物理化学上册复习课件.ppt

物理化学复习提纲 (热力学、相平衡、统计热力学) ;体系的状态: 热力学平衡态, 需达到四大平衡: 力平衡(p相同) 热平衡(T相同) 相平衡 化学平衡 状态函数: 只取决于体系平衡态的热力学量. 如: T,p,V,U,H,S,F,G,n 过程量: 与体系经历的过程有关的量. 如: Q,W,C 简单体系: 没有物质变化的体系. 体系的自由度: 决定体系状态所需要的最小独立变量数. 简单封闭体系自由度为2,如T,p. ; 热力学第一定律 热力学第一定律: 自然界的能量守恒,热是能量的一种形式. 自然界的物质守恒. 数学表达式: ?U= Q＋W Q: 热 (体系与环境间因温差而传递的热量) 体系吸热为正; 体系放热为负. W: 功 (体系与环境间以其它形式传递的能量) 体系对外作功为负; 体系得功为正. ;焓H: H=U+pV 等压过程的热效应: ?H=Qp (dp=0, wf=0) 等容过程的热效应: ?U=QV (dV=0, wf=0) 物质的热容: 等压热容: Cp,m= ?Qp/dT 等压热容: CV,m= ?QV/dT 对简单体系: dH=CpdT dU=CVdT 维里方程式: Cp,m=a+bT+cT2…;理想气体的摩尔热容总结如下: 单原子分子: CV,m=3/2R Cp,m=5/2R 双原子分子: CV,m=5/2R Cp,m=7/2R 多原子分子: CV,m=3R Cp,m=4R 令: ?=Cp/CV 理想气体的等压热容与等容热容的比值为: 单原子分子: ?=5/3=1.667 双原子分子: ?=7/5=1.400 多原子分子: ?=4/3=1.333 ;热力学中几种常见的过程: 准静过程(quasistatic process):体系经历无数相连的平衡态,从某始态达到状态终态,在整个过程中,体系可以近似地认为始终处于平衡态,则此过程为准静过程. 可逆过程(reversible process):体系从A态经历某一过程到达B态,若能使体系状态完全还原的同时,环境的状态也完全还原,则体系从A到B所经历的过程为可逆过程. 不可逆过程(irreversible process):体系从A态经历某一过程到达B态,若无论如何也不能使体系状态完全还原的同时,环境的状态也完全还原,则体系从A到B所经历的过程为不可逆过程. ;理想气体绝热可逆过程: ?S=0, Q=0 理想气体绝热可逆过程方程式: TV?－1 = 常数 pV? = 常数 p1－?T? = 常数 理想气体绝热过程的功: W=?U=CV(T2－T1) = (p1V1－ p2V2)/(?－ 1) 理想气体多方过程: pVn = 常数 (1n?) ;绝热节流过程: 等焓过程 H1=H2 J-T系数: ?=(?T/?p)H ?0 气体经节流后温度升高; ?0 气体经节流后温度降低; ?=0 气体经节流后温度不变. ?= －1/Cp[(?U/?p)T+(?(pV)/?p]T 理想气体?=0, 经J-T节流膨胀后温度不变.; 热 化 学 盖斯定律: 化学反应的热效应只与反应的始态和末态有关, 与反应的具体途径无关. 也称热效应总值一定定律. 化学反应热效应的计算: 1. 由生成焓求算: 物质的生成焓(?fHm0) : 1p0下, 由最稳定的单质化合生成1p0下的1mol纯化合物的反应焓变, 称为此物质的标准摩尔生成焓. ?fHm0(稳定单质)=0 ?rHm0=∑(?i ?fHm,i0)产物－∑(?i ?fHm,i0)反应物 ;2. 由燃烧焓求算: 化合物的燃烧焓(?cHm0): 1mol纯化合物在1p0下完全燃烧所放出的热量, 称为该 化合物的燃烧焓. ?rHm0=∑(?i ?cHm,i0)反应物－∑(?i ?cHm,i0)产物 注意: 由燃烧焓求反应热的方向. 3. 由离子生成焓求溶液反应热: 溶液中的离子总是成对出现的, 不可能获得单个离子 的绝对值. 定义: ?fHm(H+,aq, ∞)=0 ?rHm0=∑(?i ?fHm,i0)生成离子－∑(?i ?fHm,i0)反应离子; 基尔霍夫定律 已知某一温度条件下的反应焓变, 可利用基尔霍夫定律求任意温度条件下的反应焓变. 基尔霍夫定律的微分式: (? ?rH/?T)p= ?rCp 基尔霍夫定律的不定积分式: ?rHm(T)=∫?rCp,mdT+I 基尔霍夫定律的定积分