第五版物理化学复习资料

第一章热力学第一定律

1、热力学三大系统：

（1）敞开系统：有物质和能量交换；

（2）密闭系统：无物质交换，有能量交换；（3）隔绝系统（孤立系统）：无物质和能量交换。 2、状态性质（状态函数）：（1）容量性质（广度性质）：如体积，质量，热容量。数值与物质的量成正比；具有加和性。（2）强度性质：如压力，温度，粘度，密度。数值与物质的量无关；不具有加和性，整个系统的强度性质的数值与各部分的相同。

特征：往往两个容量性质之比成为系统的强度性质。 3、热力学四大平衡：

（1）热平衡：没有热隔壁，系统各部分没有温度差。

（2）机械平衡：没有刚壁，系统各部分没有不平衡的力存在，即压力相同（3）化学平衡：没有化学变化的阻力因素存在，系统组成不随时间而变化。

（4）相平衡：在系统中各个相（包括气、液、固）的数量和组成不随时间而变化。 4、热力学第一定律的数学表达式： ?U = Q + W Q 为吸收的热（+），W 为得到的功（+）。

定容

定温

定压

绝热

,2121ln ln p m C T T R p p =

得到的功W

p nRT p - 或

V nRT V - p V -?

或

nR T -?

,V m nC T ?

吸收的热Q

,V m nC T ?

ln V nRT V

,p m nC T ?

内能增量

U Q W ?=+

,V m nC T ? 0

,V m nC T ? ,V m nC T ?

焓变

H U p V ?=?+?

,V m nC T ?

,p m nC T ? ,p m nC T ?

熵变S ?

21ln V T C T

ln p nR p

ln p T C T

或2

V nR V 亥姆霍兹（定温定容）

A U T S ?=?+?

pdV -?

吉布斯（定温定压） G H T S ?=?-?

p nRT p

12、在通常温度下，对理想气体来说，定容摩尔热容为：

单原子分子系统 ,V m C =

R 双原子分子（或线型分子）系统 ,V m C =52R 多原子分子（非线型）系统 ,V m C 6

R R == 定压摩尔热容：

单原子分子系统 ,52

p m C R =

双原子分子（或线型分子）系统 ,,p m V m C C R -=,72

p m C R = 多原子分子（非线型）系统 ,4p m C R = 可以看出：

,,p m V m C C R -=

13、,p m C 的两种经验公式：,2p m C a bT cT =++ （T 是热力学温度，a,b,c,c ’ 是经 ,2

p m c C a bT T =++

验常数，与物质和温度范围有关） 14、在发生一绝热过程时，由于0Q δ=，于是dU W δ=

理想气体的绝热可逆过程，有：,V m nC dT pdV =- ? 22,11ln

ln V m T V C R T V =- 21

,12

ln ,ln V m p V C Cp m p V ?= ,,p m

V m

C pV C γγ=常数 =

>1. 15、-焦耳汤姆逊系数：J T T =(

)H p

μ??- J T μ-＞0 经节流膨胀后，气体温度降低； J T μ-＜0 经节流膨胀后，气体温度升高； J T μ-=0 经节流膨胀后，气体温度不变。 16、气体的节流膨胀为一定焓过程，即0H ?=。

17、化学反应热效应：在定压或定容条件下，当产物的温度与反应物的温度相同而在反应过

程中只做体积功不做其他功时，化学反应所吸收或放出的热，称为此过程的热效应，或“反应热”。 18、化学反应进度：()()()

n B n B B ξν-=

末初

（对于产物v 取正值，反应物取负值）

1ξ=时，r r m U

U ξ??=

，r r m H

H ξ

??=

19、（1）标准摩尔生成焓（0

r m H ?）：在标准压力和指定温度下，由最稳定的单质生成单位

物质的量某物质的定压反应热，为该物质的标准摩尔生成焓。（2）标准摩尔燃烧焓（0

c m H ?）：在标准压力和指定温度下，单位物质的量的某种物质

被氧完全氧化时的反应焓，为该物质的标准摩尔燃烧焓。

任意一反应的反应焓0

r m H ?等于反应物燃烧焓之和减去产物燃烧焓之和。 20、反应焓与温度的关系-------基尔霍夫方程

()()r B A p p p p p p H H H C B C A C T T T ????

??????=-=

-=?

? ? ??????????

()()()()

210,021p p p C H T H H C T T ?=???>?-?=?-

0,Cp ?<即产物热容小于反应物热容，则 ()0p H T ???<，即温度升高时反应焓减小。 0,Cp ?>即产物热容大于反应物热容，则 ()0p H T ???>，即温度升高时反应焓增大。 0,p C ?=或很小时，反应焓将不随温度而改变。

21、基尔霍夫方程的应用： ()()()2121p H H C T T ?-?=?-

适用条件：温度变化范围不大时，将 p C ?近似看作常数，与温度无关。

第二章热力学第二定律

1、热力学第二定律的经典表述：人们不可能设计成这样一种机器，这种机器能不断循环工

作，它仅仅从单一热源吸热变为功而没有任何其他变化。

2、卡诺循环：

过程1 保持T 2定温可逆膨胀。故2

2121

V Q W RT V =-= 过程2 绝热可逆膨胀。由于系统不吸热，0Q =，故 212()

V W U C T T =?=- 过程3 保持T 1定温可逆压缩。故 4

1313

ln V Q W RT V =-= 过程4 绝热可逆压缩。故 421()V W U C T T =?=- 卡诺热机的效率：21

W T T Q T η--=

制冷效率：121T T T β=- 3、卡诺定理：

（1）在两个不同温度的热源之间工作的任意热机，以卡渃热机的效率为最大。否则将违

反热力学第二定律。

（2）卡诺热机的效率只与两个热源的温度有关，而与工作物质无关。否则也将违反热力学

第二定律。

4、热力学第二定律人数学表达式--------克劳修斯不等式 Q

dS T

δ≥

dS 是系统的熵变，Q δ是实际过程中传递的热，T 是热源温度，

δ是实际过程中的热

温商。该式的等号适用于可逆过程；大于号适用于不可逆过程。它的含义是：

（1）假如某一过程的发生将使系统的熵变大于热温商，则该过程是一个不违反热力学第

二定律的、有可能进行的不可逆过程。

（2）假如某一过程发生时，系统的熵变为热温商相等地，则该过程是一个可逆过程。（3） Q

dS T

δ<

的过程不可能发生。

（4）克劳修斯不等式用于孤立系统时，

0dS ≥,即孤立系统中所发生的任意过程总是向着熵增大的方向进行。

5、熵变的计算：

（1）定温过程中的熵变：2

21112

ln ln r V nRT Q V p V S nR nR T T V p ?=

==? （2）定压过程的熵变：2

112

ln T T r

p T T Q C dT T S Cp T T T δ?=

==??

（3）定容过程的熵变：2211

ln T T r V V T T Q C dT T S C T T T δ?===?? （4）相变化的熵变：H n H

S T T

???== （定温定压，两相平衡，可逆） 6、熵是系统混乱度的度量： ln S k =Ω Ω是热力学概率，k 是玻耳兹曼常数。

7、热力学第二定律的本质：一切自发过程，总的结果都是向混乱度增加的方向进行。 8、热力学第三定律：在0K 时，任何纯物质的完美晶体其熵值为零。

9、有反应： a A b B g G h H

+→+ 熵变计算：()()()()o o o o o

r m m m m m S gS G hS H aS A bS B ?????=+-+????

10、定温定容的系统--------亥姆霍兹函数A （1）定义A U TS =-

（2）(),'T V A W ?≤ 等式表示可逆，不等式表示不可逆。

在定温定容条件下，系统亥姆霍兹函数的减少等系统所能做的最大有效功（绝对值）。（3）(),0T V A ?< ，表示能够发生的不可逆过程。

(),0T V A ?= ，表示可逆过程（或平衡） (),0T V A ?> ，表示不可能发生的过程

11、定温定压系统-----------吉布斯函数G

（1）定义： G H TS U pV TS A p V =-=+-=+ （2）(),'T p G W ?≤ 等式表示可逆，不等式表示不可逆。

在定温定压条件下，系统亥姆霍兹函数的减少等系统所能做的最大有效功（绝对值）。（3）(),0T p G ?< ，表示能够发生的不可逆过程。 (),0T p G ?= ，表示可逆过程（或平衡）

(),0T p G ?> ，表示不可能发生的过程 12、热力学的基本公式：

当系统只做体积功不做其他功时

dU TdS pdV dH TdS Vdp dA SdT pdV dG SdT Vdp

=-=+=--=-+

13、麦克斯韦关系式： V S T p V S ??????

