物理化学重点超强总结

第一章热力学第一定律1、热力学三大系统：(一)开放系统：与物质有能源交换；(2)密闭系统：无物质交换，有能量交换(3)隔离系统(孤立系统):没有物质和能量的交换。2 .状态的性质(状态函数):(1)容量的性质(宽度的性质):体积、质量、热容量等。数值有与物质量成比例的和合性。(2)强度性质：压力、温度、粘度、密度。数值没有与物质量无关的加法性，系统整体的强度性质的数值与各部分相同。特点：通常两个容量性质之比是系统的强度性质。热力学的四个平衡：(1)热平衡：无热隔壁，系统各部无温差。(2)机械平衡：无刚壁，系统各部分不存在不平衡力，即压力相同(3)化学平衡：无化学变化的阻力因素，系统构成不随时间变化。(4)相平衡：系统中各相(包括气、液、固)的数量和组成不随时间变化。4、热力学第一定律的数学公式：du=QQQQ是吸收的热()，w是得到的功能()。规定内容恒温定压绝热取得的成就0或者或者吸收的热量0内部可能增加0焓变化0熵变化或者亥姆霍兹(恒温定容)吉布斯(恒压)12 .在正常温度下，相对于理想气体，定容摩尔热容量如下单原子分子系统=双原子分子(或线性分子)系统=多原子分子(非线性)系统恒压摩尔热容量：单原子分子系统双原子分子(或线性分子)系统多原子分子(非线性)系统您可以看到：13、的两个经验公式： (t是热力学温度，a、b、c、c是经检验常数，与物质和温度范围有关)14 .一旦发生绝热过程理想气体的绝热可逆过程如下1.15、 0节流膨胀后，气体温度降低0节流膨胀后，气体温度上升=0节流膨胀后，气体温度不变。16、气体的节流膨胀是一定的焓过程，即。17、化学反应热效应：在定压或定容条件下，生成物的温度与反应物的温度相同，在反应过程中只做体积工作而不做其他工作时，化学反应吸收或释放的热称为该过程的热效应或“反应热”。18、化学反应进行情况： (相对于生成物v取正值，反应物取负值)时间19、(1)标准摩尔生成焓():在标准压力和指定温度下，由最稳定的单体生成某种物质量的定压反应热，该物质的标准摩尔生成焓。(2)标准摩尔燃烧焓():在标准压力和指定温度下，有单位物质量的物质被氧完全氧化时的反应焓为该物质的标准摩尔燃烧焓。任何反应的反应焓等于反应物的燃烧焓之和减去生成物的燃烧焓之和。20、反应焓和温度的关系-基尔霍夫方程也就是说，生成物的热容量比反应物的热容量小时，温度上升时反应焓减少。即，生成物的热容量大于反应物的热容量时，温度升高时反应焓增大。或者小的时候，反应焓不随温度变化。21、基尔霍夫方程的应用：适用条件：温度变化范围不大时，与温度无关，将近似视为常数。第二章热力学第二定律热力学第二定律的经典表现：人们不能设计这种机器。 这台机器可以不断循环工作，只有从单一热源吸热成功，其他没有变化。2、卡诺循环：维持过程1t2的恒温可逆膨胀。 事故过程2绝热可逆膨胀。 因为系统不吸热保持过程3t1的恒温可逆压缩。 事故过程4绝热可逆压缩。 事故卡诺热机效率：制冷效率：3、卡诺定理：(1)在两个不同温度的热源之间工作的任何热机具有最大的干扰热机效率。 否则就违反反热力学第二定律。(2)卡诺热机的效率只与两个热源的温度有关，与功能物质无关。 否则就违反热力学第二定律。4、热力学第二定律人的数学公式-克劳狄不等式系统的熵变，是实际过程中传递的热，t是热源温度，是实际过程中的热温商。 