物理化学知识点归纳.doc

WORD 格式 整理 学习 参考 资料 分享 110112班期末物理化学知识点归纳 预祝大家物化期末考试取得好成绩！ ——孔祥鑫 2012年5月27日 热力学第一定律 热力学基本概念 状态函数 状态函数，是指状态所持有的、描述系统状态的宏观物理量，也称为状态性质或状态变量。系统有确定的状态，状态函数就有定值；系统始、终态确定后，状态函数的改变为定值；系统恢复原来状态，状态函数亦恢复到原值。 热力学平衡态 在指定外界条件下，无论系统与环境是否完全隔离，系统各个相的宏观性质均不随时间发生变化，则称系统处于热力学平衡态。热力学平衡须同时满足平衡（△T=0）、力平衡（△p=0）、相平衡（△μ=0）和化学平衡（△G=0）4个条件。 二、热力学第一定律的数学表达式 1.△U=Q+W 或dU=ΔQ+δW=δQ-pambdV+δW` 规定系统吸热为正，放热为负。系统得功为正，对环境做功为负。式中pamb为环境的压力，W`为非体积功。上式适用于封闭系统的一切过程。 2．体积功的定义和计算 系统体积的变化而引起的系统和环境交换的功称为体积功。其定义式为： δW=-pambdV 气体向真空膨胀时体积功所的计算 W=0 恒外压过程体积功 W=pamb（V1-V2）=-pamb△V 对于理想气体恒压变温过程 W=-p△V=-nR△T 可逆过程体积功 Wr= (4)理想气体恒温可逆过程体积功 Wr==-nRTln(V1/V2)=-nRTln(p1/p2) (5)可逆相变体积功 W=-pdV 三、恒热容、恒压热，焓 1.焓的定义式 HU + p V 2．焓变 （1）△H=△U+△(pV) 式中△(pV)为p V乘积的增量，只有在恒压下△(pV)=p(V2-V1)在数值上等于体积功。 （2）△H= 此式适用于理想气体单纯p VT变化的一切过程，或真实气体的恒压变温过程，或纯的液、固态物质压力变化不大的变温过程。 内能变 (1)△U=Qv 式中Qv为恒热容。此式适用于封闭系统，W`=0、dV=0的过程。 U== 式中为摩尔定容热容。此式适用于n、CV,m恒定，理想气体单纯p、V、T变化的一切过程。 热容 定义 当一系统由于加给一微小的热容量δQ而温度升高dT时，δQ/dT这个量即热容。 摩尔定容热容CV，m CV，m=CV/n=()V (封闭系统，恒容，W非=0) (3)摩尔定压热容Cp,m Cp,m= （封闭系统，恒压，W非=0） (4) Cp, m与 CV，m的关系 系统为理想气体，则有Cp, m—CV，m=R 系统为凝聚物质，则有Cp, m—CV，m≈0 （5）热容与温度的关系，通常可以表示成如下的经验式 Cp, m=a+bT+cT2 或Cp, m=a+b`T+c`T-2 式中a、b、c、b`及c`对指定气体皆为常数，使用这些公式时，要注意所适用的温度范围。 （6）平均摩尔定压热容p,m p,m=(T2-T1) 四、理想气体可逆绝热过程方程 上式γ=/,称为热容比（以前称为绝热指数），以上三式适用于为常数，理想气体可逆绝热过程，p,V,T的计算。 五、反应进度 ξ=△nB/vB 上式适用于反应开始时的反应进度为零的情况，△nB=nB-nB，0，nB，0为反应前B的物质的量。 νB为B的反应计算数，其量纲为1。ξ的单位为mol。 六、热效应的计算 1.不做非体积功的恒压过程 Qp=△H= 2.不做非体积功的恒容过程 Qv=△U= 3.化学反应恒压热效应与恒容热效应关系 Qp- Qv=(△n)RT 4.由标准摩尔生成焓求标准摩尔反应焓变 = 5由标准摩尔燃烧焓求标准摩尔反应焓变 =— 6. 与温度的关系 基希霍夫方程的积分形式 (T2)= (T1)+ 基希霍夫方程的微分形式 d=△rdT= 七、体积功 （1）定义式 或 （2） 适用于理想气体恒压过程。 （3） 适用于恒外压过程。 （4） 适用于理想气体恒温可逆过程。 （5） 适用于为常数的理想气体绝热过程。 典型题示例 1-1 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20.92Jmol-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=?，V