? ???????

S p T V p S ??????

= ? ?????

?? V T S p V T ??????

= ? ??????? p T S V p T ??????-= ? ????

???

14、计算G ?：

（1）定温：221

p p p p nRT p G Vdp dp nRT p p ?=

==?

（2）发生相变：始态和终态的两个相平衡，且温度和压力相同，则0G ?=

始态和终态不平衡，则设计可逆过程来计算。（3）化学反应：G H T S ?=?-?

（4）G ?温度的变化--------吉布斯--亥姆霍兹公式

定温：()p G S T ????=-??

???? ()p G T G H T ?????=?-??????? ()2

p G T H

T T ?????=-?????

应用式： 2211

22111()T T T T G G H dT H T T T T T ???????

??-=-=?- ? ? ???????

第三章化学势

1、（1）偏摩尔量的定义：多组分系统的任一种容量性质X （X 可分别代表V ，U ，H ，S ，

A ，G 等），可以看成是温度T 、压力p 及各物质的量,

C n n ，…的函数： (),,,,,B C

D X f T p n n n =

C A ,(B)A ,(B),,(C A)

d d d d p n T n T p n X X X X T p n T p n ≠?????????=++ ? ? ?

?????????

C B B ,,(C B) d T p n X n n ≠???++ ???? 定义：()

B ,,

C B def C T p n X X n ≠??? ???? 则A A B B d d d X X n X n =++ B

B B

d X

n =∑

B X 称为B 的“偏摩尔量”。

（2）偏摩尔量的集合公式： A A C C X n X n X =++……

2、（1）化学势定义：B B B ,,(C B)

T P n

G G n μ≠??

????

（2）物理意义：决定物质传递方向和限度的强度因素。（3）定温定压下： 'B

r dG dn

W μδ=

=∑ ，也就是说B B dn μ∑是定温度定压条件下

一多组分均相系统在发生状态变化时所能做出的最大有效功。

（4）在不做其他功的条件下，(),0T p dG <是能够进行的过程；(),0T p dG =，过程即达

平衡。

3、理想气体化学势表达式：ln

p RT p

θμμ=+ 4、对于理想气体混合物来说，其中某种气体的行为与该气体单独占有混合气体总体积时的行为相同。即ln

B B p RT p θ

μμ=+ 5、实际气体的化学势：ln

RT p θ

γμμ=+()ln RT f p θθμ=+

定义逸度f p γ= 校正因子γ称为逸度系数或逸度因子。

6、拉乌尔定律：一定温度时，溶液中溶剂的蒸气压A p 与溶剂在溶液中的物质的量分数A x 成正比，其比例是纯溶剂在该温度时的蒸气压*

A p （上标“*”表示纯物质）。即：

***A A A A A A B p p x p p p x =?-=

（溶液蒸气压的降低与溶质在溶液中的摩尔分数成正比） 7、（1）理想液态混合物：在一定的温度和压力下液态混合物中任意一种物质在任意浓度下

均遵守拉乌耳定律的液态混合物。

（2）理想液态混合物中物质的化学势：液态混合物与蒸气相达成平衡时，有： (ln)()()ln

B B B B p s g g RT p

μμμ?

?==+*

()ln B B l RT x μ=+，其中*

*()()ln B B B

p l g RT p

μμ?

?=+

8、亨利定律：一定温度时，稀溶液中挥发性溶质的平衡分压与溶质在溶液中的摩尔分数成正比：B x B p k x = ，

B p 是与溶液平衡的溶质蒸气的分压，B x 是溶质在溶液中的摩尔分数，x k 是比例常数，称为亨利系数。其数值在一定温度下不仅与溶质性质有关，还有溶剂性质有关，可以大于或小于纯溶质的饱和蒸汽压*B p 。

9、理想稀溶液的定义：一定的温度和压力下，在一定的浓度范围内，溶剂遵守拉乌尔定律、

溶质遵守亨利定律的溶液称为理想稀溶液。

10、不挥发性溶质理想稀溶液的依数性：（1）凝固点降低：*2()f f B fus m

R T T x H ?

? （fus m H ??与温度无关）

=f B K m ，其中B m 是溶液中溶质的质量摩尔浓度。

f K 是凝固点降低常数*2()f A f fus m R T M K H ?

?（A M 是溶剂的摩尔质量，单位1kg mol - ）

（2）沸点升高：*11

ln ()vap m A b b

H x R T T ??=-

沸点升高常数*2()b A

b vap m

R T M K H ?

=? 则b b B T K m ?= （3）半透膜两边平衡时，纯溶剂的压力为*p 、溶液的压力为p ，则 *p p -=∏ ，压力差∏称为渗透压，渗透压c R T ∏=B B W R T

M V

∏ （4）求算活度：*

11ln (

)fus m A f f

H a R

T T ?

- *11()vap m b b

H R T T ??=-

*,m A

V RT

∏=-

第四章化学平衡

1、理想气体的化学反应：()()()()aA g bB g gG g hH g +===+

标准平衡常数()()()()

g h

G H a b

A B p p p p K p p p p ???

??= 活度商(')(')(')(')g h

G H a a b

A B p p p p Q p p p p ????=

标准吉布斯函数变化ln r m G RT K ?

?=- ln r m r m a G G RT Q ?

?=?+ 当a Q K ?<时，0r m G ?<，反应能够正向进行。当a Q K ?>时，0r m G ?>，反应能够逆向进行。当a Q K ?=时，0r m G ?=，反应达到平衡。。 2、平衡常数的表示法：

（1）气相反应：()()()()()()

B g h G H B a b

A B p p p p K p p p p p p νν

???

?-???==∏ （g h a b ν?=+--） ()()B

B B p B B B x K p px x p K p ννννν??=∏=∏=∏= B

x B

p K x K p νν-?=∏=（与温度、压力有关）=

(()B

B B x B B B n K x n n n n K n ν

νννν-?-?=∏=∏=∏=总总总） n x K K n ν?=总

总结：()()()p x n K K p K p p K p p n ννν??-?????===总

（2）液相反应：

理想液态混合物：B B K x ν

?=∏ 理想稀溶液：()B

B K c c ν??=∏

非理想稀溶液：B B K a ν

?=∏ （3）复相反应：

3、（1）温度对平衡常数的影响：12

(2)11ln ()(1)r m H K K R T T ????=-

（2）压力、惰性气体的影响：()n K K p p n ν???=总

第五章多相平衡

1、相：系统中，物理及化学性质完全均一的部分。

气体：一个系统中，无论有多少气体，都只能形成一个气相。液体：由于不同液体的相互溶解的程度不同，一个系统中可以有一个或两个液相，

但不会超过三个。

固体：如果系统中的不同固体达到分子程度的均匀混合，形成固溶体，一种固溶

体是一个固相；否则，不论固体有多碎，系统中有多少固体，就有多少个固相。

2、物种数S ：系统中所含的化学物质。

3、组分数K ：足以表示系统中各相组成所需要的最少独立物种数。

4、独立化学平衡数R ，独立溶度关系数R ’

5、 'K S R R =--

6、自由度：在不引起旧相消失和新相形成的前提下，可以在一定范围内独立变动的强度性

质。 7、相律：2f K φ=-+（只考虑温度和压力）φ为相数普遍式：f K n φ=-+

第六章

1、设每种分布的微观状态数为j t ，那么系统的总微观状态数就等于各种分布的微观状态数之和：j

Ω=

∑

2、波尔兹曼定理：ln S k =Ω（231.3810k R L -==?）

3、斯特林近似：ln !ln N N N N ≈-

4、分子配分函数：

最概然分布方式：i i kT

i i kT

i n g e N g e ξξ--=∑i j kT i i kT j

j n g e n g e ξξ--?=（i ξ为i 级能量值，g 为简并度）

第七章电化学

1、（1）原电池：正极是阴极（还原极）；负极是阳极（氧化极）。

（2）电解池：正极是阳极（氧化极）；负极是阴极（还原极）。

2、法拉第定律：当电流通过电解质溶液时，通过电极的电荷量与发生电极反应的物质的

量成正比：Q nF =，其中1

196485F C mol -=

，n 的数值就等于该离子的价态变化数。

3、（1）溶液电阻()R l A ρ= ，l 为两电极间的距离，A 为浸入溶液的电极面积，ρ为电

阻率。

（2）电导率1

l G A κρ??

= ???

