物理化学复习纲要.doc

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1、物理化学复习提纲(I)（华南理工大学物理化学教研室葛华才）说明：通常的Windows没有特殊的化学字符（如标准态、盐桥、液接界面等符号），因此在使用前最好下载有关的字库。解压后把自定义字库Eudc.*三个字库放入Windows文件夹下，而其它字库放入WindowsFont文件夹下。第一章气体第二章热力学第一定律与热化学第三章热力学第二定律第四章多组分系统热力学第五章化学平衡第六章相平衡第七－十二章 第一章气体一．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．重要关系式(1)理想气体：pV=nRT,n=m/M(2)分压或分体积：pB=cBRT＝pyB(3

2、)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：dW=-p外dV2.热力学第一定律：DU=Q+W，dU=dQ+dW3．焓的定义：H=U+pV4．热容：定容摩尔热容CV，m=dQV/dT=(¶Um/¶T)V定压摩尔热容Cp，m=dQp/dT=(¶Hm/¶T)P理性气体：

3、Cp，m-CV，m=R；凝聚态：Cp，m-CV，m≈0理想单原子气体CV，m=3R/2，Cp，m=CV，m+R=5R/25.标准摩尔反应焓：由标准生成焓DfHBq(T)或标准燃烧焓DcHBq(T)计算DrHmq=SvBDfHBq(T)=-SvBDcHBq(T)6.基希霍夫公式(适用于相变和化学反应过程)DrHmq(T2)=DrHmq(T1)+DrCp，mdT7.恒压摩尔反应热与恒容摩尔反应热的关系式Qp-QV=DrHm(T)-DrUm(T)=SvB(g)RT8.理想气体的可逆绝热过程方程：p1V1g=p2V2g，p1V1/T1=p2V2/T2，g=Cp，m/CV，m三、各

4、种过程Q、W、DU、DH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dT=0，DU=DH=0，Q=W非恒温过程，DU=nCV，mDT，DH=nCp，mDT单原子气体CV，m=3R/2，Cp，m=CV，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DU≈DH=nCp，mDT2．恒压过程：p外=p=常数，无其他功W'=0(1)W=-p外(V2-V1)，DH=Qp=nCp，mdT，DU=DH-D(pV)，Q=DU-W(2)真空膨胀过程p外=0，W=0，Q=DU理

5、想气体(Joule实验)结果：dT=0，W=0，Q=DU=0，DH=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。求整个过程的W、Q、DU及DH。已知该气体的CV，m恒定为20.92J×mol-1×K-1。解题思路：需先利用理想气体状态方程计算有关状态：(T1=27℃,p1=101325Pa，V1)→(T2=27℃,p2=p外=?，V2=?)→(T3=97℃,p3=1013.25kPa，V3=V2)首先计算功W，然后计算DU，再计算Q，DH。3.恒容过程：d

6、V=0W=0，QV=DU=nCV，mdT，DH=DU+VDp4．绝热过程：Q=0(1)绝热可逆过程W=-pdV=DU=nCV，mdT，DH=DU+DpV理想气体：p1V1g=p2V2g，p1V1/T1=p2V2/T2(2)绝热一般过程：由方程W=-p外dV=DU=nCV，mdT建立方程求解。5．节流过程(等焓过程)：DH=0，Q=0焦耳-汤姆逊系数mJ-T=(¶T/¶p)H，理想气体mJ-T=0，实际气体mJ-T≠06.相变过程S(a)→S(b)：(1)可逆相变(正常相变或平衡相变)：在温度T对应的饱和蒸气压下的相变，如水在常压下的0℃结冰或冰溶解，100℃时的汽化或凝结

7、等过程。由温度T1下的相变焓计算另一温度下的相变焓TDHmq(T2)=DHmq(T1)+DCp，mdT(2)不可逆相变：利用状态函数与路径无关的特点，根据题目所给的条件，设计成题目给定或根据常识知道的(比如水的正常相变点)若干个可逆过程，然后进行计算。例2：水在-5℃的结冰过程为不可逆过程，计算时要利用0℃结冰的可逆相变过程，即△H1 H2O(l，1mol，-5℃，pq)H2O(s，1mol，-5℃，pq)△H3↓△H2↑△H4H2O(l，1mol，0℃，pqH2O(s，1mol，0℃，pq)7．化学过程：标准反应焓DrHmq