1、物理化學(xué)總復(fù)習(xí),一、氣 體,1. 理想氣體定義、微觀特征、 PVT關(guān)系,凡是在任何T、P下均符合理想氣體狀態(tài)方程的氣體稱為。,分子本身不具有體積,分子間無相互作用力,微觀特征,PVT關(guān)系, 青絲網(wǎng),2. 實(shí)際氣體對理想氣體的偏差、范德華方程,3. 實(shí)際氣體液化的條件,實(shí)際氣體方程壓縮因子圖,對于理想氣體,必要條件,充分條件,二、熱力學(xué)基礎(chǔ)及應(yīng)用,1. 熱力學(xué)第一、二定律表述、數(shù)學(xué)表達(dá)式,第一類永動機(jī)不能實(shí)現(xiàn),第二類永動機(jī)不能實(shí)現(xiàn),過程可逆,過程不可逆,2. 基本概念,體系、環(huán)境及體系分類；,狀態(tài)函數(shù)及其特點(diǎn)；,功與熱及熱力學(xué)能；,焓的定義：,一定量理想氣體的 U、H都僅是溫度的函數(shù),恒壓摩爾熱

2、容、恒容摩爾熱容：,理想氣體：,標(biāo)準(zhǔn)生成熱、標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱與標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)熱關(guān)系：,反應(yīng),反應(yīng),反應(yīng)的恒壓熱效應(yīng)與恒容熱效應(yīng)的關(guān)系：,如反應(yīng),若反應(yīng)的,則,熵函數(shù)、亥姆霍茲自由能、吉布斯自由能定義及判據(jù)：,自發(fā)過程,可逆過程,第三定律熵：,恒溫、恒容及無其它功，,自發(fā)過程,可逆過程,恒溫、恒壓及無其它功，,自發(fā)過程,可逆過程,偏摩爾量、化學(xué)勢及化學(xué)勢判據(jù)：,有可能發(fā)生過程,可逆過程,W、Q、U、H、S 、A及G的計算：,3. 基本過程、基本公式,理想氣體自由膨脹,理想氣體等溫可逆過程,理想氣體等容可逆過程,理想氣體等壓可逆過程,理想氣體絕熱可逆,可逆相變化過程,4. 例題,1. 298K時，將2mol的

3、N2理想氣由0.1 MPa恒溫可逆壓縮到2MPa，試計算此過程的W、Q、U、H、S及G 。如果被壓縮了的氣體做恒溫膨脹再回到原來狀態(tài)，問此過程的W、Q、U、H、S及G又是多少？, 青絲網(wǎng),2. 根據(jù)下列數(shù)據(jù)，求乙烯C2H6(g)在298K時的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熱與標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒熱：,(1) C2H6(g)+7/2O2(g)= 2CO2(g) + 3H2O(l),(2) C(石墨) + O2(g) = CO2(g),(3) H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l),3. 苯在正常沸點(diǎn)353K時摩爾汽化焓為3075kJmol1。今將353K、101325kPa下的1mol液態(tài)苯在恒溫恒壓下蒸發(fā)為

4、苯蒸氣（設(shè)為理想氣體）。 1）求此過程的Q，W，U，H，S，A和G； 2）應(yīng)用有關(guān)原理，判斷此過程是否為可逆過程。,4.氣相反應(yīng) A(g) + B(g) = Y(g) 在500，100kPa 進(jìn)行，試計算該反應(yīng)的 及過程的Q、 W各為多少 (氣體可視為理想氣體),物 質(zhì),/ kJ.mol-1,Cp,m/J.K-1.mol-1,A(g) 235 19.1 B(g) 52 4.2 Y(g) 241 30.0,解：,或者,三、溶液、相平衡及化學(xué)平衡,理想溶液、理想稀溶液、獨(dú)立組分?jǐn)?shù)、自由度數(shù)、相律、標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯自由能、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)等。, 基本概念：, 概念題辨析,(1)克拉佩龍方程式用于純物質(zhì)的任

5、何兩相平衡。,(2)一定溫度下的乙醇水溶液，可應(yīng)用克克 方程計算其飽和蒸氣壓。,(3)任一化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)都只是溫度 的函數(shù)。,(4) 理想稀溶液中的溶質(zhì)遵守拉烏爾定律；溶 劑遵守亨利定律。,(5) 相是指系統(tǒng)處于平衡時，系統(tǒng)中物理性質(zhì) 及化學(xué)性質(zhì)都完全相同的均勻部分。,(6) 依據(jù)相律，純液體在一定溫度下，蒸氣壓 應(yīng)該是定值。,(7) 范特荷夫等溫方程,表示系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下性質(zhì)的是 ,用來判斷反應(yīng)進(jìn)行方向的是 。,(8) A(l)與B(l)可形成理想液態(tài)混合物，若在一定溫度T下，純A、純B的飽和蒸氣壓PA* PB*,則在二組分的蒸氣壓-組成相圖上的氣、液兩相平衡區(qū)，呈平衡的氣、液兩相的組

