
化学平衡－化学反应达到平衡，没有由于化 学反应而产生的系统组成随时间的变化。 恒温 T=T环=常数 恒压 p=p外=常数
状态函数——由平衡态单值决定的那些
性质，统称为状态函数。 状态函数的基本特征：
状态一定,状态函数的量值也一定；
如果状态发生变化 ,则状态函数量值的 变化仅决定于系统的初态和终态 ,与所 经历的具体过程无关。
(1) 封闭系统——有能量得失，无物质进出
(2) 敞开系统——有能量得失，有物质进出 (3) 孤立系统——无能量得失，无物质进出
封闭系统
W
Q
气体
敞开系统
进料
W+Q
出料
孤立系统
杜瓦瓶（绝热装置）
杜瓦瓶加入NaOH溶液和含HCl的玻璃球，当打 破玻璃球时，将发生中和反应。
2. 状态和状态函数
状态——系统一切性质的总和 平衡态和非平衡态
理想气体状态方程 pV=nRT
2 n a 范德华方程 p 2 (V nb) nRT V
思考题： 对于A-B二元系，状态方程式如何写？
纯物质
V V ( p, T , n )
华东理工大学化工原理课件
式中：A——垂直于流动方向的管截面积 已知速度分布 ur 的表达式，求平均流速：
∫ u dA u=
A r
A
（3）质量流速G
单位时间内流体流过管道单位截面积的流体质量称为 质量流速G，其单位为 Kg/(m 2 ⋅ s)。
qm G= = uρ A
（4）质量守恒方程
取截面1-1至2-2之间 的管段作为控制体 （欧拉法，截面固定）
1.3.2 机械能守恒
根据牛顿第二定律固体质点运动，无摩擦（理想条件） 机械能＝位能＋动能＝常数 流体流动，无摩擦（理想流体，无粘性μ＝0、F＝0、 τ＝0） 机械能＝位能＋动能＋压强能＝常数
u2 = 常数 单位质量流体所具有的机械能＝ gz + + ρ 2 p
1.3.2 机械能守恒
（1）沿轨线（拉格朗日考察法，是某一流体质点的轨迹）的机械能守 恒 1 ∂p 立方体微元所受各力平衡（静止）： X − =0 ρ ∂x 在运动流体中，立方体微元表面不受剪应力，微元受力与静止流 体相同，但受力不平衡造成加速度，即： 1 ∂p dux X− = ρ ∂x dt 设流体微元在dt时间力位移dl，它在x轴上的分量位dx，将dx乘 上式各项得： 1 ∂p du dx 1 2 X− dx = x dx = dux = ux dux = dux ρ ∂x dt dt 2
对于其他表面，也可以写出相应的表达式
②体积力
设单位质量流体上的体积力在x方向的分量为x （N/Kg），则微元所受的体积力在x方向的分量 为 xρδxδyδz ，该流体处于静止状态，外力之和必 等于零、对x方向，有：
∂p δ x ∂p δ x (p− )δ yδ z − ( p + )δ yδ z + x ρδ xδ yδ z = 0 ∂x 2 ∂x 2
华南理工大学物理化学复习提纲1-6章
本科物理化学复习提纲(I)第一章气体一．一．重要概念理想气体，分压，分体积，临界参数，压缩因子，对比状态二．二．重要关系式(1) 理想气体：pV=nRT , n = m/M(2) 分压或分体积：p B=c B RT＝p y B(3) 压缩因子：Z = pV/RT第二章热力学第一定律与热化学一、重要概念系统与环境，隔离系统，封闭系统，(敞开系统)，广延量(加和性：V，U，H，S，A，G)，强度量(摩尔量，T，p)，功，热，内能，焓，热容，状态与状态函数，平衡态，过程函数(Q，W)，可逆过程，节流过程，真空膨胀过程，标准态，标准反应焓，标准生成焓，标准燃烧焓二、重要公式与定义式1. 体积功：δW= -p外dV2. 热力学第一定律：∆U = Q+W，d U =δQ +δW3．焓的定义：H=U + pV4．热容：定容摩尔热容C V，m = δQ V /dT = (∂U m/∂T )V定压摩尔热容C p，m = δQ p /dT = (∂H m/∂T )P理性气体：C p，m- C V，m=R；凝聚态：C p，m- C V，m≈0理想单原子气体C V，m =3R/2，C p，m= C V，m+R=5R/25. 