物理化學小結
(第一、二章)
第一章.熱力學第一定律
一、基本概念
1.系統與環境:三類系統,系統的兩種性質及相互關係。
2.熱力學平衡態:4種。
3.狀態函式:特性。
4.狀態方程:pv=nrt
5.過程和途徑
6.熱和功:正、負值的規定。
7.熱力學第一定律的數學表示式:δu=q+w
二、體積功與可逆過程
1.體積功的計算:膨脹或壓縮過程三種情況的計算表示式
2.可逆過程:特點。
三、焓:定義,δu=qv ,δh=qp 。熟練掌握相關q、w、δu和δh之間的關係,要求計算。
四、熱容:定義,會用熱容cv、cp來計算δu、δh。
五、應用
1.應用於理想氣體:理想氣體的熱力學能和焓是溫度的函式;
理想氣體cv和cp的差值(記住單原子分子、雙原子分子的熱容值);
理想氣體的絕熱過程:熱容比,過程方程式。(計算型別見例1-7)。
2.應用於實際氣體:節流膨脹的意思
節流膨脹的恆焓過程
joule-thomson係數:利用其正負值來判斷t和p的變化關係。
六、熱化學
1.熱效應的正負規定
2.化學反應中熱效應的關係及熱化學方程式
3.反應進度的概念
4.化學反應熱效應的計算:赫斯定律
利用生成焓來計算(產物-反應物)
利用燃燒熱來計算(反應物-產物)
第二章.熱力學第二定律
一、自發過程的特徵:3個
二、熱力學第二定律的兩種表述
三、卡諾迴圈:迴圈過程中q、w的計算,熱機效率或,3點結論(p49)
四、卡諾定理的表述:2點
五、熵1.熵的匯出:熱溫商,熵s的表示式及意義。
2. 熱力學第二定律的數學表示式-克勞修斯不等式:,式中符號的物理意義,
學會用來判斷過程是否可逆。
3.熵增加原理:δs絕熱 ≥ 0
δs孤立 ≥ 0
判斷自發過程與可逆過程的關係 (注意條件)
孤立系統中,熵增加原理可判別過程的方向和限度。
六、熵變的計算:在相同始終態之間設計可逆過程
s環=-q實際/t環
1.等溫過程中的計算:a.理想氣體等溫過程
b.相變過程
c.理想氣體混合過程
2.變溫過程中熵變的計算:等容變化
等壓變化
計算時,先設計成等溫、等容可逆過程或等溫、等壓可逆過程,再分步計算。
七、熵函式的物理意義:掌握「熵是系統混亂程度的度量」的相關內容
八、熱力學第三定律及規定熵:各自的定義,標準摩爾熵,利用標準摩爾熵計算化學反應的熵變(產物-反應物)
九、吉布斯能和亥姆霍茲能
1. 吉布斯能和亥姆霍茲能的定義及規定的條件
2.自發變化方向和限度的判據(見表2-2)
十、δg的計算
1.理想氣體等溫變化中的δg:
2.相變過程的δg:a.等溫等壓下的可逆相變過程:δg=0
b.等溫等壓下的不可逆相變過程:需設計成可逆過程來計算。
3.化學變化的:先求及,後用求算。
十一、熱力學函式之間的關係
1.熱力學基本關係式:4個(見p73,牢牢記住),會用數學求導方法分別對其求導,求得t、p、v、s的幾個等式。
2.麥克斯韋關係式:會用二階求導法應用於4個基本公式,得到p75的幾個等式(證明不要求)。
3.吉布斯-亥姆霍茲公式:微分式
十二、(略)
十三、偏摩爾量和化學勢
1.偏摩爾量:定義及其物理意義,集合公式(簡單計算),吉布斯-杜亥姆公式
2.化學勢:a.定義;化學勢的廣義定義;注意下角,只有吉布斯能表示的化學勢才是偏摩爾量;組成可變系統中4個熱力學基本公式的表示。