6、成必有。,yB xB (B) yB xB (C) yB =xB, 基本計算：,1. 溶液組成及氣液相組成、分壓、相數(shù)量 的計算；,3. 相圖分析及相律計算；,4. Vant Hoff等溫方程、等壓方程應(yīng)用，,平衡常數(shù)及平衡組成的計算。,單組分氣液兩相平衡時平衡溫度、 壓力的計算；,求總壓為101.325kPa時氣、液相濃度各為多少？,1.苯和甲苯構(gòu)成理想液態(tài)混合物，已知358K時,2.一定溫度A和B構(gòu)成的理想溶液中A的摩爾分?jǐn)?shù)濃度xA=0.5，求平衡氣相的總壓和氣相中A的摩爾分?jǐn)?shù)濃度。,已知該溫度下純A的飽和蒸氣壓,3. 298.15K，反應(yīng),求物質(zhì)的量之比為,的混合氣體在總壓力為101325

7、Pa下的壓力商,298.15K 時,的,和,并判斷反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向？,四、電化學(xué),電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率、離子強(qiáng)度、離子的平均活度及平均活度系數(shù)、可逆電池、濃差電池、電池電動勢、分解電壓等。,基本概念,基本計算,1、電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率等計算；,2、電解質(zhì)的活度、離子的平均活度、平 均活度系數(shù)、離子強(qiáng)度的計算；,3、電池電動勢、電極電勢及電池反應(yīng)的,的計算；,4、會將簡單反應(yīng)設(shè)計成原電池等。,1. 298K時電池:,Zn(s)|ZnCl2 (b=0.0102mol.kg-1 ) | AgCl(s)|Ag(s),電動勢為,E=1.156V,（1）寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)；,（2）計算298K時電

8、池標(biāo)準(zhǔn)電動勢E,設(shè)活度系數(shù)為1。,2. 寫出電池,Zn(s)|Zn2+ (a Zn2+ =0.9 ) | Cu2+ (a Cu2+ =0.7 ) |Cu(s),的電極反應(yīng)和電池反應(yīng)。,已知25時,求電池的電動勢E和通電2F時的G。,五、化學(xué)動力學(xué),基本概念,反應(yīng)速率、基元反應(yīng)、反應(yīng)分子數(shù)、反應(yīng)級數(shù)等。,基本計算,1.一級反應(yīng)、二級反應(yīng)的微分方程、積分 方程及其特征，會進(jìn)行相應(yīng)計算；,2.溫度對反應(yīng)速率的影響阿累尼斯公式的 應(yīng)用及相關(guān)計算。,1、某物B的分解反應(yīng)是一級反應(yīng)，800K時速率常數(shù)k=3.4s-1，求分解掉50%需多長時間？若反應(yīng)的活化能Ea=60kJ/mol，850K時分解的速率常數(shù)

9、是多少？,2、基元反應(yīng) 2AA2的Ea=100kJ.mol-1, 560K時，在一個恒容的反應(yīng)器中充入2kPa純A，反應(yīng)的半衰期t1/2=10min ，611K時, 在同樣A的起始壓力下使發(fā)生上述反應(yīng)5min，求容器中總壓。,概念題辨析,(1) 反應(yīng)速率系數(shù)k與反應(yīng)物的濃度有關(guān) (2) 基元反應(yīng)肯定是單分子反應(yīng) (3) 一級反應(yīng)肯定是單分子反應(yīng) (4) 質(zhì)量作用定律僅適用于基元反應(yīng) (5) 對二級反應(yīng)來說，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化同一百分?jǐn)?shù)時， 若開始濃度愈低，則所需時間愈短,(6) 催化劑只能加快反應(yīng)速率，而不能改變化學(xué) 反應(yīng)的平衡常數(shù)。 (7) Arrhenius活化能的定義,(9) 反應(yīng)級數(shù)不可能為負(fù)

10、值,(8) 若反應(yīng)AY,對A為一級，則A的半衰期,(10)基元反應(yīng)H+Cl2 HCl+Cl是雙分子反應(yīng),(11)一級反應(yīng)的特征是 a. ； b. ； c. 。,(12) 若反應(yīng)A+2B Y是基元反應(yīng)，則其反應(yīng)的 速率方程可以寫成,六、表面現(xiàn)象,基本概念,表面張力、比表面吉布斯自由能、物理吸附、化學(xué)吸附、溶液的表面吸附、正吸附與負(fù)吸附、表面活性劑等。,基本計算,1、彎曲表面附加壓力的計算；,2、會用開爾文公式計算彎曲液面的蒸氣壓；,3、會用吉布斯等溫式計算溶液表面吸附量。, 概念題辨析,(1) 液體表面張力的方向總是與液面垂直 。,(2) 彎曲液面產(chǎn)生的附加壓力與表面張力成反比,(3) 彎曲液面產(chǎn)生的附加壓力的方向總是指向 曲面的曲率中心。,(4) 彎曲液面的飽和蒸氣壓總大于同溫下平液 面的蒸氣壓。,(5) 同溫度下，小液滴的飽和蒸氣壓大于平液 面的蒸氣壓。,(6) 吉布斯所定義的“表面過剩濃度”只能是正值 ，不可能是負(fù)值。,(7) 表面活性物質(zhì)在界面層的濃度大于它在溶液 本體的濃度。,(8) 蘭繆爾等溫吸附理論只適用于單分子層吸附。 (9) 化學(xué)吸附無選擇性。,(10) 高分散度固體表面吸附氣體后，可使固體表面的吉布斯函數(shù)降低。,(11) 今有一球形肥皂泡，半徑為r，肥皂