傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习

1、傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习物理化学总复习物理化学总复习一、气一、气 体体1. 理想气体定义、微观特征、理想气体定义、微观特征、 PVT凡是在任何凡是在任何T T、P P下均符合理想气体状态方程下均符合理想气体状态方程的气体称为的气体称为。 分子本身不具有体积分子本身不具有体积分子间无相互作用力分子间无相互作用力PVTnRTPV RTMmPV 傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习2. 实际气体对理想气体的偏差、范德华方程实际气体对理想气体的偏差、范德华方程RTbVVaPmm)(2nRTnbVVanP)(223. 实际气体液化的条件实际气体液化的条件实际气体方程实际气

2、体方程压缩因子图压缩因子图ZnRTPV 对于理想气体对于理想气体1Z傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习*TCPPTT必要条件必要条件 充分条件充分条件二、热力学基础及应用二、热力学基础及应用1. 热力学第一、二定律表述、数学表达式热力学第一、二定律表述、数学表达式WQU第一类永动机不能实现第一类永动机不能实现第二类永动机不能实现第二类永动机不能实现TQdS过程可逆过程可逆过程不可逆过程不可逆傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习2. 基本概念基本概念体系、环境及体系分类；体系、环境及体系分类； 状态函数及其特点；状态函数及其特点；功与热及热力学能；功与热及热力学能；焓的定义

3、：焓的定义：PVUH)(PVUH一定量理想气体的一定量理想气体的 U、H都仅都仅是温度的函数是温度的函数 )(TfH )(TfU 恒压摩尔热容、恒容摩尔热容：恒压摩尔热容、恒容摩尔热容：傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习PmmPTHC,VmmVTUC,理想气体：理想气体：RCCmVmP,标准生成热、标准燃烧热与标准反应热关系：标准生成热、标准燃烧热与标准反应热关系：),()(TBHTHmfBmr),(TBHmCB)()(22)(gCOgOC石反应反应)298,()298(KHKHmCmr石傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习)298,()298(2KCOHKHmfmr反应

4、反应)()(5 . 0)(222lOHgOgH)298,()298(2KHHKHmCmr)298,(2KlOHHmf反应的恒压热效应与恒容热效应的关系：反应的恒压热效应与恒容热效应的关系：RTgKUKHBmrmr)()298()298()()(5 . 0)(222lOHgOgH如反应如反应傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习RTRTRTgB5 . 1) 15 . 00()(若反应的若反应的0)(RTgB则则)298()298(KUKHmrmr熵函数、亥姆霍兹自由能、吉布斯自由能熵函数、亥姆霍兹自由能、吉布斯自由能定义及判据：定义及判据：TQdSr0,VUS自发过程自发过程可逆过程可逆

5、过程21TQSr傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习第三定律熵：第三定律熵：TSUA)(TSUA恒温、恒容及无其它功，恒温、恒容及无其它功，00,WVTA自发过程自发过程可逆过程可逆过程TSHG)(TSHG恒温、恒压及无其它功，恒温、恒压及无其它功，00,WPTG自发过程自发过程可逆过程可逆过程TKrTTQS0傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习偏摩尔量、化学势及化学势判据：偏摩尔量、化学势及化学势判据：mBnPTBZnZc,SGAVHUZ,mBnPTBBGnGc,0BB有可能发生过程有可能发生过程可逆过程可逆过程傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习W、Q、 U、

6、 H、 S 、 A及及 G的计算：的计算：3. 基本过程、基本公式基本过程、基本公式理想气体自由膨胀理想气体自由膨胀2112lnlnPPnRVVnRS0HUQW21lnVVnRTSTAG理想气体等温可逆过程理想气体等温可逆过程傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习2112lnlnPPnRTVVnRTQW0HU2112lnlnPPnRVVnRS21lnVVnRTSTAG理想气体等容可逆过程理想气体等容可逆过程0WTnCdTnCQUmVTTmVV,21傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习TnCdTnCHmPTTmP,2112,ln21TTnCdTTnCSmVTTmVV)(TSUA

7、)(TSHG理想气体等压可逆过程理想气体等压可逆过程VPPdVWVV21傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习TnCdTnCQHmPTTmPP,21TnCdTnCUmVTTmV,2112,ln21TTnCdTTnCSmPTTmPP)(TSUA)(TSHG理想气体绝热可逆理想气体绝热可逆0, 0rQS傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习TnCdTnCUWmVTTmV,211)(2121TTnRPdVWVVTnCdTnCHmPTTmP,21)(TSUA)(TSHG可逆相变化过程可逆相变化过程VPPdVWVV21傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习PQHnH相VPHWQU

8、P相相THnS0G)(TSUA4. 例题例题傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习1. 298K1. 298K时，将时，将2mol2mol的的N N2 2理想气由理想气由0.1 MPa恒温可逆压缩到恒温可逆压缩到2MPa，试计算此试计算此过程的过程的W W、Q Q、 U U、 H H、 S S及及 G G 。如果如果被压缩了的气体做恒温膨胀再回到原来被压缩了的气体做恒温膨胀再回到原来状态，问此过程的状态，问此过程的W W、Q Q、 U U、 H H、 S S及及 G G又是多少？又是多少？傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习2.

