university物理化学上册期中复习.ppt

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university物理化学上册期中复习

一、基本概念和公式 一、基本概念和公式 5、热Q: 无相变无化学变化,只做体积功的任意物质(从①②式可得): (dU)V = ?QV = CV dT, (dH)p = ?Qp = Cp dT , dU = ?QV = CV dT (理想气体) dH = ?Qp = Cp dT (理想气体) 7、反应热(焓) 只做体积功,( )T,V ?rU = QV ( )T,p ?rH = Qp ?rHm – ?rUm = RTΣνB(g) 8 反应焓与温度的关系 二、例题 例1 判断下列各过程的Q, W, ?U, ?H是0, =0, 0,还是不能确定? 例2 在100℃,p?下,1mol水定温蒸发为蒸气,假设蒸气为理想气体,因为这一过程中的温度不变,所以,?U=0, Qp =∫Cp dT=0这一结论对否?为什么? 答:错。因为 1)定温过程?U=0,只适用于理想气体的简单状态变化。这是相变过程,不适用; 2)Qp=∫CpdT=0,只适用于无相变,无化学变化的单纯变温过程,相变过程中: Qp =?vapHm(气化热)? 2. 相变过程 (1) 可逆相变 (2) 不可逆相变 设计始终态和实际过程相同的可逆过程,然后分步 计算,一般变p不变T。 3. 化学反应 pθ,298K pθ,T p,298K 六、热力学函数间的关系式 1. 定义式 2. 热力学基本关系式 3. 对应系数关系式 4. Maxwell关系式 5. 热力学状态方程式 6. Gibbs-Helmholtz方程 例题 已知恒压下,某化学反应的ΔrHm与温度T无关,试证明该 反应的ΔrSm亦与T无关。 证明:恒T,P下,化学反应 恒p下对上式求T的偏微商: 证明题技巧 (3)偏微分的分子,分母同除或同乘一个量进行拆分或合并; (2)利用Maxwell关系式及其导出式进行代换; (1)利用状态函数全微分性质(选择合适变量); (4)利用热力学基本关系式、衍生式、定义式进行证明; 例题 证明:对理想气体: 例:300K时,将1mol理想气体从1000kPa(1)等温可逆膨胀;(2)真空膨胀至100kPa。分别求:Q,W,△U,△H,△A,△G与△S 解: (1)等温可逆膨胀 因为是理想气体的等温可逆过程,所以 △U=0,△H=0,△A=WR,Q=-WR (2)真空膨胀 因为两个过程的始终态相同,所以状态函数的变量也相同。 所以,△U=0,△H=0,△A=-5.74kJ, △G=-5.74kJ,△S=19.1kJ 因为向真空膨胀 W=0,Q=0 例: 求-5℃下, 液态苯凝结的?S和?S环,并判断反应是否为自发过程? 已知: 苯的熔点=5.5℃; -5℃1mol液态苯凝固,放热9874 J; ?Hm(熔)=9916J.mol-1; Cp,m(l)=126.8 J.K-1.mol-1; Cp,m(s)=122.6 J.K-1.mol-1. ?S= ?S1+ ?S2+ ?S3 =∫126.8dT/T+ ?H/T相变+ ∫122.6dT/T =﹣35.4 J/K.mol 环境的熵变为: ?S(环境)=﹣Q实/T=9874/268.15=36.82 J/K.mol ?S总= ?S体系+?S环境=36.82-35.18=1.64 J/K 0 因为此过程的总熵变大于零, 由熵判据, 此相变过程是一自发的不可逆相变过程. C6H6(l) 268.2K C6H6(s) 268.2K C6H6(l) 278.7K C6H6(s) 278.7K ?S3 ?S2 ?S1 ?S 多组分系统总结 小 结 一、两个经验定律 1、Raoult定律 2、Henry定律 二、三个重要公式 1、偏摩尔量集合公式: 2、G-D公式: 一般形式 3、D-M公式: (T,p) 三、化学势 小 结 1、理想气体 单纯理气 混合理气 2、非理想气体 单纯非理气 混合非理气 3、理想液态混合物 4、理想稀溶液 小 结 溶质 5、非理想液态混合物(稀溶液) 三、理想液态混合物的通性 小 结 四、稀溶液的依数性 五、其它 溶液组成表示法,逸度(系数)、活度(系数)等 298K时A和B两种气体在某一溶剂中溶解的亨利系数分别kA和kB,且kA 》 kB,则当 A和B压力相同时,在该溶剂中溶解的量是( ) A 的量大于B的量; B) A 的量小于B的量; C) A 的量等于B的量; D) A 的量和B的量无法比较。 * 期中复习 * 物理量的表示与运算 物理化学中经常用定量公式来描述各物理量

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