这个公式的等号适用于可逆的过程更大的信号适用于不可逆的过程。 其含义如下：(1)一个过程的发生使系统熵大于热温商，这是不违反热力学第二定律的不可逆过程。(2)当某个过程发生时，如果系统的熵等于热温商，则该过程是可逆的过程。(3)的过程不可能发生。(4)克劳狄不等式用于孤立系统时，即孤立系统中发生的任意过程总是向熵增大的方向前进。5、熵变化计算：(1)恒温过程中的熵变化：(2)定压过程的熵变化：(3)定容过程的熵变化：(4)相变熵变化： (恒温恒压、二相平衡、可逆)6、熵是系统混乱度的尺度热力学概率，波兹曼常数。7、热力学第二定律的本质：一切自发过程，总体结果都会向混乱度增加的方向发展。8、热力学第三定律：0K时，纯物质的完美结晶熵值为零。9 .有反应：熵计算：10、恒温定容的系统-亥姆霍兹函数a(1)定义(2)式表示可逆，不等式表示不可逆。恒温定容条件下，系统亥姆霍兹函数的减少等系统可能的最大有效功(绝对值)。(3)表示可能发生的不可逆过程。的双曲馀弦值的双曲馀弦值十一、恒温恒压系统- -吉布斯函数g(1)定义：(2)式表示可逆，不等式表示不可逆。恒温恒压条件下，系统亥姆霍兹函数的减少等，是系统能够达到的最大的有效功(绝对值)。(3)表示可能发生的不可逆过程。的双曲馀弦值的双曲馀弦值12、热力学基本公式：系统只做体积工作而不做其他工作的；13、麦克斯韦关系式：十四、计算：(1)恒温：(2)发生相变：初期状态和终期状态两者平衡，温度和压力相同如果初始状态和最终状态不平衡，则设计可逆过程进行计算。(3)化学反应：(4)温度变化-吉布斯-亥姆霍兹公式恒温：应用程序：第二章带化学势1、(1)偏摩尔量的定义：多成分体系的任意容量性X(X分别可以代表v、u、h、s、a、g等)可以看作温度t、压力p及各物质的量、的函数定义：是b这个“偏摩尔量”。(2)偏摩尔量的集合式：2、(1)化学势的定义：(2)物理意义：决定物质传递方向和限度的强度因素。(3)恒温定压下：也就是说，是恒温定压下的多成分均相系统发生状态变化时能够达到的最大的有效功能。(4)可以在不做其他工作的条件下进行的程序即程序是平衡的。3、理想的气体化学势能公式：4 .对于理想气体混合物，其中某气体的行为与该气体单独占据混合气体整体的体积时行为相同。 即，即5、实际气体的化学势：定义逸度修正因子称为逸度系数或逸度因子。6、劳尔定律：在一定温度下，溶液中溶剂的蒸汽压与溶液中溶剂物质的量的点数成比例，其比例为纯溶剂在该温度下的蒸汽压(加号“*”表示纯物质)。 即，即(溶液蒸气压的降低与溶液中溶质的摩尔分数成正比)7、(1)理想的液态混合物：在一定的温度和压力下，液态混合物中的任意物质以任意浓度遵循乌拉尔定律的液态混合物。(2)理想液态混合物中物质的化学势：液态混合物与蒸汽相平衡时；，其中8、亨利定律：在一定温度下，稀溶液中挥发性溶质的平衡分压与溶质在溶液中的摩尔分数成正比是与溶液平衡溶质蒸气的分压，是溶液中溶质的摩尔分数，是比例常数我们称之为亨利系数。 该数值在一定温度下不仅与溶质的性质有关，也与溶剂的性质有关，可以更大或小于纯溶质的饱和蒸汽压。9、理想稀溶液的定义：在一定温度和压力下，在一定浓度范围内，溶剂遵守劳尔定律，溶质遵守亨利定律的溶液称为理想稀溶液。10、非挥发性溶质理想稀溶液依赖性：(1)凝固点降低： (与温度无关)=，这里是溶液中溶质的质量摩尔浓度。