东南大学-物理化学-复习提纲4页

1、第一章气体一重要概念理想气体，分压，分体积，临界参数，临界状态二重要关系式(1)理想气体：pV=nRT,n=m/M(2)分压：pB= p yB(3)分压定律，分体积定律 理想气体：第二章 热力学第一定律与热化学 一、 重要概念系统与环境，状态与状态函数，强度性质与广度性质，功、热、内能、焓，节流膨胀二、 重要公式与定义式1. 体积功：dW= -p外dV （适用于各种变化过程）2. 热力学第一定律：D U = Q+W ， dU =dQ +dW 3焓的定义： H=U + pV4热容：摩尔定容热容 CV，m = dQ V /dT = （ Um/ T ）V 摩尔定压热容 Cp，m = dQ p /dT

2、 = （ Hm/ T ）P Jmol-1K-1 比定压热容Cp = dQ p /dT = （h/ T ）P Jg-1K-15. 标准摩尔反应焓：由标准生成焓D fHm,Bq （T）或标准燃烧焓D c Hm,Bq （T）计算 D rHmq = S vB D fH m,Bq （T） = -S vB D c H m,Bq （T）6. 基希霍夫公式（适用于相变和化学反应过程）（状态函数法） D rHmq（T2）= D rHmq（T1）+D rCp，m dT 二、各种过程Q、W、D U、D H 的计算1pVT变化过程(1)理想气体pVT变化过程 恒温过程dT=0， D U=D H=0， Q=W； 非恒温

3、过程，D U = n CV，m D T， D H = n Cp，m D T， 单原子气体CV，m =3R/2，Cp，m = CV，m+R = 5R/2 双原子气体CV，m =5R/2，Cp，m = CV，m+R = 7R/2 理想气体恒温可逆过程 功的计算： 理想气体绝热可逆过程功计算，W=D U = n CV，m D T（先根据可逆绝热方程计算出T2） 理想气体绝热不可逆过程功计算，W=D U = n CV，m D T（先计算出T2） 恒压过程：p外=p=常数，无其他功W=0W= -p外（V2-V1）， D H = Qp =n Cp，m dT， D U =D H-D（pV），Q=D U-W

4、恒外压过程：W= -p外（V2-V1）真空膨胀过程p外=0，W=0，Q=D U 恒容过程 ：dV=0 W=0，QV =D U =n CV，mdT， D H=D U+V D p （2）凝聚态的pVT变化过程 由于压力对凝聚态的影响不大，当压力变化不大时，可以看成为恒压变化2. 相变过程S（a）S（b）：（1）可逆相变（正常相变或平衡相变）：如在温度T对应的饱和蒸气压下的相变，例：水在常压，100 时的汽化或凝结过程。 （2）不可逆相变：例1:水在常压，50 时的汽化过程 例2:水在50kPa，100 时的汽化过程 例3:1mol水100，真空膨胀至101.325kPa，100的水蒸气的过程利用状

5、态函数法进行计算。3化学过程： 由298.15K时的标准摩尔生成焓或标准摩尔燃烧焓计算298.15K时标准摩尔反应焓，然后利用状态函数法设计始终态相同的过程，进行计算。（基希霍夫公式不适用于非等温过程的化学变化） 第三章 热力学第二定律一、 重要概念 热机效率，卡诺循环，熵判据，吉布斯函数判据，亥姆霍兹函数判据,热力学基本方程，麦克斯韦关系式（了解）二、主要公式与定义式1. D S的计算（1）理想气体pVT过程的计算D S = nCV，mln（ T2/T1）+nRln（V2/V1）=nCp，mln（ T2/T1） + nRln（p1/p2）（CV，m为常数） （2） 恒压过程： D S =（n

6、Cp，m/T ）dT （凝聚态的PVT变化常常可看做是恒压过程变化） （3） 相变过程：可逆相变D S =D H/T 不可逆相变设计框图进行计算，需要Cp，m数据（4）化学变化过程：298K标准摩尔反应熵的计算 D r Smq = S vB Smq （B，T） 非 298K标准摩尔反应熵的计算 ，设计框图进行计算，需要Cp，m数据 （5）理想气体混合熵变的计算：分别计算各气体混合前后熵变，然后相加 2环境过程 D Samb的计算：认为环境是恒温的大热源，过程为可逆 D S amb= Qr（环）/T（环）= -Q（系）/T（环） 隔离系统 D S iso= D S sys+ D S amb3D