标准摩尔反应焓：由标准生成焓∆f H Bθ (T)或标准燃烧焓∆c H Bθ (T)计算∆r H mθ = ∑v B∆f H Bθ (T) = -∑v B∆c H Bθ (T)6. 基希霍夫公式(适用于相变和化学反应过程)∆r H mθ(T2)= ∆r H mθ(T1)+⎰21TT∆r C p，m d T7. 恒压摩尔反应热与恒容摩尔反应热的关系式Q p-Q V = ∆r H m(T) -∆r U m(T) =∑v B(g)RT8. 理想气体的可逆绝热过程方程：p1V1♑= p2V2♑ ，p1V1/T1 = p2V2/T2，♑=C p，m/C V，m三、各种过程Q、W、∆U、∆H的计算1．解题时可能要用到的内容(1) 对于气体，题目没有特别声明，一般可认为是理想气体，如N2，O2，H2等。
华东理工大学《无机化学》考研复习题库及答案
考试复习重点资料（最新版）资料见第二页封面第1页复习题一第一章 化学反应中的质量关系和能量关系1.一气柜如下图所示：AN2(2L) CO2(1L)假设隔板（A）两侧N2和CO2的T, P相同。
试问：（1）隔板两边气体的质量是否相等? 浓度是否相等?（2）抽掉隔板（假设不影响气体的体积和气柜的密闭性）后，气柜内的T和P 会改变？N2、CO2物质的量和浓度是否会改变?2.标准状况与标准态有何不同?3.化学反应方程式的系数与化学计量数有何不同?4.热力学能、热量、温度三者概念是否相同? 试说明之。
5.试用实例说明热和功都不是状态函数。
6.判断下列各说法是否正确：（1）热的物体比冷的物体含有更多的热量。
（2）甲物体的温度比乙物体高，表明甲物体的热力学能比乙物体大。
（3）物体的温度越高，则所含热量越多。
（4）热是一种传递中的能量。
（5）同一体系：(a)同一状态可能有多个热力学能值。
(b)不同状态可能有相同的热力学能值。
7.判断下列各过程中，那个ΔU最大：（1）体系放出了60kJ热，并对环境做了40kJ功。
（2）体系吸收了60kJ热，环境对体系做了40kJ功。
（3）体系吸收了40kJ热，并对环境做了60kJ功。
（4）体系放出了40kJ热，环境对体系做了60kJ功。
第二章 化学反应的方向、速率和限度1.下列说法是否正确?（1）质量定律适用于任何化学反应。
（2）反应速率常数取决于反应温度，与反应的浓度无关。
（3）反应活化能越大，反应速率也越大。
（4）要加热才能进行的反应一定是吸热反应。
2.以下说法是否恰当，为什么?（1）放热反应均是自发反应。
（2）Δr S m为负值的反应均不能自发进行。
（3）冰在室温下自动溶化成水，是熵起了主要作用的结果。
3．由锡石(SnO2)生产金属锡，要求温度尽可能低。
可以单独加热矿石(产生O2)，或将锡石与碳一起加热(产生CO2)，或将锡石与氢气一起加热(产生水蒸气)。
根据热力学原理，应选用何种方法?4.已知下列反应的平衡常数：H2(g) + S(s) H2S(g)；S(s) + O2(g) SO2(g)；则反应：H2(g) + SO2(g) O2(g) + H2S(g)的平衡常数是下列中的哪一个。
华南理工大学物理化学复习提纲I.doc
物理化学复习提纲(I)（华南理工大学物理化学教研室）第1章热力学第一定律与热化学第2章热力学第二定律第5章多组分系统热力学第3章化学平衡第六章相平衡第七－十二章第1章热力学第一定律与热化学一、重要概念系统与环境，隔离系统，封闭系统，(敞开系统)，广延量(加和性：V，U，H，S，A，G)，强度量(摩尔量，T，p)，功，热，内能，焓，热容，状态与状态函数，平衡态，过程函数(Q，W)，可逆过程，节流过程，真空膨胀过程，标准态，标准反应焓，标准生成焓，标准燃烧焓二、重要公式与定义式1. 体积功：δW= -p外dV2. 热力学第一定律：∆U = Q+W，d U =δQ +δW3．焓的定义：H=U + pV4．