()1S m - ，G 是倒数电导。（3）摩尔电导率()

m c S m mol κ-?=

强电解质的摩尔电导率与物质的量溶度c ：(1)m m c β∞?=?-

弱电解质的摩尔电导率（以HAc 为例）： ()

()

()m m m HAc H Ac λλ∞∞+∞-

?=+

()()()m m m HCl NaAc NaCl ∞∞

∞

=?+?-? 4、电导测定应用：

（1）求弱电解质的电离度α和电离平衡常数：m m α∞

=ΛΛ

221()

m c m m m c c K αα∞

∞

Λ==-ΛΛ-Λ

（2）求微溶盐的溶解度和溶度积：饱和溶液的溶度：2()

(((m m H O c κκκ∞∞

-==ΛΛ盐）

盐）盐），溶解度：s M c =

溶度积（m n A B ）：()()()()n m

n m n m sp K c A c B mc nc +-????==?

????? 5、溶液中的离子的活度和活度系数：

z z v v M A v M v A +-+-+-→+

（1）电解质的化学势可用各个离子的化学势之和表示：

v v μμμ++--=+

(ln )(ln )

ln ln v

v v RT a v RT a v v RT a a RT a

μμμμμ+-

??+++---?

++--+-

?+=+++=++=+

（2）离子平均活度a ±，与离子平均质量摩尔溶度m ±和离子平均活度系数γ±的关系： a m m γ?±±±=

（3）对强电解质v v M A +-来说，令v v v +-=+，定义离子平均活度v v v a a a +-±+-= ，离子平均活度系数v v v γγγ+-±+-= ，离子平均质量摩尔溶度v v v m m m +-±+-= 。（4）在稀溶液情况下，影响强电解质离子平均活度系数γ±的主要因素是浓度和离子

价数，而且离子价数比浓度的影响更加显著。溶液离子强度定义：

2B B B

I m z =

∑ （m 是离子的质量摩尔浓度，z 是离子价数，B 是某种离子） ln 'A I γ±=- （温度和溶剂指定，'A 为常数）

6、可将化学能转化为电能的装置叫电池，若此转化是以热力学可逆方式进行的，则称为“可逆电池”。在可逆电池中，系统吉布斯函数的降低'()r m T p G ?，等于系统对外所做的最大功'r W 此时电池两极间的电势差可达最大值，称为该电池的电动势E ，即： '()'r m T p r G W nFE ?==-

7、热力学意义上的可逆电池具备的两个条件：

（1）可逆电池放电时的反应与充电时的反应必须互为逆反应。

（2）可逆电池所通过的电流必须为无限小。 8、能斯特方程：

反应温度为T 时，电池反应：aA bB gG hH +→+

方程：ln

g h

G H a b

A B a a RT E E nF a a ?

=- （n 是电极反应中得失电子数，B a 是反应物质B 的活度） 9、求算电池标准电动势：r m E G nF ??=-?

10、电动势E 及其温度系数()p E T ??与电池反应热力学量的关系： r m p p

G E nF T T ???????=- ?

???????r m p E S nF T ???

?= ???? 定温条件，反应的可逆热效应：r r m p

E Q T S n

F T

T ???

=?= ???? r m r m r m p

E H G T S n

F E n F T T ???

?=?+?

+ ???? 11、在任何温度下，H +

的标准摩尔生成吉布斯函数f m G ?

? 、标准摩尔生成焓f m H ??及标准摩尔熵m S ?均为零。电极电势的表示：ln

(RT a

nF a ???

（还原态）氧化态）

12、电极电势及其电池电动势的应用：

（1）判断反应趋势：电势越低，越易失去电子；电势越高，越易得到电子。两个电极进行比较时，在??

值相差较大，或活度相近的情况下，可以用数据直接

判断反应趋势，否则，均必须比较?值方可判断。

（2）求化学反应的平衡常数：ln r m G nFE RT K ????=-=- ，

则ln K ?

=nFE RT

（3）求微溶盐活度积：微溶盐活度积sp K 实质就是微溶盐溶解过程的平衡常数。（4）求离子平均活度系数：测定一电池的电动势E ，再由??

求得E ?

后，依据能斯特方

程求算电池电解质溶液的离子平均活度a ±及离子平均活度系数γ±。

13、（1）当有电流通过电极时，发生的必然是不可逆的电极反应，此时的电极电势i ?与

可逆电极电势r ?不同。

（2）电极在有电流通过时所表现的电极电势i ?与可逆电极电势r ?产生偏差的现象称

为“电极的极化”；偏差的大小（绝对值）称为“过电势”i r η??=-

（3）电极极化，阳极电势升高，阴极电势降低：

()i r ??η=+阳极； ()i r ??η=-阴极

第八章表面现象和分散系统

1、在一定的温度与压力下，对一定的液体来说，扩展表面所做的表面功'W δ应与表面积dA 成正比，以σ表示比例系数：'W dA δσ= 若扩展过程可逆：,(

)T p G A

σ?=? σ可称为：表面吉布斯函数，表面能（2*J m -）

；表面张力（1

*N m -）。 2、弯曲液面下的附加压力：2p r

?=（方向指向曲面球心，即无论凹凸液面，球内压力总是大于球外压力）。

曲率对蒸汽压的影响：开尔文公式：'2ln

'r p M p RTr σρ

= 'r p 为饱和蒸汽压，'p 为平面液体蒸汽压

3、毛细管现象：2cos h gR

σθ

ρ=

（R 为毛细管半径），完全润湿时：θ=0.。

4、气体在固体表面的吸附：（1）吸附等量式：2

ln ads m H p T RT -????

????等量

（ads m H ?是吸附热，为负；p 为吸附质平衡分压）

（2）朗格缪尔等温式：1kbp

a k bp

θ==+（a 为吸附量，）

5、物理吸附与化学吸附：

物理吸附

化学吸附

吸附力范德华力化学链力

吸附分子层

被吸附分子可以形成单分子层或多分子层

被吸附分子只能形成单分子层

吸附选择性

无选择性，任何固体皆能吸附任何气体，易液化者易被吸附有选择性，指定吸附剂只对某些气体有吸附作用

吸附热

较小，与气体凝聚热相近，约为

441210410J mol -??

较大，近于化学反应热，约为

451410410J mol -??

吸附速率

较快，速率少受温度影响。以达平衡，较易脱附

较慢，升温速率加快，不易达平衡，较难脱附

第九章化学动力学基本原理 1、反应速率的表示法：d J dt ξ

对于任意化学反应：aA bB gG hH +→+ ，

其反应速率：1111G A B H

dn dn dn dn J a dt b dt g dt h dt

=-== 8、有许多的速率公式：[][]

r k A B α

=…

定义反应级数：n αβ=++…

3、对于基元反应：aA bB gG hH +→+ ，

其速率公式：[]

[]

r k A B =

4、速率常数k 311/()n mol dm s --- ，n 是反应级数。

5、几种简单级数反应的速率公式：（a 是反应物的起始浓度，x 为t 时刻反应物已反应掉的浓度）

级数

速率公式的微分形式

半衰期

0dx

k dt

= 0x k t =

120

2a t k =

1()dx

k a x dt

=- 1ln

k t a x

=- 1210.6932

t k =

22()dx

k a x dt

=- 211

k t a x a

-=- 1221t k a

2()()dx

k a x b x dt

=-- 21()ln ()

b a x k t

a b a b x -=--

33()dx

k a x dt

=- 322

2()k t a x a -=-

122

2t k a =

5、阿累尼乌斯经验公式：

2ln a E d k

dT RT

= Ea RT k Ae -?= （a E 称为实验活化能，一般被看做与温度无关的常数，单位：1

J mol mol --

或kJ ） 6、有效碰撞数q 的计算：c E RT

q e -=

物化复习资料

物化复习资料 1.1. 热力学参数的计算： 1.1.1. W 1) δW=-PdV （P 为外界环境的压力） 2) 恒外压过程：,amb amb P const W P W ==-? 3) 恒压过程：12,amb P P P const W P V ====-? 4) 自由膨胀过程（向真空）：0,0amb P W == 5) 恒容过程：0,0dV W == 6) 理想气体恒温可逆过程：2 1 ln V W nRT V =- 7) 理想气体绝热可逆过程：00 1121 11,()1PV PV const W V V γγ γγγ--==-- 1.1. 2. ,U H ?? 1) 理想气体：,,,v m p m U nC T H nC T ?=??=? 2) ()H U PV ?=?+? 3) 相变焓： a.融化和晶型转变（恒温恒压）：,0,P Q H W P V U H =?=-?≈?≈? b.融化和晶型转变（恒温）：0,,W Q U U H ≈≈??≈? c.蒸发和升华（恒温恒压）： ,()()P Q H W P V PV g nRT U H PV H nRT =?=-?≈-=-?=?-?=?- 4) 摩尔反应焓：()()r m B f m B c m B B H H B H B θθθ νν?=?=-?∑∑