3.溫度、壓力對化學勢的影響:用偏摩爾量代替摩爾量
4.化學勢判據的應用:在相平衡、化學平衡中的應用,化學勢勢是物質傳遞方向和限度的判據。
十四、化學勢的標準態及其表示式
1.氣體的化學勢:
a.理想氣體:純態理想氣體的化學勢,道爾頓分壓定律,理想氣體混合物中組分b的化學勢。
(公式見p89)
b.真實氣體的化學勢:引入校正因子(逸度係數,掌握其與溫度壓力的關係),校正壓力
2.液態混合物、稀溶液、真實溶液的化學勢:
a. 液態混合物的化學勢:拉烏爾定律,表示式
b.理想稀溶液的化學勢:溶劑服從拉烏爾定律,溶質服從亨利定律;表示式
c. 真實溶液的化學勢:分別用活度係數對拉烏爾定律、亨利定律進行修正,表示式
(統一表示式見課本)
化學平衡
一、化學反應的平衡條件
二、化學反應等溫式和平衡常數:概念和公式見p96,掌握比較k與qp的大小來判定反應的狀態,計算見例。
三.平衡常數的表示法
1.理想氣體反應標準平衡常數:k無量綱,是溫度的函式,值越大反應越完全(產物除以反應物,以計量係數為冪指數,數值與反應式的寫法有關)。
2. 理想氣體反應經驗平衡常數(公式見課本p97-99,需記住,與有關)
a. 用kp表示的:有量綱,是溫度的函式;=0時無量綱
b. .用kx表示的:與溫度、壓力有關
c. .用kc表示的:溫度的函式
d. .用kn表示的:與溫度、壓力和配料比有關
3.真實氣體反應平衡常數:加入進行修正。
4.液相反應平衡常數:
5.復相化學反應:只考慮氣體,凝聚相可認為處於標準態;分解壓。
四、標準狀態下反應的吉布斯能變化及化合物的標準生成吉布斯能
1. 標準狀態下反應的吉布斯能變化:
a.計算平衡常數
b.間接計算反應的吉布斯能變化:利用反應的,根據反應式進行加減。
c.估計反應的可能性:
用直接判斷時,以42kj·mol-1和-42kj·mol-1進行判斷。
2. 化合物的標準生成吉布斯能:定義;計算時,生成物-反應物(與計量係數有關)
五、溫度對平衡常數的影響
化學反應等壓方程式:見公式,根據公式判斷k與溫度的變化關係。
計算:與溫度無關:定積分公式;不定積分公式(與溫度有關的計算不要求)
六、耦合反應的概念
物理化學第五章化學平衡小結
第四章化學平衡 核心內容 恆t p w 0下,化學反應 自發 平衡 反向自發 主要內容 化學反應 g k的計算及過程方向的判斷。一 內容提要 1 化學反應自發進行和達到平衡的條件 自發 平衡 反向自發 其中,為b的化學計量數,對於產物取正值,對於反應物取負值。2 理想氣體化學反應的等溫方程 分壓的影...
物理化學考綱
天津大學碩士研究生入學考試業務課考試大綱 課程編號 839 課程名稱 物理化學 含物理化學實驗 一 考試的總體要求 1.對本門課程中重要的基本概念與基本原理掌握其含義及適用範圍 2.掌握物理化學公式應用及公式應用條件。計算題要求思路正確。步驟簡明 3.掌握物理化學實驗中常用物理量的測量 包括原理 計...
物理化學實現報告
姓名 劉珍 學號 24102701902 序號 24 系別 南湖工程 班級 10製藥 指導老師 張建策 實驗日期 3月7日 實驗一 恆溫槽效能測試 一 實驗目的 1.了解恆溫槽的構造及恆溫原理,初步掌握其裝配和除錯的基本技術。2.繪製恆溫槽靈敏度曲線,學會分析恆溫槽的效能。3.掌握水銀接點溫度計,繼...