热容：定容摩尔热容C V，m = δQ V /dT = (∂U m/∂T )V定压摩尔热容C p，m = δQ p /dT = (∂H m/∂T )P理性气体：C p，m- C V，m=R；凝聚态：C p，m- C V，m≈0理想单原子气体C V，m =3R/2，C p，m= C V，m+R=5R/25. 标准摩尔反应焓：由标准生成焓∆f H Bθ (T)或标准燃烧焓∆c H Bθ (T)计算∆r H mθ = ∑v B∆f H Bθ (T) = -∑v B∆c H Bθ (T)6. 基希霍夫公式(适用于相变和化学反应过程)∆r H mθ(T2)= ∆r H mθ(T1)+⎰21TT∆r C p，m d T7. 恒压摩尔反应热与恒容摩尔反应热的关系式Q p-Q V = ∆r H m(T) -∆r U m(T) =∑v B(g)RT8. 理想气体的可逆绝热过程方程：p1V1♑= p2V2♑ ，p1V1/T1 = p2V2/T2，♑=C p，m/C V，m三、各种过程Q、W、∆U、∆H的计算1．解题时可能要用到的内容(1) 对于气体，题目没有特别声明，一般可认为是理想气体，如N2，O2，H2等。
恒温过程d T=0，∆U=∆H=0，Q=W非恒温过程，∆U = n C V，m ∆T，∆H = n C p，m ∆T单原子气体C V，m =3R/2，C p，m = C V，m+R = 5R/2(2) 对于凝聚相，状态函数通常近似认为只与温度有关，而与压力或体积无关，即∆U≈∆H= n C p，m ∆T2．恒压过程：p外=p=常数，无其他功W'=0(1) W= -p外(V2-V1)，∆H = Q p =⎰21TT n C p，m d T，∆U =∆H-∆(pV)，Q=∆U-W(2) 真空膨胀过程p外=0，W=0，Q=∆U理想气体(Joule实验)结果：d T=0，W=0，Q=∆U=0，∆H=0(3) 恒外压过程：例1：1mol 理想气体于27℃、101325Pa状态下受某恒定外压恒温压缩到平衡，再由该状态恒容升温到97 ℃，则压力升到1013.25kPa。
物理化学__华东理工大学(1)--单元测试卷
。
A：临界温度；B：沸点；C：摩尔体积
10. 为使纯物质气体经恒温压缩而液化，其温度必须低于它的
温度。
A：冰点； B：三相点； C：临界
11. 在一定温度和压力下求解范德华方程，得到三个摩尔体积的值：0.0523、0.2534 和 2.9523
m3 ⋅ mol−1 ，其中饱和液体的摩尔体积为
。
A： 0.0523 m3 ⋅ mol−1 ；B： 0.2534 m3 ⋅ mol−1 ；C： 2.9523 m3 ⋅ mol−1
5. 压力趋近于零时，物质在任何温度下的压缩因子都趋近于
。
A： 1； B：0； C：无法确定
6. 对于实际气体的压缩因子，以下错误的说法是
。
A：压缩因子是温度和压力的函数；
B：压缩因子仅是压力的函数；
C：压力一定时，压缩因子是温度的函数
7. 考察压力接近于零时 Z 随 p 变化的斜率(∂Z/∂p)T,p→0，发现低温时<0，高温时>0，其间必有
一温度使(∂Z/∂p)T,p→0=0，这一温度称为
。
A：波义耳温度；B：临界温度；C：沸点
8. 某气体的状态方程为 pVm=A+Bp+Cp2+…，其中 A， B，C 等均是温度的函数，则在 400K
时，A 的值等于
。
A：3325.6；B：4325.6；C：无法确定
9. 当压力发生变化时，物质的性质不发生变化的是
试求反应 0.5H2 (g) + 0.5I2 (g) → HI (g) 在 225 °C 时的恒压热效应 Qp 和恒容热效应
QV
。已知
25
°C
时
∆f
H
m
华南理工大学本科生期末考试 物理化学考题及答案
诚信应考，考试作弊将带来严重后果！华南理工大学本科生期末考试《物理化学》48学时A卷注意事项：1.开考前请将密封线内各项信息填写清楚；2.所有答案请直接答在试卷上；3．考试形式：闭卷；4.本试卷共三大题，满分100分，考试时间120分钟。
题号一二三总分121234567得分一、选择题(10题，每题2分，共20分)1.热力学第三定律完善的描述为()。