1.1.3. Q 1) 恒容变温过程：,,,V V m V V m Q dU nC dT Q nC T δ===? 8) 恒压变温过程：,,,P P m P P m Q dH nC dT Q nC T δ===? 2) 凝聚态物质变温过程（按恒压计算）： ,,,,0P P m P P m Q nC dT Q nC T H W P V δ==?=?=-?≈ 1.1.4. S ?:()()r sys r sys sys amb sys amb sys amb Q Q Q Q S T T T T ?= +=- 1) 单纯PVT 变化：22,,1 1ln ln V m P m P V S nC nC P V ?=+ 2) 凝聚态物质：2 1 ,T P m T nC dT S T ?=? 3) 相变过程：设计可逆相变过程求解（具体可以看122P 的例题3.5.2） 4) 化学变化：()r m B m B S S B θθ υ?=∑ 1.1.5. ,A G ?? 1) 恒温：,A U T S G H T S ?=?-??=?-? 2) 理想气体恒温过程：2211 0,0,ln ln V P U H S nR nR V P ?=?=?==- 3) 恒温恒压可逆相变：()0,G A P V n g RT ?=?=-?=-?(蒸发、升华)、 0（晶型转变） 4) 化学变化：(),r m r m r m B f m B G H T S G B θθθθυ?=?-?=?∑ 5) 恒温可逆：r A W ?= 6) ()G A PV ?=?+?

第五版物理化学复习资料讲解学习

第五版物理化学复习资料第一章热力学第一定律 1、热力学三大系统：（1）敞开系统：有物质和能量交换；（2）密闭系统：无物质交换，有能量交换；（3）隔绝系统（孤立系统）：无物质和能量交换。 2、状态性质（状态函数）：（1）容量性质（广度性质）：如体积，质量，热容量。数值与物质的量成正比；具有加和性。（2）强度性质：如压力，温度，粘度，密度。数值与物质的量无关；不具有加和性，整个系统的强度性质的数值与各部分的相同。特征：往往两个容量性质之比成为系统的强度性质。 3、热力学四大平衡：（1）热平衡：没有热隔壁，系统各部分没有温度差。（2）机械平衡：没有刚壁，系统各部分没有不平衡的力存在，即压力相同（3）化学平衡：没有化学变化的阻力因素存在，系统组成不随时间而变化。（4）相平衡：在系统中各个相（包括气、液、固）的数量和组成不随时间而变化。 4、热力学第一定律的数学表达式： ?U = Q + W Q 为吸收的热（+），W 为得到的功（+）。定容定温定压绝热 ,2121ln ln p m C T T R p p = 得到的功W 12 ln p nRT p - 或 2 1 ln V nRT V - p V -? 或 nR T -? ,V m nC T ? 吸收的热Q ,V m nC T ? 21 ln V nRT V ,p m nC T ? 内能增量 U Q W ?=+ ,V m nC T ? 0 ,V m nC T ? ,V m nC T ? 焓变 H U p V ?=?+? ,V m nC T ? ,p m nC T ? ,p m nC T ? 熵变S ? 21ln V T C T 12ln p nR p 21 ln p T C T

物理化学综合复习资料

《物理化学》综合复习资料一、选择题 1. 对比温度r T 的值一定是（） A. =1 B. >1 C. <1 D. 以上三者皆有可能 2、一定量理想气体经过恒温膨胀过程后（） A. ?U > 0 B. ?S > 0 C. ?H > 0 D. ?G > 0 3、化学反应达到平衡时（） A. 0=?θm r G B. 0=?m r G C. 0=?θm r H D. 0=?θm r S 4、实际液态混合物的温度—组成图上有恒沸点，恒沸点处气相组成y B 和液相组成x B 间的关系是（） A. y B ＞ x B B. y B = x B C. y B ＜ x B D. 二者无确定的关系 5、标准氢电极（） A. 规定其电极电势为0 B. 规定25℃时其电极电势为0 C. 电极中氢离子的浓度为1 D. 电极中导电材料可以为锌 6、封闭物系恒温、恒压及无其它功时，能自动进行的过程（） A. ?U < 0 B. ?S < 0 C. ?G < 0 D. ?H < 0 7、系统进行任一循环过程（） (A)0=H ；（B ）0=?S ；（C ）0=Q ；（D ）0=W 。 8、若实际气体较理想气体难压缩，则压缩因子Z （） (A) > 1； (B) = 1； (C) < 1； (D) 不确定 9、封闭物系，下列何过程的ΔG = 0 （） (A)绝热可逆过程； (B) 等温等压且非体积功为零的可逆过程； (C) 等温等容且非体积功为零的过程； (D) 等温等压且非体积功为零的过程。 10、描述电极上通过的电量与已发生电极反应的物质的量之间的关系的是（）（A ）亨利定律；（B ）质量作用定律；（C ）范德霍夫定律；（D ）法拉第定律。 11、298K 时 1mol ?dm -3Na OH 溶液的电阻为 2000 Ω，它的电导为( ) （A ）0.001 S ；（B ）0.0005 S ；（C ）2000 S ；（D ）2000Ω。

物理化学(第五版)复习(附详细参考答案)

热力学第一定律练习题一、是非题，下列各题的叙述是否正确，对的画√错的画× 1、已知温度T时反应H2(g) + 1 2O 2 (g) == H2O(g) 的?rH，则?rH即为温度为T时H2(g)的?C H。（） 2、不同物质在它们相同的对应状态下，具有相同的压缩性，即具有相同的压缩因子Z。( )。 3、d U = nC V,m d T这个公式对一定量的理想气体的任何p，V，T过程均适用，( ) 4、物质的量为n的理想气体，由T1，p1绝热膨胀到T2，p2，该过程的焓变化?H n C T p T T =?,m d 1 2 。（） 5、理想气体的热力学能和焓均只是温度的函数，而与压力或体积无关。（） 6、在定温定压下，CO2由饱和液体转变为饱和蒸气，因温度不变，CO2的内能和焓也不变。( ) 7、25℃?f H(S ,单斜) = 0 。（）。 8、理想气体在恒定的外压力下绝热膨胀到终态。因为是恒压，所以?H = Q；又因为是绝热，Q = 0，故?H = 0。( ) 9、500 K时H2(g)的?f H= 0 。（） 10、在临界点，饱和液体与饱和蒸气的摩尔体积相等。( ) 11、?f H(C ,石墨, 298 K) = 0 。（） 12、热力学标准状态的温度指定为25℃。（） 13、100℃时，1 mol H2O(l)向真空蒸发变成1mol H2O(g)，这个过程的热量即为H2O( l )在100℃的摩尔汽化焓。（） 14、处在对应状态的两种不同气体，各自对于理想气体行为的偏离程度相同。( ) 15、CO2(g)的?f H(500 K) = ?f H(298 K) + C T p,m2 K K (CO)d 298 500 ? 。（） 16、在p = p(环) = 定值下电解水制氢气和氧气则Q = ?H。（） 17、系统从同一始态出发，经绝热不可逆到达的终态，若经绝热可逆过程，则一定达不到此状态。（） 18、化学反应热Q p其大小只取决于系统始终态；( ) 19、凡是化学反应的等压热必大于等容热；( ) 20、理想气体等容过程的焓变为 2 1 ,m d() T V T H nC T V p ?=+? ? ；( ) 二、选择题 1、对一个化学反应，若知其∑νB C p, m(B) > 0 ，则：（）。

物理化学第五版课后习题答案

第五章化学平衡 5－1．在某恒定的温度和压力下，取n 0﹦1mol 的A (g )进行如下化学反应：A (g ) B (g ) 若0B μ﹦0 A μ，试证明，当反应进度ξ﹦0.5mol 时，系统的吉布斯函数G 值为最小，这时A ，B 间达到化学平衡。解：设反应进度ξ为变量 A (g ) B (g ) t ﹦0 n A , 0﹦n 0 0 ξ0﹦0 t ﹦t 平 n A n B ξ ξ﹦ B B n ν n B ﹦νB ξ，n A ﹦n 0－n B ﹦n 0－νB ξ，n ﹦n A ＋n B ﹦n 0 气体的组成为：y A ﹦ A n n ﹦00 B n n νξ-﹦01n ξ-，y B ﹦B n n ﹦0 n ξ 各气体的分压为：p A ﹦py A ﹦0 (1)p n ξ - ，p B ﹦py B ﹦ p n ξ 各气体的化学势与ξ的关系为：0 000ln ln (1)A A A A p p RT RT p p n ξμμμ=+=+- 0 000ln ln B B B B p p RT RT p p n ξμμμ=+=+? 由 G ＝n A μA ＋n B μB ＝(n A 0A μ＋n B 0 B μ)＋00ln (1)A p n RT p n ξ-＋0 ln B p n RT p n ξ ? ＝[n 0－ξ0A μ＋ξ0 B μ]＋n 00ln p RT p ＋00()ln(1)n RT n ξξ--＋0 ln RT n ξ ξ 因为 0B μ﹦0A μ，则G ＝n 0(0 A μ＋0ln p RT p )＋00()ln(1)n RT n ξξ--＋0 ln RT n ξ ξ ,0()ln T p G RT n ξξξ?=?- 20,20()()T p n RT G n ξξξ?=-?-＜0 令 ,( )0T p G ξ?=? 011n ξξξξ ==-- ξ﹦0.5 此时系统的G 值最小。

