大学物理化学-上册期中复习.pptVIP

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