傅献彩物理化学电子教桉课件第五版物理化学总复习.ppt

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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、恒容摩尔热容：,理

2、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理想气由0.1 MPa恒温

3、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）。1）求此过程的Q，W，U，H，S，A和G；2）应用

4、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)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

5、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(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.

6、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,298.15K 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

7、、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)|ZnCl2-1)|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

8、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

9、，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AY,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

10、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,