物理化学第五版下册习题答案

第七章电化学 7、1 用铂电极电解CuCl 2溶液。通过的电流为20A,经过15min 后,问:(1)在阴极上能析出多少质量的Cu?(2)在的27℃,100kPa 下阳极上能析出多少体积的的Cl 2(g)？解:电极反应为:阴极:Cu 2+ + 2e - → Cu 阳极: 2Cl - －2e - → Cl 2(g) 则:z= 2 根据:Q = nzF =It ()22015Cu 9.32610mol 296500 It n zF -?= ==?? 因此:m (Cu)=n (Cu)× M (Cu)= 9、326×10-2×63、546 =5、927g 又因为:n (Cu)= n (Cl 2) pV (Cl 2)= n (Cl 2)RT 因此:3223Cl 0.093268.314300Cl 2.326dm 10010 n RT V p ??===?（）（） 7、2 用Pb(s)电极电解PbNO 3溶液。已知溶液浓度为1g 水中含有PbNO 3 1、66×10-2g 。通电一定时间后,测得与电解池串联的银库仑计中有0、1658g 的银沉积。阳极区的溶液质量为62、50g,其中含有PbNO 31、151g,计算Pb 2+的迁移数。解法1:解该类问题主要依据电极区的物料守恒(溶液就是电中性的)。显然阳极区溶液中Pb 2+的总量的改变如下: n 电解后(12Pb 2+)= n 电解前(12Pb 2+)+ n 电解(12Pb 2+)- n 迁移(12 Pb 2+) 则:n 迁移(12Pb 2+)= n 电解前(12Pb 2+)+ n 电解(12Pb 2+)- n 电解后(12 Pb 2+) n 电解(1 2Pb 2+)= n 电解(Ag ) = ()()3Ag 0.1658 1.53710mol Ag 107.9 m M -==? 223162.501.1511.6610(Pb ) 6.15010mol 12331.22 n -+--??==??解前（）电 2311.151(Pb ) 6.95010mol 12331.22 n +-==??解后电 n 迁移(12 Pb 2+)=6、150×10-3+1、537×10-3-6、950×10-3=7、358×10-4mol () 242321Pb 7.358102Pb 0.4791 1.53710(Pb )2n t n +-+-+?==?移解（）=迁电

天津大学版物理化学复习提纲

物理化学复习提纲一、热力学第一定律 1. 热力学第一定律：ΔU = Q -W (dU=δQ -δW ,封闭体系、静止、无外场作用) *热Q,习惯上以系统吸热为正值，而以系统放热为负值；功W ，习惯上以系统对环境作功为正值，而以环境对系统作功为负值。 **体积功 δW=（f 外dl ＝p 外·Adl ）=p 外dV=nRT ?21/V V V dV =nRTlnV 2/V 1=nRTlnp 1/p 2 2. 焓：定义为H ≡U+pV ；U ，H 与Q ，W 区别（状态函数与否？）对于封闭体系，Δ H= Qp, ΔU= Qv, ΔU= -W （绝热过程） 3. Q 、W 、ΔU 、ΔH 的计算 a. ΔU=T nCv.md T T ?21= nCv.m(T 2-T 1) b. ΔH=T nCp.md T T ?21= nCp.m(T 2-T 1) c. Q ：Qp=T nCp.md T T ?21；Qv=T nCv.md T T ?2 1 d. T ，P 衡定的相变过程：W=p (V 2-V 1)；Qp=ΔH=n ΔH m ；ΔU=ΔH -p(V 2-V 1) 4. 热化学 a. 化学反应的热效应,ΔH=∑H(产物)-∑H （反应物）＝ΔU+p ΔV (定压反应) b. 生成热及燃烧热，Δf H 0m （标准热）；Δr H 0m （反应热）

c. 盖斯定律及基尔戈夫方程 [G .R.Kirchhoff, (?ΔH/?T)=C p(B) -C p(A)= ΔCp] 二、热力学第二定律 1. 卡诺循环与卡诺定理：η＝W/Q 2=Q 2+Q 1/Q 2=T 2-T 1/T 2,及是 (Q 1/T 1+Q 2/T 2=0)卡诺热机在两个热源T 1及T 2之间工作时，两个热源的“热温商”之和等于零。 2. 熵的定义：dS=δQr/T, dS ≠δQir/T (克劳修斯Clausius 不等式, dS ≥δQ/T ；对于孤立体系dS ≥0，及孤立系统中所发生任意过程总是向着熵增大的方向进行)。熵的统计意义：熵是系统混乱度的度量。有序性高的状态所对应的微观状态数少，混乱度高的状态所对应的微观状态数多，有S=kln Ω, 定义：S 0K =0, 有 ΔS=S (T)-S 0K =dT T Cp T ??/0 3. P 、V 、T 衡时熵的计算： a. ΔS=nRlnP 1/P 2=nRlnV 2/V 1(理气，T 衡过程) b. ΔS=n T T nCp.md T T /21?(P 衡，T 变) c. ΔS=n T T nCv.md T T /21?（V 衡，T 变） d. ΔS=nC v.m lnT 2/T 1+ nC p.m lnV 2/V 1(理气P 、T 、V 均有变化时) 4. T 、P 衡相变过程：ΔS=ΔH 相变/T 相变 5. 判据： a. ΔS 孤｛不能实现可逆，平衡不可逆，自发 00 0?=? （ΔS 孤＝ΔS 体+ΔS 环, ΔS 环＝－Q 体/T 环）

物理化学上册的答案第五版上册

第一章 333气体pVT 性质 1-1物质的体膨胀系数V α及等温压缩系数T κ的定义如下： 1 1T T p V p V V T V V ???? ????-=??? ????= κα 试导出理想气体的V α、T κ及压力、温度的关系？解：对于理想气体，pV=nRT 111 )/(11-=?=?=??? ????=??? ????= T T V V p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=?=?=???? ????-=???? ????- =p p V V p nRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-2 气柜内有121.6kPa 、27℃的氯乙烯（C 2H 3Cl ）气体300m 3，若以每小时90kg 的流量输往使用车间，试问贮存的气体能用多少小时？解：设氯乙烯为理想气体，气柜内氯乙烯的物质的量为 mol RT pV n 623.1461815 .300314.8300 106.1213=???== 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 13 3153.144145 .621090109032-?=?=?=h mol M v Cl H C n/v=（14618.623÷1441.153）=10.144小时 1-3 0℃、101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。试求甲烷在标准状况下的密度。解：33 714.015 .273314.81016101325444 --?=???=?=?=m kg M RT p M V n CH CH CH ρ 1-4 一抽成真空的球形容器，质量为25.0000g 。充以4℃水之后，总质量为125.0000g 。若改用充以25℃、13.33kPa 的某碳氢化合物气体，则总质量为25.0163g 。试估算该气体的摩尔质量。

《物理化学(第五版)》下册试题

一. 选择题（每小题2分，共40分，请将答案填入下表。） 1. 气体分子的平动能为22/3 94h mV （式中m 为分子的质量，V 为容器的体积，h 是Planck 常数），则其能级的简并度为（）。 (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 6 2．水溶液中H +和OH -的电迁移率特别大，其原因是（）。 (A) 发生电子传导 (B) 发生质子传导 (C) 离子荷质比大 (D) 离子水化半径小 3.下列电解质溶液的浓度都为0.01mol·kg -1，离子平均活度因子最小的是（）。 (A) ZnSO 4 (B) CaCl 2 (C) KCl (D) LaCl 2 4.下列电池中能测定AgCl 的溶度积K sp 的是（）。 (A) Ag|AgCl(s)|KCl(aq)|I 2 (B) Ag|Ag +||Cl －|AgCl(s)|Ag (C) Ag|Ag +||Cl －|Cl 2|Pt (D) Ag|AgCl|Pt 5．将金属插入含该金属离子的溶液中，由于金属的溶解或溶液中金属离子在金属表面上沉积，可能使金属表面带上某种电荷，产生界面电势。若已知Zn│ZnSO 4电极的标准电极电势为－0.763V ，则金属锌表面上所带的电荷一定是（）。 (A) 正电荷 (B) 负电荷 (C) 不带电荷，因为溶液始终是电中性的 (D) 无法判断，正电荷和负电荷都有可能 6．用对消法测定电池的电动势时，下列电池中可作为标准电池的是（）。 (A)丹尼尔电池 (B)伏打电池 (C)韦斯登电池 (D)伽法尼电池 7.某一电池反应，若算得其电池电动势为负值时，表示此电池反应是（）。 (A) 正向进行 (B) 逆向进行 (C) 不可能进行 (D) 反应方向不确定