(A)凝聚系统在恒温过程中的熵变,随温度趋于0K而趋于0(B)凝聚系统在恒温过程中的熵变为0(C)纯物质完美晶体的熵,随温度趋于0K而趋于0(D)纯物质完美晶体的熵,0K时为02.工作在393K和293K的两个大热源的卡诺热机，其效率为()。
(A)83%(B)25%(C)100%(D)20%3.某理想气体从同一始态(p1,V1,T1)出发,分别经恒温可逆压缩和绝热可逆压缩至同一体积V2,若环境所做功的绝对值分别为W T和W A,则有()。
(A)W T>W A(B)W T<W A(C)W T=W A(D)W T和W A无确定关系4.不挥发的溶质溶于溶剂中形成稀溶液之后，相对于溶剂而言将会引起溶液的()。
(A)凝固点下降(B)沸点降低(C)蒸汽压升高(D)化学势不变5.某温度下，反应CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g)的K∃=8.283，假设体系为理想气体反应系统，则当p(CH3OH)=1kPa，p(HCHO)=5kPa，p(H2)=10kPa时，反应将()。
(A)向正反应方向进行(B)向逆反应方向进行(C)刚好处于平衡状态(D)不能判断其进行的方向6.MgCO3(s)与其分解产物MgO(s)和CO2(g)达到平衡，该情况下系统的组分数C、相数P和自由度数F分别为()。
(A)C=3,P=3,F=2(B)C=2,P=3,F=1(C)C=1,P=3,F=0(D)C=1,P=2,F=17.对于反应A+B→G+H，其动力学方程形式为()。
(A)υ =kc A c B(B)υ =kc Aαc Bβ(C)υ =kc A c B/(1+K A c A c B)(D)无法直接确定8.电解质溶液的电导率随浓度变化的规律为：()。
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V V ( p,T ) 或 p p(V ,T ) 。（对、错）
（对）
平衡态的条件
热平衡 力平衡
T (1) T (2) T ( ) T p(1) p(2) p( ) p
相平衡 μi(1) μi(2) μi( )
理想气体简化的微观模型： （1）分子无体积 （2）分子间无相互作用
实际气体的微观模型： 具有吸引力的硬球。
气液相变
液化的必要条件 T<Tc 气液相变化的特征—水平线段、双节线
kci—双节线，气液共存
区的边界线
ck—饱和液体线， p*～V m(l)
ci —饱和蒸气线， p*～V m(g)
气体—压力为 pO 下 处于理想气体状态 的气态纯物质
液体和固体—压力为 pO 下的液态和固态 纯物质
溶液中的溶质—压力 为 pO下浓度为 cO 或bO 的理想稀溶液中的溶 质。
反应进度 ：
为从数量上统一表达反应进行的程度
def nB nB (0) B
dnB Bd
二、重要公式
压缩因子
Z def pV nRT
流体。 三个特点：(1)密度较高。(2) 恒温线在c点附
近相对比较平坦。(3) 粘度较低，有利于传质。
甲、乙、丙三种物质的临界温度分别 为343.05K、373.65K、405.65K，其中最易 液化的气体为（ C ）。
A 甲物质； B 乙物质； C 丙物质
Z—p恒温线
Z def pV nRT
定义波义耳温度TB ：
某实际气体服从范德华方程 a
( p Vm2 )(Vm b) RT
分子的半径为r ，则已占体积
b 4 4 πr 3 6.021023 3
热力学第一定律
数学表达式：封闭系统
d-Q d-W dU
条件公式： （1）恒容过程：dV = 0、只做体积功
QV U d-QV dU
（2）恒压过程：dp=0，p=p外 、只做体积功
和蒸气压随温度的变化； 水的沸点随压力的变化
ob－水的气固平衡线；冰的饱
和蒸气压随温度的变化
oc－水的液固平衡线；水的冰
点随压力的变化
o (oa,ob,oc 三线的交点)－水的三相点
