物化重点公式总结PPT课件

.,1,物理化学总复习,一、气体,1.理想气体定义、微观特征、PVT关系,凡是在任何T、P下均符合理想气体状态方程的气体称为。,分子本身不具有体积,分子间无相互作用力,微观特征,PVT关系,.,2,2.实际气体对理想气体的偏差、范德华方程,3.实际气体液化的条件,实际气体方程压缩因子图,对于理想气体,.,3,必要条件,充分条件,二、热力学基础及应用,1.热力学第一、二定律表述、数学表达式,第一类永动机不能实现,第二类永动机不能实现,过程可逆,过程不可逆,.,4,2.基本概念,体系、环境及体系分类；,状态函数及其特点；,功与热及热力学能；,焓的定义：,一定量理想气体的U、H都仅是温度的函数,恒压摩尔热容、恒容摩尔热容：,.,5,理想气体：,标准生成热、标准燃烧热与标准反应热关系：,反应,.,6,反应,反应的恒压热效应与恒容热效应的关系：,如反应,.,7,若反应的,则,熵函数、亥姆霍兹自由能、吉布斯自由能定义及判据：,自发过程,可逆过程,.,8,第三定律熵：,恒温、恒容及无其它功，,自发过程,可逆过程,恒温、恒压及无其它功，,自发过程,可逆过程,.,9,偏摩尔量、化学势及化学势判据：,有可能发生过程,可逆过程,.,10,W、Q、U、H、S、A及G的计算：,3.基本过程、基本公式,理想气体自由膨胀,理想气体等温可逆过程,.,11,理想气体等容可逆过程,.,12,理想气体等压可逆过程zy13/12-11,.,13,理想气体绝热可逆,.,14,可逆相变化过程,.,15,4.例题,.,16,1.298K时，将2mol的N2理想气由0.1MPa恒温可逆压缩到2MPa，试计算此过程的W、Q、U、H、S及G。如果被压缩了的气体做恒温膨胀再回到原来状态，问此过程的W、Q、U、H、S及G又是多少？,.,17,2.根据下列数据，求乙烯C2H6(g)在298K时的标准摩尔生成热与标准摩尔燃烧热：,(1)C2H6(g)+7/2O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l),(2)C(石墨)+O2(g)=CO2(g),(3)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l),.,18,3.苯在正常沸点353K时摩尔汽化焓为3075kJmol1。今将353K、101325kPa下的1mol液态苯在恒温恒压下蒸发为苯蒸气（设为理想气体）。1）求此过程的Q，W，U，H，S，A和G；2）应用有关原理，判断此过程是否为可逆过程。,.,19,4.气相反应A(g)+B(g)=Y(g)在500，100kPa进行，试计算该反应的及过程的Q、W各为多少(气体可视为理想气体),物质,/kJ.mol-1,Cp,m/J.K-1.mol-1,A(g)23519.1B(g)524.2Y(g)24130.0,.,20,解：,.,21,.,22,或者,.,23,三、溶液、相平衡及化学平衡,理想溶液、理想稀溶液、独立组分数、自由度数、相律、标准生成吉布斯自由能、标准平衡常数等。,基本概念：,.,24,概念题辨析,(1)克拉佩龙方程式用于纯物质的任何两相平衡。,(2)一定温度下的乙醇水溶液，可应用克克方程计算其饱和蒸气压。,(3)任一化学反应的标准平衡常数都只是温度的函数。,(4)理想稀溶液中的溶质遵守拉乌尔定律；溶剂遵守亨利定律。,.,25,(5)相是指系统处于平衡时，系统中物理性质及化学性质都完全相同的均匀部分。,(6)依据相律，纯液体在一定温度下，蒸气压应该是定值。,(7)范特荷夫等温方程,表示系统标准状态下性质的是,用来判断反应进行方向的是。,.,26,(8)A(l)与B(l)可形成理想液态混合物，若在一定温度T下，纯A、纯B的饱和蒸气压PA*PB*,则在二组分的蒸气压-组成相图上的气、液两相平衡区，呈平衡的气、液两相的组成必有。,yBxB(B)yBxB(C)yB=xB,.,27,基本计算：,1.溶液组成及气液相组成、分压、相数量的计算；,3.相图分析及相律计算；,4.VantHoff等温方程、等压方程应用，,平衡常数及平衡组成的计算。,单组分气液两相平衡时平衡温度、压力的计算；,.,28,求总压为101.325kPa时气、液相浓度各为多少？,1.苯和甲苯构成理想液态混合物，已知358K时,.,29,2.一定温度A和B构成的理想溶液中A的摩尔分数浓度xA=0.5，求平衡气相的总压和气相中A的摩尔分数浓度。,已知该温度下纯A的饱和蒸气压,.,30,（一）相平衡总结,一、相律：f=CP+2二、克拉贝龙方程三、二组分系统基本相图：1.两种固态物质完全不互溶的相图,A+B,l+B,A+l,A+AB,B+AB,l+AB,A+AB2,B+AB2,A+B,+B,+,l+AB2,+B,.,31,2.两种固态物质或液态物质能部分互溶的相图,+,+,+,+l,l+,+l,l+,.,32,3.两种固态物质或液态物质能完全互溶,.,33,四、二组分系统相图基本特征：,1）单相区：A，B两组分能形成溶液或固溶体的部分。相区内的一点既代表系统的组成和温度；又代表该相的组成和温度。2）两相区：处于两个单相区或单相线之间。相区内的一点只代表系统的组成和温度；结线两端点代表各相的组成和温度。两相区内适用杠杆规则。,.,34,3)凡是曲线都是两相平衡线。线上的一点为相点，表示一个平衡相的状态。4)凡是垂直线都可看成单组分纯物质。如果是稳定化合物：垂线顶端与曲线相交，为极大点；若是不稳定化合物：垂线顶端与水平线相交，为“T”字形5)凡是水平线基本上都是“三相线”。三相线上f=06)冷却时，当物系点通过(两相平衡)曲线时，步冷曲线上出现一转折：当物系点通过三相线时，步冷曲线上出现平台；(三相线的两端点除外)。,.,35,（二）例题,例1,1固体Fe,FeO,Fe3O4与气体CO,CO2达到平衡时，其独立组分数K=_,相数=_，和自由度数f=_,3,4,1,解:Fe3O4+CO=3FeO+CO2FeO+CO=Fe+CO2R=2，R=0所以K=52=3=4f=34+2=1,.,36,2下列化学反应，同时达平衡时(9001200K)，,CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)CO(g)+H2O(g)+CaO(s)=CaCO3(s)+H2(g)其独立组分数K=_,相数=_，和自由度数f=_,4,3,3,解:R=2R=0所以K=62=4=3f=63+2=3,.,37,此系统的独立组分数=_，自由度数=_。,3,3,解:AlCl3+3H2O=Al(OH)3(s)+3HCl(R=1)K=41=3,=2,f=32+2=3或Al+3,Cl-,H2O,OH-,H+,Al(OH)3(s