物理化学复习资料

复习资料一、选择题 1. 一定量的理想气体从同一始态出发，分别经 (1) 等温压缩，(2) 绝热压缩到具有相同压力的终态，以H1，H2分别表示两个终态的焓值，则有 ( C ) A. H1> H2 B. H1= H2 C. H1< H2 D. 不一定 2.下列的过程可应用公式ΔH=Q进行计算的是( C ) A. 不做非体积功，终态压力相同但中间压力有变化的过程 B. 不做非体积功，一直保持体积不变的过程 C. K，pθ下液态水结成冰的过程 D. 恒容下加热实际气体 3.下述说法中,哪一个错误 ( B ) A. 体系放出的热量一定等于环境吸收的热量 B. 体系温度的降低值一定等于环境温度的升高值 C. 热力学平衡时体系的温度与环境的温度相等 D. 若体系1与体系2分别与环境达成热平衡,则此两体系的温度相同 4.体系的状态改变了,其内能值 (C ) A.必定改变 B. 必定不变 C. 不一定改变 D.状态与内能无关 5.石墨的燃烧热 ( B ) 生成热 C. 等于金刚石燃烧热 D.等于零 A.等于CO生成热 B.等于CO 2

6.ΔH =Q p , 此式适用于下列那个过程( B ) A. 理想气体从1 013 250 Pa 反抗恒定的外压101 325 Pa 膨胀到101 325 Pa B. 0℃ ,101 325 Pa 下冰融化成水 C. 电解 CuSO 4水溶液 D. 气体从 (298 K,101 325 Pa) 可逆变化到 (373 K,10 Pa) 7. 下述说法,何者正确( C ) A. 水的生成热即是氧气的燃烧热 B. 水蒸气的生成热即是氧气的燃烧热 C. 水的生成热即是氢气的燃烧热 D. 水蒸气的生成热即是氢气的燃烧热 8. 正常沸点时液体气化为蒸气的过程在定压下升高温度时体系的Δvap G $值应如何变化( C ) A.Δvap G θ＝ 0 B. Δvap G θ≥ 0 C.Δvap G θ＜ 0 D. Δvap G θ＞ 0 9.下列关于吉布斯自由能（G ）的描述中，不正确的是（ C ）是体系的状态函数; 的绝对值不能确定; 具有明确的物理意义; 是具有能量的量纲 10.一封闭体系从始点出发，经过循环过程后回到始点，则下列（ D ）的值为零。 (A) Q (B) W (C) Q-W (D) Q+W 11. 理想气体绝热向真空膨胀，则（B ） A.ΔS = 0，W = 0 B.ΔH = 0，ΔU = 0 C.ΔG = 0，ΔH = 0 D.ΔU =0，ΔG =0 12理想气体经历等温可逆过程，其熵变的计算公式是 ( D ) A.ΔS =nRT ln(p 1/p 2) B.ΔS =nRT ln(V 2/V 1) C.ΔS =nR ln(p 2/p 1) D.ΔS =nR ln(V 2/V 1)

物理化学第五版课后习题答案讲课讲稿

物理化学第五版课后习题答案

第十章界面现象 10－1 请回答下列问题： (1) 常见的亚稳定状态有哪些？为什么产生亚稳态？如何防止亚稳态的产生？ (2) 在一个封闭的钟罩内，有大小不等的两个球形液滴，问长时间放置后，会出现什么现象？ (3) 下雨时，液滴落在水面上形成一个大气泡，试说明气泡的形状和理由？ (4) 物理吸附与化学吸附最本质的区别是什么？ (5) 在一定温度、压力下，为什么物理吸附都是放热过程？答： (1) 常见的亚稳态有：过饱和蒸汽、过热液体、过冷液体、过饱和溶液。产生这些状态的原因就是新相难以生成，要想防止这些亚稳状态的产生，只需向体系中预先加入新相的种子。 (2) 一断时间后，大液滴会越来越大，小液滴会越来越小，最终大液滴将小液滴“吃掉”，根据开尔文公式，对于半径大于零的小液滴而言，半径愈小，相对应的饱和蒸汽压愈大，反之亦然，所以当大液滴蒸发达到饱和时，小液滴仍未达到饱和，继续蒸发，所以液滴会愈来愈小，而蒸汽会在大液滴上凝结，最终出现“大的愈大，小的愈小”的情况。 (3) 气泡为半球形，因为雨滴在降落的过程中，可以看作是恒温恒压过程，为了达到稳定状态而存在，小气泡就会使表面吉布斯函数处于最低，而此时只有通过减小表面积达到，球形的表面积最小，所以最终呈现为球形。 (4) 最本质区别是分子之间的作用力不同。物理吸附是固体表面分子与气体分子间的作用力为范德华力，而化学吸附是固体表面分子与气体分子的作用力为化学键。 (5) 由于物理吸附过程是自发进行的，所以ΔG＜0，而ΔS＜0，由ΔG=ΔH－TΔS，得 ΔH＜0，即反应为放热反应。

10－2 在293.15K 及101.325kPa 下，把半径为1×10－3m 的汞滴分散成半径为1×10－9m 的汞滴，试求此过程系统表面吉布斯函数变(ΔG )为多少？已知293.15K 时汞的表面张力为0.4865 N ·m －1。解： 3143r π＝N ×3243r π N ＝3 132 r r ΔG ＝2 1 A A dA γ? ＝γ(A 2－A 1)＝4πγ·( N 22 r －21 r )＝4πγ·(3 12 r r －21r ) ＝4π×0.47×(339 (110)110 --??－10－6 ) ＝5.9062 J 10－3 计算时373.15K 时，下列情况下弯曲液面承受的附加压力。已知时水的表面张力为58.91×10－3 N ·m －1 (1) 水中存在的半径为0.1μm 的小气泡；kPa (2) 空气中存在的半径为0.1μm 的小液滴； (3) 空气中存在的半径为0.1μm 的小气泡；解：(1) Δp ＝2r γ＝36 258.91100.110--???＝1.178×103 kPa (2) Δp ＝2r γ ＝36 258.91100.110--???＝1.178×103 kPa (3) Δp ＝4r γ ＝36 458.91100.110--???＝2.356×103 kPa 10－4 在293.15K 时，将直径为0.1nm 的玻璃毛细管插入乙醇中。问需要在管内加多大的压力才能防止液面上升？若不加压力，平衡后毛细管内液面的高度为多少？已知该温度下乙醇的表面张力为22.3×10－3 N ·m －1，密度为789.4 kg ·m －3，重力加速度为9.8 m ·s －2。设乙醇能很好地润湿玻璃。

物理化学总复习

物理化学总复习第一章热力学第一定律 δWe= - p e d V d U =δQ +δW 基本要求 1 熟悉基本概念，系统与环境、状态与状态函数、过程与途径、热和功、准静态过程与可逆过程、内能与焓等。 2 掌握各种过程Q 、W 、U ?和H ?的计算。 3 掌握应用Hess 定律、生成焓及燃烧焓计算反应热的方法。 4 熟悉反应热与温度的关系，能用基尔霍夫定律求算各温度的反应热。内容提要第二节热力学基本概念 1系统与环境：敞开系统、封闭系统、孤立系统。 2系统的性质 3热力学平衡态 4状态函数与状态方程 5过程与途径 6热和功第三节热力学第一定律 1热力学第一定律 2 热力学能 3 热力学第一定律的数学表达式

第四节可逆过程与体积功 1体积功 2功与过程 3可逆过程第五节焓 1焓的定义H=U+ pV 2恒容热效应和恒压热效应V Q U ＝? p Q H =Δ 第六节热容 1 热容的定义。 2 定容热容与定压热容V C p C 第七节热力学第一定律的应用 1 热力学第一定律应用于理想气体 2理想气体的C p 与V C 之差 3 理想气体的绝热过程第八节热化学 1化学反应的热效应 2 反应进度 3 热化学方程式第九节化学反应热效应的计算 1Hess 定律 2生成焓和燃烧焓 O m f H ? O m c H ? 3反应热与温度的关系——基尔霍夫定律