凝固点降低常数(溶剂摩尔质量、单位)(2)沸点上升：沸点上升常数为(3)半透膜的两侧平衡时，纯溶剂的压力为溶液的压力为压力差称为渗透压渗透压(4)求出计算活性度：第三章化学平衡1、理想气体的化学反应：标准平衡常数成活商标准吉布斯函数的变化当时，反应可以向前推进。当时，反应可以反向进行。当时，反应达到了平衡。 的双曲馀弦值。2 .平衡常数的表示：(1)气相反应： ()(与温度、压力相关)=总结：(2)液相反应：理想液状混合物：理想稀溶液：非理想稀溶液：(3)复相反应：3、(1)温度对平衡常数的影响：(2)压力、惰性气体的影响：第四章多相平衡1、相：系统中物理和化学性质完全均匀的部分。气体：在一个系统中，无论有多少气体，只能形成一个气相。液体：由于不同液体的相互溶解程度不同，一个系统有一两个液相，但不超过三个。固体：系统中不同的固体在分子水平均匀混合，形成固溶体，固溶如果身体不是固相的话，不管固体有多坏，系统里有多少固体，有多少固相。2、种数s :系统中包含的化学物质。3、组得分k :足以表示系统中各相构成所需的最小独立种数。4、独立化学平衡数r、独立溶解度函数r5、6、自由度：不会引起旧相的消失和新相的形成，在一定范围内可以独立变动的强度性质。7、相律：(只考虑温度和压力)相数普遍：第五章电化学1、(1)一次电池：正极为阴极(还原极)，负极为阳极(氧化极)。(2)电解单元：正极为阳极(氧化极)，负极为阴极(还原极)。法拉第定律：电解质溶液中流过电流时，通过电极的电荷量与电极反应的物质的量是比例：在此，n的数值等于该离子的价数变化数。3、(1)溶液的电阻为两电极间的距离，a为浸在溶液中的电极面积、电阻率。(2)电导率，g为逆电导率。(3)摩尔电导率强电解质摩尔电导率和物质的量溶解度c :弱电解质的摩尔电导率(例):4 .电导率测量的应用：(1)求出弱电解质的电离度和电离平衡常数(2)求出微溶盐溶解度和溶解度积；饱和溶液溶解度：溶解度：溶解度积():5、溶液中离子的活性度和活性度系数：(1)电解质化学势可以用各离子的化学势之和表示(2)离子平均活性度、离子平均质量摩尔溶解度和离子平均活性度系数关系：(3)对于强电解质，定义离子平均活性度离子平均活度系数，离子平均质量摩尔溶解度。(4)稀溶液时，影响强电解质离子平均活度系数的主要因素为浓度和离子价数，且离子价数比浓度的影响显着。 溶液离子强度定义： (m为离子的质量摩尔浓度，z为离子价数，b为某离子)(温度和溶剂指定、常数)6 .能把化学能转换成电能的装置叫做电池，在热力学可逆方式下进行这种转换的情况下叫做“可逆电池”。 在可逆电池中，系统吉布斯函数的降低在系统进行外部的最大工作时电池的两极间的电位差最大，被称为该电池的电动势e7、热力学意义上可逆电池具备的两个条件：(1)可逆电池放电时的反应和充电时的反应必须相互逆反应。(2)流过可逆电池的电流必须无限小。8、能源之星方程式：反应温度为t时，电池反应：方程式： (n是电极反应中得失电子数，是反应物质b的活性度)9 .求出电池的标准电动势：10、电动势e及其温度系数与电池反应热力学量关系：恒温条件，反应的可逆热效应：11 .在任何温度下，标准摩尔生成吉布斯函数、标准摩尔生成焓和标准摩尔熵均为零。电极电位显示：12 .电极电位及其电池电动势的应用：(1)判断反应倾向：电位