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1、物理化学总复习,一、气 体,1. 理想气体定义、微观特征、 PVT关系,凡是在任何T、P下均符合理想气体状态方程的气体称为。,分子本身不具有体积,分子间无相互作用力,微观特征,PVT关系,2. 实际气体对理想气体的偏差、范德华方程,3. 实际气体液化的条件,实际气体方程压缩因子图,对于理想气体,必要条件,充分条件,二、热力学基础及应用,1. 热力学第一、二定律表述、数学表达式,第一类永动机不能实现,第二类永动机不能实现,过程可逆,过程不可逆,2. 基本概念,体系、环境及体系分类；,状态函数及其特点；,功与热及热力学能；,焓的定义：,一定量理想气体的 U、H都仅是温度的函数,恒压摩尔热容、恒容摩
2、尔热容：,理想气体：,标准生成热、标准燃烧热与标准反应热关系：,反应,反应,反应的恒压热效应与恒容热效应的关系：,如反应,若反应的,则,熵函数、亥姆霍兹自由能、吉布斯自由能定义及判据：,自发过程,可逆过程,第三定律熵：,恒温、恒容及无其它功，,自发过程,可逆过程,恒温、恒压及无其它功，,自发过程,可逆过程,偏摩尔量、化学势及化学势判据：,有可能发生过程,可逆过程,W、Q、U、H、S 、A及G的计算：,3. 基本过程、基本公式,理想气体自由膨胀,理想气体等温可逆过程,理想气体等容可逆过程,理想气体等压可逆过程,理想气体绝热可逆,可逆相变化过程,4. 例题,1. 298K时，将2mol的N2理想气
3、由0.1 MPa恒温可逆压缩到2MPa，试计算此过程的W、Q、U、H、S及G 。如果被压缩了的气体做恒温膨胀再回到原来状态，问此过程的W、Q、U、H、S及G又是多少？,2. 根据下列数据，求乙烯C2H6(g)在298K时的标准摩尔生成热与标准摩尔燃烧热：,(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. 苯在正常沸点353K时摩尔汽化焓为3075kJmol1。今将353K、101325kPa下的1mol液态苯在恒温恒压下蒸发为苯蒸气（设为理想气体
4、）。 1）求此过程的Q，W，U，H，S，A和G； 2）应用有关原理，判断此过程是否为可逆过程。,4.气相反应 A(g) + B(g) = Y(g) 在500，100kPa 进行，试计算该反应的 及过程的Q、 W各为多少 (气体可视为理想气体),物 质,/ 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、相平衡及化学平衡,理想溶液、理想稀溶液、独立组分数、自由度数、相律、标准生成吉布斯自由能、标准平衡常数等。, 基本概念：, 概念题辨析,(1)克拉佩龙方程式用于纯物质的任何两相平衡。,(2)
5、一定温度下的乙醇水溶液，可应用克克 方程计算其饱和蒸气压。,(3)任一化学反应的标准平衡常数都只是温度 的函数。,(4) 理想稀溶液中的溶质遵守拉乌尔定律；溶 剂遵守亨利定律。,(5) 相是指系统处于平衡时，系统中物理性质 及化学性质都完全相同的均匀部分。,(6) 依据相律，纯液体在一定温度下，蒸气压 应该是定值。,(7) 范特荷夫等温方程,表示系统标准状态下性质的是 ,用来判断反应进行方向的是 。,(8) A(l)与B(l)可形成理想液态混合物，若在一定温度T下，纯A、纯B的饱和蒸气压PA* PB*,则在二组分的蒸气压-组成相图上的气、液两相平衡区，呈平衡的气、液两相的组成必有。,yB xB
6、 (B) yB xB (C) yB =xB, 基本计算：,1. 溶液组成及气液相组成、分压、相数量 的计算；,3. 相图分析及相律计算；,4. Vant Hoff等温方程、等压方程应用，,平衡常数及平衡组成的计算。,单组分气液两相平衡时平衡温度、 压力的计算；,求总压为101.325kPa时气、液相浓度各为多少？,1.苯和甲苯构成理想液态混合物，已知358K时,2.一定温度A和B构成的理想溶液中A的摩尔分数浓度xA=0.5，求平衡气相的总压和气相中A的摩尔分数浓度。,已知该温度下纯A的饱和蒸气压,3. 298.15K，反应,求物质的量之比为,的混合气体在总压力为101325Pa下的压力商,29
