物理化学复习要览(48学时).doc

物理化学复习要览（48学时） 试题结构： 一 选择题（10题 20分） 二 计算题（6题 60分） 三 简答题（5题 20分） 第二章 热力学第一定律 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：?W -p外dV 2. 热力学第一定律：? U Q+W ， dU ?Q +?W 3．焓的定义： H U + pV 4．热容：定容摩尔热容 CV，m ?Q V /dT Um/ T V 定压摩尔热容 Cp，m ?Q p /dT Hm/ T P 理想气体：Cp，m- CV，m R 5. 标准摩尔反应焓：由标准生成焓? fHB? T 或标准燃烧焓? c HB? T 计算 ? rHm??? ? vB ? fHB? T -? vB ? c HB? T 6. 基希霍夫公式 适用于相变和化学反应过程 ? rHm? T2 ? rHm? T1 + ? rCp，m dT 7. 恒压摩尔反应热与恒容摩尔反应热的关系式 Qp-QV ? rHm T -? rUm T ? vB g RT 8. 理想气体的可逆绝热过程方程： p1V1γ p2V2γ， p1V1/T1 p2V2/T2 ， γ Cp，m/CV，m 三、各种过程Q、W、? U、? H 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， ? U ? H 0， Q W 非恒温过程，? U n CV，m ? T， ? H n Cp，m ? T 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 ? U≈? H n Cp，m ? T 2． 恒压过程：p外 p 常数，无其他功W 0 1 W -p外 V2-V1 ， ? H Qp n Cp，m dT， ? U ? H-? pV ，Q ? U-W 2 真空膨胀过程p外 0，W 0，Q ? U 理想气体 Joule实验结果 ：dT 0，W 0，Q ? U 0，? H 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、? U及? H。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? U，再计算Q，? H。 3. 恒容过程 ：dV 0 W 0，QV??? U n CV，mdT， ? H ? U+V ? p 4．绝热过程：Q 0 绝热可逆过程 W -pdV ? U n CV，mdT ，? H ? U+? pV 理想气体：p1V1γ p2V2γ， p1V1/T1 p2V2/T2 2 绝热一般过程：由方程W -p外dV ? U n CV，m dT 建立方程求解。 5．节流过程 等焓过程 ：? H 0，Q 0 焦耳-汤姆逊系数 ?J-T T/ p H，理想气体?J-T 0，实际气体?J-T ≠0 6. 相变过程S ? →S ? ： 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 ℃ 时的汽化或凝结等过程。 由温度T1下的相变焓计算另一温度下的相变焓T ? Hm? T2 ? Hm? T1 +? Cp，m dT 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 H2O l，1 mol，-5℃ ，p? H2O s，1 mol，-5℃，p? ↓△H2 ↑△H4 H2O l，1 mol， 0℃，p??????? H2O s，1 mol，0℃，p? 7．化学过程：标准反应焓?rHm?的计算 1 由298.15K时的标准摩尔生成焓或标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓， ?rHm?＝?vB??fHm? B ＝－?vB?