7、G的计算恒温过程： D G=D H-T D S非恒温过程：D G=D H-（T2S2-T1S1） (其中S2=S1+DS)4D A的计算（1）恒温：D A=D U-T D S=D G-D （pV）5. 克拉佩龙方程与克劳修斯-克拉佩龙方程： 相变过程S（a）S（b） 的压力（蒸气压）与温度的关系（1）克拉佩龙方程：dp/dT = D Hm* / （T D V m* ） （2）克劳修斯-克拉佩龙方程：一相为气相且认为是理想气体；凝聚相为固相（升华过程）或液相（蒸发过程）的体积忽略，D Hm* 近似与温度无关，则 ln （p2/p1）=D Hm* （T2-T1） / RT1T2 ln （p2/p1

8、）=D Hm* / RT+C 第四章 多组分系统热力学一、偏摩尔量，化学势，多组分多相系统热力学基本方程，化学势判据，逸度，逸度因子，活度，活度因子二、重要定理与公式1拉乌尔定律：稀溶液溶剂A的蒸气压与纯溶剂的蒸气压关系 pA = pA*xA 蒸气压缩凝结出第一滴液滴时，气态组成系统组成液体沸腾出现第一个气泡时，液态组成系统组成2亨利定律：稀溶液挥发性溶质B的蒸气压pA = k xA，k为亨利常数3稀溶液的依数性：（1）蒸气压下降：D pA = pA* - pA = pA* xB （2）凝固点降低：D Tf =Kf bB，Kf 溶剂有关的凝固点降低常数 （3）沸点升高：D Tb =Kb bB

9、，Kb 溶剂有关的沸点升高常数 （4）渗透压：在半透膜两边的平衡压力差 p =cRT（c单位molm-3）4. 分配定律：在T，P下，某溶质B在溶剂a，b构成的两相达到平衡时有 cB（a）/cB（b） =K（T，p）5. 理想液态混合物的性质理想液态混合物：任一组分在全部组成范围内都符合拉乌尔定律的混合物。混合过程性质的变化量D mixV=0，D mixH=0，D mixU=0，D mixS= -nR S xblnxB，D mixG= nRT S xblnxB，第五章 化学平衡一、主要概念 摩尔反应吉布斯函数变，亲和势，压力商，标准平衡常数，转化率，产率，惰性组分在恒容或恒压下对平衡转化率的影

10、响二、主要公式与方程1理想气体反应的等温方程：D rGm = D rGmq +RTlnJp （1） 压力商 Jp= nB 注意：对于多相反应，通常只考虑气相组分，固相或液相的活度近似认为不变。（2） 标准反应摩尔吉布斯函数变：D rGmq =-RT ln Kq（3） 标准平衡常数：K q=exp（-D rGmq /RT） =JP（平衡）（即平衡常数的两种计算方法）（4）恒温恒总压时，D rGm = D rGmq +RTlnJp = RTln（Jp / K q) 0 即Jp K q 时反应正向进行2平衡常数与温度的关系-化学反应的等压方程 dlnKq / dT = D rHmq /（RT2） （

11、 微分式） （1）D rHmq为常数 ln（K2q / K1q） = -（D rHmq /R）（1/T2 - 1/T1） （定积分） lnKq = -（D rHmq /R）（1/T ） + C （不定积分）（2）D rHmq与温度有关：D rHmq （T）= D rHmq （T1） +D Cp dTD Cp = S vB Cp,mq （B）第六章 相平衡一、重要定律与公式1、相律： F = C - P + n , 其中： C=S-R-R2、相图3、单组分系统的典型相图对于单组分系统C=1，F=C-P+2=3-P。当相数P=1时，自由度数F=2最大，即为双变量系统。（a）水的相图 各区，各条线的含义，解释线的斜率的正负，三相点与冰点的区别4、二组分系统的相图 掌握二组分系统典型相图（气-液平衡、液-液平衡、固-液平衡）的特点，能对相图进行分析和应用；能够用杠杆规则进行分析与计算；了解由实验数据绘制相图的方法，掌握步冷曲线的绘制 恒压下的温度组成图 （1）气液相图 （a） 理想混合物 （b） 最大正偏差、最大负偏差的液态混合物 （c） 有最高会溶点的部