610.5Pa, 0.01℃
虚线－亚稳平衡线；oa线向低温方向的延长线；
过冷水的饱和蒸气压随温度变化的曲线
热力学标准状态：
华东理工大学
East China University of Science And Technology
第一章 总结、习题
一、基本概念
系统和环境、状态和状态函数、状态函 数的基本特征、状态函数的基本假定、 平衡条件、理想气体和实际气体的微观 模型
在使用物质的量时，必须指明物质的基本单元。 试判断下面的说法中，哪些是不正确的：
Z p
T , p0
0
为定量表示实际气体对理想气体行为的偏离，
引入了压缩因子Z，它的物理意义是
。
V / V id
相同温度，压力下流体的体积与理想气体体积之比
某实际气体的温度为T，波义耳温度为TB，且
T TB 试在右面的坐标中画出该气体在T时的 pVm p 关系示意图。
pVm
p
水的相图
oa－水的气液平衡线；水的饱
当液体蒸发为同温度下的蒸气时，分子的
热运动能不变，但分子间距增大，因此要吸收
热量。
。 （对）
H2O (g)的标准摩尔生成焓等于H2 (g)的标 准摩尔燃烧焓。 。
（错）
标准摩尔反应焓
恒温化学反应
r HmO
B
Bf
HmO
(B)
r HmO
B
B
c
HmO
(B)
f HmO (H2O, g, T ) f HmO (H2O, l,T ) vapHmO (H2O,T )
Q p H d-Q p d H
QV U nCVo- ,mdT
适用条件：恒容、只做体积功，变温过程
Qp = H nCop- ,mdT
适用条件：恒压、只做体积功，变温过程
标准摩尔相变焓（恒温）
标准摩尔蒸发焓 标准摩尔熔化焓 标准摩尔升华焓 标准摩尔转变焓
vapHO m源自defHO m
(g) HmO
(l)
fus
H
O m
def HmO
(l)
H
O m
(s)
sub HmO
def
H
O m
(g)
H
O m
(s)
trsH
O m
(crI
crII)
=de=f
H
O m
(crII)
H
O m
(crI)
sub HmO fus HmO vap HmO (在同样温度下)
如非特别指明，相变化一般看作恒温过程。
判断对错：
说出简化示意图中的点、线、面的意义。
解： ①—临界恒温线； ②—低于临界温度的恒 温线。各区域所代表的 相态已标在图上。
临界点—气体与液体相互转化的极限， 气体与液体的差别消失
临界温度 Tc 临界压力 pc 临界体积 Vc
p 0 V Tc
2 V
p
2
Tc
0
超临界流体 温度、压力略高于临界点的流体称为超临界
c HmO (CH3OH,l,T ) =
c
H
O m
(CH3OH,g,T
)
vap
H
O m
(CH3OH,T )
r HmO (298.15K) ?
V
V
Z nRT / p V id
体积功
W体积
V2
p外dV
V1
d W体积 p外dV
范德华方程
p
a Vm2
(Vm
b)
RT
p
n2a V2
(V
nb)
nRT
a /Vm2 称为内压，是由于分子间有吸引
力而对压力的校正；
b称为已占体积，是由于分子有一定大小 而对体积的校正，它相当于1摩尔气体中 所有分子本身体积的4倍。
（1）（3） 。
(1) 1 mol 氯化铝；(2)1 mol
1 3 AlCl3
(3)1 mol铝离子； (4)1 mol 2Al 3
有关状态函数的基本假定:
对于一个均相系统，如果不考虑除压力以外的 其它广义力，为了确定平衡态，除了系统中每一种 物质的数量外，还需确定两个独立的状态函数。
判断对错：
化学平衡
B
BB
0
(1) 热平衡－系统内各部分以及环境具有相 同的温度。 T=T环 ( 恒温？)
(2) 力平衡－系统内各部分以及环境的各种 作用力达到平衡。 p=p环 （恒压？）
(3) 相平衡－相变化达到平衡，系统中各相 之间没有物质的传递，每一相的组成与 物质数量不随时间而变。
(4) 化学平衡－化学反应达到平衡，没有由 于化学反应而产生的系统组成随时间的 变化。