第二章热力学第二定律 d 0Q S T δ-≥ 2221 ,,1112ln ln ln ln V m p m T V T p S nC nR nC nR T V T p ?=+=+ 基本要求 1理解热力学第二定律的建立过程，S 的引入及引入F 和G 的原因； 2掌握克劳修斯不等式，过程可逆性判断； 3掌握?S 、?F 、?G 在各种变化过程中的计算；变化过程单纯状态函数变化相变化学变化恒温过程恒压过程恒容过程绝热过程恒温恒压可逆相变恒压过程恒容过程可逆过程不可逆过程 4理解热力学第三定律及规定熵，掌握在化学变化中标准状态函数的计算； 5 掌握吉布斯－亥姆霍兹公式；内容提要第一节自发过程的特征第二节热力学第二定律克劳修斯表述“热量由低温物体传给高温物体而不引起其它变化是不

物理化学第五版课后习题答案

第七章电化学 7－1．用铂电极电解CuCl 2溶液。通过的电流为20 A ，经过15 min 后，问：（1）在阴极上能析出多少质量的Cu ？ (2) 在阳阴极上能析出多少体积的27℃, 100 kPa 下的Cl 2(g )? 解：(1) m Cu ＝ 201560635462.F ???＝5.527 g n Cu ＝201560 2F ??＝0.09328 mol (2) 2Cl n ＝2015602F ??＝0.09328 mol 2Cl V ＝00932830015 100 .R .??＝2.328 dm 3 7－2．用Pb (s )电极电解Pb (NO 3) 2溶液，已知溶液浓度为1g 水中含有Pb (NO 3) 21.66×10－2g 。通电一段时间，测得与电解池串联的银库仑计中有0.1658g 的银沉积。阳极区溶液质量为62.50g ，其中含有Pb (NO 3) 21.151g ，计算Pb 2+的迁移数。解： M [Pb (NO 3) 2]＝331.2098 考虑Pb 2+：n 迁＝n 前－n 后＋n e ＝262501151166103312098(..)..--??－11513312098..＋01658 21078682 ..? ＝3.0748×10－3－3.4751×10－3＋7.6853×10－4 ＝3.6823×10－4 mol t ＋(Pb 2+ )＝4 4 36823107685310..--??＝0.4791 考虑3NO -： n 迁＝n 后－n 前＝1151 3312098 ..－262501151166103312098(..)..--??＝4.0030×10－3 mol t －(3 NO -)＝4 4 40030107658310..--??＝0.5209 7－3．用银电极电解AgNO 3溶液。通电一段时间后，阴极上有0.078 g 的Ag 析出，阳极区溶液溶液质量为23.376g ，其中含AgNO 3 0.236 g 。已知通电前溶液浓度为1kg 水中溶有7.39g 的AgNO 3。求Ag +和3NO -的迁移数。解：考虑Ag +： n 迁＝n 前－n 后＋n e ＝3233760236739101698731(..)..--??－023********..＋00781078682 .. ＝1.007×10－ 3－1.3893×10－ 3＋7.231×10－ 4

南京大学物理化学下册(第五版傅献彩)复习题及解答

第八章电解质溶液

第九章 1.可逆电极有哪些主要类型?每种类型试举一例，并写出该电极的还原反应。对于气体电极和氧化还原电极在书写电极表示式时应注意什么问题? 答：可逆电极有三种类型： (1)金属气体电极如Zn(s)|Zn2+ (m) Zn2+(m) +2e- = Zn(s) (2)金属难溶盐和金属难溶氧化物电极如Ag(s)|AgCl(s)|Cl-(m)， AgCl(s)+ e- = Ag(s)+Cl-(m) (3)氧化还原电极如：Pt|Fe3+(m1),Fe2+(m2) Fe3+(m1) +e- = Fe2+(m2) 对于气体电极和氧化还原电极，在书写时要标明电极反应所依附的惰性金属。 2.什么叫电池的电动势?用伏特表侧得的电池的端电压与电池的电动势是否相同?为何在测电动势时要用对消法? 答：正、负两端的电势差叫电动势。不同。当把伏特计与电池接通后，必须有适量的电流通过才能使伏特计显示，这样电池中发生化学反应，溶液浓度发生改变，同时电池有内阻，也会有电压降，所以只能在没有电流通过的情况下才能测量电池的电动势。 3.为什么Weslon标准电池的负极采用含有Cd的质量分数约为0.04~0.12的Cd一Hg齐时，标准电池都有稳定的电动势值?试用Cd一Hg的二元相图说明。标准电池的电动势会随温度而变化吗? 答：在Cd一Hg的二元相图上，Cd的质量分数约为0.04~0.12的Cd一Hg齐落在与Cd一Hg固溶体的两相平衡区，在一定温度下Cd一Hg齐的活度有定值。因为标准电池的电动势在定温下只与Cd一Hg齐的活度有关，所以电动势也有定值，但电动势会随温度而改变。 4.用书面表示电池时有哪些通用符号?为什么电极电势有正、有负？用实验能测到负的电动势吗？答：用“|”表示不同界面，用“||”表示盐桥。电极电势有正有负是相对于标准氢电极而言的。不能测到负电势。5.电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差?单个电极的电势能否测量?如何用Nernst方程计算电极的还原电势?

物理化学复习资料

物理化学复习资料一、判断题 1、温度一定的时候，气体的体积与压力的乘积等于常数。( ) 2、热力学过程中W 的值应由具体过程决定 ( ) 3、系统的混乱度增加，则其熵值减小。( ) 4、处于标准状态的CO (g)，其标准燃烧热为零。（ ) 5、1mol 理想气体从同一始态经过不同的循环途径后回到初始状态，其热力学能不变。 ( ) 6、吉布斯判据适用于理想气体的任意过程。( ) 7、四个热力学基本方程适用于所有封闭体系的可逆过程。( ) 8、在纯溶剂中加入少量不挥发的溶质后形成的稀溶液沸点将升高。( ) 9、惰性组分的加入将使反应的平衡转化率降低。（） 10、只受温度影响的平衡系统自由度F=C-P+1。( ) 二、选择题 ( )1. 下列公式中只适用于理想气体的是 A. ΔU=Q V B. W=nRTln(p 2/p 1) C. ΔU= dT C m ,V T T 21? D. ΔH=ΔU+p ΔV ( )2. ΔH 是体系的什么 A. 反应热 B. 吸收的热量 C. 焓的变化 D. 生成热 ( )3. 2000K 时反应CO(g)+1/2O 2(g)=CO 2(g)的K p 为 6.443,则在同温度下反应为2CO 2(g)=2CO(g)+O 2(g)的K p 应为 A. 1/6.443 B. (6.443)1/2 C. (1/6.443)2 D. 1/(6.443)1/2 ( ) 4. 固态的NH 4HS 放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分数、相数及自由度分别是 4. C A. 1，1，1，2 B. 1，1，3，0 C. 3，1，2，1 D. 3，2，2，2 ( ) 5. 下列各量称做化学势的是 A. i j n ,V ,S i )n ( ≠?μ? B. i j n ,V ,T i )n p (≠?? C. i j n ,p ,T i )n (≠?μ? D. i j n ,V ,S i )n U (≠?? 6、下列定义式中，表达正确的是（）。 A. G=H ＋TS B. G=A ＋PV C. A=U ＋TS C. H=U —PV 7、在一个绝热钢瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么（）。 A. Q > 0，W > 0，ΔU > 0 B. ΔQ = 0，W = 0，ΔU < 0 C. Q = 0，W = 0，ΔU = 0