7、8.15K 时,的,和,并判断反应自发进行的方向？,四、电化学,电导率、摩尔电导率、离子强度、离子的平均活度及平均活度系数、可逆电池、浓差电池、电池电动势、分解电压等。,基本概念,基本计算,1、电导、电导率、摩尔电导率等计算；,2、电解质的活度、离子的平均活度、平 均活度系数、离子强度的计算；,3、电池电动势、电极电势及电池反应的,的计算；,4、会将简单反应设计成原电池等。,1. 298K时电池:,Zn(s)|ZnCl2 (b=0.0102mol.kg-1 ) | AgCl(s)|Ag(s),电动势为,E=1.156V,（1）写出电极反应和电池反应；,（2）计算298K时电池标准电动势E,设活
8、度系数为1。,2. 写出电池,Zn(s)|Zn2+ (a Zn2+ =0.9 ) | Cu2+ (a Cu2+ =0.7 ) |Cu(s),的电极反应和电池反应。,已知25时,求电池的电动势E和通电2F时的G。,五、化学动力学,基本概念,反应速率、基元反应、反应分子数、反应级数等。,基本计算,1.一级反应、二级反应的微分方程、积分 方程及其特征，会进行相应计算；,2.温度对反应速率的影响阿累尼斯公式的 应用及相关计算。,1、某物B的分解反应是一级反应，800K时速率常数k=3.4s-1，求分解掉50%需多长时间？若反应的活化能Ea=60kJ/mol，850K时分解的速率常数是多少？,2、基元反
9、应 2AA2的Ea=100kJ.mol-1, 560K时，在一个恒容的反应器中充入2kPa纯A，反应的半衰期t1/2=10min ，611K时, 在同样A的起始压力下使发生上述反应5min，求容器中总压。,概念题辨析,(1) 反应速率系数k与反应物的浓度有关 (2) 基元反应肯定是单分子反应 (3) 一级反应肯定是单分子反应 (4) 质量作用定律仅适用于基元反应 (5) 对二级反应来说，反应物转化同一百分数时， 若开始浓度愈低，则所需时间愈短,(6) 催化剂只能加快反应速率，而不能改变化学 反应的平衡常数。 (7) Arrhenius活化能的定义,(9) 反应级数不可能为负值,(8) 若反应A
10、Y,对A为一级，则A的半衰期,(10)基元反应H+Cl2 HCl+Cl是双分子反应,(11)一级反应的特征是 a. ； b. ； c. 。,(12) 若反应A+2B Y是基元反应，则其反应的 速率方程可以写成,六、表面现象,基本概念,表面张力、比表面吉布斯自由能、物理吸附、化学吸附、溶液的表面吸附、正吸附与负吸附、表面活性剂等。,基本计算,1、弯曲表面附加压力的计算；,2、会用开尔文公式计算弯曲液面的蒸气压；,3、会用吉布斯等温式计算溶液表面吸附量。, 概念题辨析,(1) 液体表面张力的方向总是与液面垂直 。,(2) 弯曲液面产生的附加压力与表面张力成反比,(3) 弯曲液面产生的附加压力的方向
11、总是指向 曲面的曲率中心。,(4) 弯曲液面的饱和蒸气压总大于同温下平液 面的蒸气压。,(5) 同温度下，小液滴的饱和蒸气压大于平液 面的蒸气压。,(6) 吉布斯所定义的“表面过剩浓度”只能是正值 ，不可能是负值。,(7) 表面活性物质在界面层的浓度大于它在溶液 本体的浓度。,(8) 兰缪尔等温吸附理论只适用于单分子层吸附。 (9) 化学吸附无选择性。,(10) 高分散度固体表面吸附气体后，可使固体表面的吉布斯函数降低。,(11) 今有一球形肥皂泡，半径为r，肥皂水溶液的表面张力为，则肥皂泡内附加压力是,(12) 人工降雨是将一定浓度的AgBr水溶液喷洒在积雨云层中，其目的是为降雨提供湿度。,(13) 溶液界面等温吸附的结果，溶质在界面层的浓度一定小于它在体相的浓度。,(14) 同种液体相同温度下 ，弯曲液面的蒸气压与平液面的蒸气压的关系是,p平 p凹 p凸,(15) 化学吸附的吸附力是化学键力,