物理化学第五版上册复习题及答案

第二章热力学第一定律一、选择题 1、下列叙述中不具状态函数特征的是：（） (A)系统状态确定后，状态函数的值也确定 (B)系统变化时，状态函数的改变值只由系统的初终态决定 (C)经循环过程，状态函数的值不变 (D)状态函数均有加和性 2、下列叙述中，不具可逆过程特征的是：（） (A)过程的每一步都接近平衡态，故进行得无限缓慢 (B)沿原途径反向进行时，每一小步系统与环境均能复原 (C)过程的初态与终态必定相同 (D)过程中，若做功则做最大功，若耗功则耗最小功 3、如图，将CuSO4水溶液置于绝热箱中，插入两个铜电极，以蓄电池为电源进行电解，可以看作封闭体系的是：（） (A)绝热箱中所有物质(B)两个铜电极 (C)蓄电池和铜电极(D) CuSO4水溶液 5、在下列关于焓的描述中，正确的是（） (A)因为ΔＨ＝ＱＰ，所以焓是恒压热 (B)气体的焓只是温度的函数 (C)气体在节流膨胀中，它的焓不改变 (D)因为ΔＨ＝ΔＵ＋Δ（ＰＶ），所以任何过程都有ΔＨ>０的结论 6、在标准压力下，1mol石墨与氧气反应生成1mol二氧化碳的反应热为Δr H ，下列哪种说法是错误的? （） (A) ΔH 是CO2(g)的标准生成热(B) ΔH =ΔU (C) ΔH 是石墨的燃烧热(D) ΔU <ΔH 7、在标准状态下，反应C2H5OH（l）+3O2(g) →2CO2(g)+3H2O(g)的反应焓为Δr H mθ, ΔC p>0, 下列说法中正确的是（） (A)Δr H mθ是C2H5OH（l）的标准摩尔燃烧焓 (B)Δr H mθ〈０(C)Δr H mθ＝ΔrＵmθ (D)Δr H mθ不随温度变化而变化 8、下面关于标准摩尔生成焓的描述中，不正确的是（） (A)生成反应中的单质必须是稳定的相态单质 (B)稳态单质的标准摩尔生成焓被定为零 (C)生成反应的温度必须是298.15K (D)生成反应中各物质所达到的压力必须是100KPa 9、在一个绝热钢瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么：（） (A) Q > 0，W > 0，?U > 0 (B)Q = 0，W = 0，?U < 0 (C) Q = 0，W = 0，?U = 0 (D) Q < 0，W > 0，?U < 0 10、非理想气体进行绝热自由膨胀时,下述答案中哪一个是错误的? ( ) (A) Q=0 (B) W=0 (C) ΔU=0 (D) ΔH=0 11、下列表示式中正确的是( ) (A)恒压过程ΔH=ΔU+pΔV (B)恒压过程ΔH=0

物理化学下册复习资料g

物理化学下册复习资料一、电化学 1、 18 ℃时, NaCl, NaOH和 NH4Cl的无限稀释摩尔电导率分别为129.8310－4,217.2310－4和108.6310－4S.m2/mol. 0.1 mol/dm3 NH4OH水溶液的摩尔电导率为 3.09310－4 S.m2/mol, 试求： 18 ℃时 0.1 mol.dm－3 NH4OH的离解度及离解平衡常数K. 解：NH4OH= NH4Cl＋NaOH －NaCl Λo(NH4OH) = Λo(NH4Cl) + Λo(NaOH) - Λo(NaCl) =（108.6＋217.2－129.8）310－4=196310－4 S.m2.mol－1α = Λ(NH4OH)/Λo(NH4OH) = 3.09310－4/(196310－4) = 0.01577 K = Cα/ (1－α) = 0.130.01577/(1－0.01577) = 2.53310－5 2、测得饱和BaSO4溶液的电导率是 3.48310－4 S/m, 而配制溶液所用纯水的电导率是 0.5310－4 S/m, 试计算 BaSO4的溶度积。已知: Λm∞(1/2 Ba2+) ＝ 63.64310－4 S.m2/mol Λm∞(1/2 SO42－)＝79.8310－4 S.m2/mol Key: κ(BaSO4) = κ(溶液) - κ(水) = (3.48-0.5)310－4= 2.98310－4 S/m Λ≈Λo = 2[Λo(1/2 Ba2＋) + Λo(1/2 SO4)] = 2(63.64310－4+ 79.8310－4 ) = 286.88310－4 S.m2/mol C = κ/Λ = 0.01039 mol/m2 = 1.039310－5 mol/dm3 Ksp = C2= 1.08310－10 3. 反应 Cu2＋( a1) → Cu2＋( a2), a1> a2可构成两种电池: (1) Cu|Cu2＋( a2)||Cu2＋( a1)|Cu (2) Pt|Cu2＋( a2),Cu＋(a')||Cu2＋( a1),Cu＋(a’)|Pt (a)分别写出这两种电池的电极反应; (b)试计算两种电池的电动势 E1, E2之间的关系; (c)说明为什么两种电池的电池反应始、终态相同,但E1和E2不同.

物理化学复习归纳

第一章热力学第一定律 1.基本概念 1.1体系和环境系统（System ）－被划定的研究对象称为系统。环境（surroundings ）－与系统密切相关、有相互作用或影响所能及的部分称为环境。 1.2状态函数 *状态函数——由系统的状态确定的系统的各种热力学性质称为系统的状态函数。 *它具有以下特点：（1）状态函数是状态的单一函数。（2）系统的状态发生变化，状态函数的变化值取决于系统始、终态。与所经历的途径无关。（3）状态函数的微小变化，在数学上是全微分。（4）不同状态函数的集合（和、差、积、商）也是状态函数。 1.3体积功功（work ）--系统与环境之间传递的除热以外的其它能量都称为功，用符号W 表示。体积功就是体积膨胀或缩小所做的功。系统对环境作功，W <0 环境对体系作功，W >0 1.4可逆过程（下） 1.5各种热力学函数（U, H, Q,W) U 和H 是状态函数，Q 和W 不是状态函数。 1.6标准摩尔生成焓概念在标准压力下，反应温度时，由最稳定的单质合成标准状态下一摩尔物质的焓变，称为该物质的标准摩尔生成焓，用下述符号表示：（物质，相态，温度） 2 体系和环境 2.1 体系（系统） *敞开系统（open system ）系统与环境之间既有物质交换，又有能量交换。 *封闭系统（closed system ）系统与环境之间无物质交换，但有能量交换。 *孤立系统（isolated system ）系统与环境之间既无物质交换，又无能量交换。热力学上有时把系统和环境加在一起的总体看成是孤立系统。 2.2状态函数体系的一些性质，其数值仅取决于体系所处的状态，而与体系的历史无关；它的变化值仅取决于体系的始态和终态，而与变化的途径无关。具有这种特性的物理量称为状态函数。对于循环过程：所有状态函数的改变值均为零 2.3可逆过程体系经过某一过程从状态（1）变到状态（2）之后，如果能使体系和环境都恢复到原来的状态而未留下任何永久性的变化，则该过程称为热力学可逆过程。否则为不可逆过程。 2.4热和功 Q ，W 体系吸热，Q >0；体系放热，Q <0 。体系对环境作功，W <0；环境对体系作功，W >0 。 O m r ΔH

物理化学(第五版)总结

物理化学（第五版）复习资料第一章热力学第一定律 1、热力学三大系统：（1）敞开系统：有物质和能量交换；（2）密闭系统：无物质交换，有能量交换；（3）隔绝系统（孤立系统）：无物质和能量交换。 2、状态性质（状态函数）：（1）容量性质（广度性质）：如体积，质量，热容量。数值与物质的量成正比；具有加和性。（2）强度性质：如压力，温度，粘度，密度。数值与物质的量无关；不具有加和性，整个系统的强度性质的数值与各部分的相同。特征：往往两个容量性质之比成为系统的强度性质。 3、热力学四大平衡：（1）热平衡：没有热隔壁，系统各部分没有温度差。（2）机械平衡：没有刚壁，系统各部分没有不平衡的力存在，即压力相同（3）化学平衡：没有化学变化的阻力因素存在，系统组成不随时间而变化。（4）相平衡：在系统中各个相（包括气、液、固）的数量和组成不随时间而变化。 4、热力学第一定律的数学表达式： ?U = Q + W Q 为吸收的热（+），W 为得到的功（+）。定容定温定压绝热 ,2121ln ln p m C T T R p p =

得到的功W 12 ln p nRT p - 或 2 1 ln V nRT V - p V -? 或 nR T -? ,V m nC T ? 吸收的热Q ,V m nC T ? 2 1 ln V nRT V ,p m nC T ? 0 内能增量 U Q W ?=+ ,V m nC T ? 0 ,V m nC T ? ,V m nC T ? 焓变 H U p V ?=?+? ,V m nC T ? 0 ,p m nC T ? ,p m nC T ? 熵变S ? 2 1 ln V T C T 1 2ln p nR p 或2 1 ln V nR V 21 ln p T C T 亥姆霍兹（定温定容） A U T S ?=?+? pdV -? 吉布斯（定温定压） G H T S ?=?-? 2 1ln p nRT p 12、在通常温度下，对理想气体来说，定容摩尔热容为：单原子分子系统 ,V m C = 3 2 R 双原子分子（或线型分子）系统 ,V m C =52R 多原子分子（非线型）系统 ,V m C 6 32 R R ==