9、2. 根据下列数据，求乙烯根据下列数据，求乙烯C C2 2H H6 6(g)(g)在在298K298K时的标准摩尔生成热与标准摩尔燃烧热：时的标准摩尔生成热与标准摩尔燃烧热：11 ,.1560)298(molkJKHmr12,.393)298(molkJKHmr13 ,.0 .286)298(molkJKHmr(1)(1) C2H6(g)+7/2O2(g)= 2CO2(g) + 3H2O(l)(2) (2) C( (石墨石墨) + ) + O2(g) = CO2(g)(3) (3) H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l)傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习傅献彩物理化学电

10、子教案课件第五版物理化学总复习3. 3. 苯在正常沸点苯在正常沸点353K时摩尔汽化焓为时摩尔汽化焓为30 75kJmol 1。今将。今将353K、101 325kPa下下的的1mol液态苯在恒温恒压下蒸发为苯蒸气液态苯在恒温恒压下蒸发为苯蒸气（设为理想气体）。（设为理想气体）。1 1）求此过程的）求此过程的Q Q，W W， U U， H H， S S， A A和和 G G；2 2）应用有关原理，判断此过程是否为可）应用有关原理，判断此过程是否为可逆过程。逆过程。傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习4.4.气相反应气相反应 A(g) +

11、B(g) = Y(g) 在在500，100kPa 进行，试计算该反应的进行，试计算该反应的 及过程的及过程的Q、 W各为多少各为多少 ( (气体可视为理想气体气体可视为理想气体) ) 物物 质质 )298(KHmr/ kJ.mol-1 Cp,m/J.K-1.mol-1 A(g) 235 19.1 B(g) 52 4.2 Y(g) 241 30.0 )773(KHmr)773(KUmr傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习解：解： 773298,)()298()773(dTBCKHKHmPBmrmr)298,()298(KBHKHmfBmr1.)235(52241molkJ1.58mol

12、kJ1,.) 1 .192 . 430()(KJBCmPB1.7 . 6KJ傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习 773298,)()298()773(dTBCKHKHmPBmrmr117732983.2 .61.107 . 658molkJmolkJdTRTgKHKUBmrmr)()773()773(1.2 .61)773(molkJKHQmrP傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习113.6 .67.10773314. 8) 111 (2 .61molkJmolkJQKUWmr)773(11.4 . 6.)2 .616 .67(molkJmolkJ或者或者RTgVPWBe

13、)(11.6427.773314. 8) 111 (molJmolJ傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习三、溶液、相平衡及化学平衡三、溶液、相平衡及化学平衡理想溶液、理想稀溶液、独立组分数、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自由度数、相律、标准生成吉布斯自由能、标准平衡常数等。能、标准平衡常数等。 基本概念：基本概念：傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习 概念题辨析概念题辨析(1)(1)克拉佩龙方程式用于纯物质的任何两相平衡。克拉佩龙方程式用于纯物质的任何两相平衡。(2)(2)一定温度下的乙醇水溶液，可应用克一定温度下的乙醇水溶液，可应用克

14、克克 方程计算其饱和蒸气压。方程计算其饱和蒸气压。(3)(3)任一化学反应的标准平衡常数都只是温度任一化学反应的标准平衡常数都只是温度 的函数。的函数。(4) (4) 理想稀溶液中的溶质遵守拉乌尔定律；溶理想稀溶液中的溶质遵守拉乌尔定律；溶 剂遵守亨利定律。剂遵守亨利定律。傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习(5) (5) 相是指系统处于平衡时，系统中物理性质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。及化学性质都完全相同的均匀部分。(6) (6) 依据相律，纯液体在一定温度下，蒸气压依据相律，纯液体在一定温度下，蒸气压 应该是定值。应该是定值。(7) (7

15、) 范特荷夫等温方程范特荷夫等温方程pmrmrJRTTGTGln)()(表示系统标准状态下性质的是表示系统标准状态下性质的是 , ,用来判用来判断反应进行方向的是断反应进行方向的是 。傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习(8) (8) A(l)与与B(l)可形成理想液态混合物，若可形成理想液态混合物，若在一定温度在一定温度T T下，纯下，纯A A、纯、纯B B的饱和蒸气压的饱和蒸气压PA* PB*, ,则在二组分的蒸气压则在二组分的蒸气压- -组成相图组成相图上的气、液两相平衡区，呈平衡的气、液上的气、液两相平衡区，呈平衡的气、液两相的组成必有两相的组成必有。 PB*PA*BAxAy

16、AT yB xB (B) yB xB (C) yB =xB 傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习 基本计算：基本计算：1. 溶液组成及气液相组成、分压、相数量溶液组成及气液相组成、分压、相数量 的计算；的计算；3. 相图分析及相律计算；相图分析及相律计算；4. Vant Hoff等温方程、等压方程应用，等温方程、等压方程应用，平衡常数及平衡组成的计算。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、单组分气液两相平衡时平衡温度、 压力的计算；压力的计算；傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习求总压为求总压为101.325kPa101.325kPa时气、液相浓度各为时气

17、、液相浓度各为多少？多少？1.1.苯和甲苯构成理想液态混合物，已知苯和甲苯构成理想液态混合物，已知358K358K时时kPaPkPaP0 .40,9 .116*甲苯苯傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习2.2.一定温度一定温度A A和和B B构成的理想溶液中构成的理想溶液中A A的摩的摩尔分数浓度尔分数浓度xA=0.5，求平衡气相的总压，求平衡气相的总压和气相中和气相中A A的摩尔分数浓度。的摩尔分数浓度。已知该温度下纯已知该温度下纯A A的饱和蒸气压的饱和蒸气压kPaPkPaPBA0 .60,115*傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理

18、化学总复习傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习3. 3. 298.15K，反应，反应3222321NHHN1.46.16)15.298(molkJKGmr求求物质的量之比为物质的量之比为 2:3:1:322NHHNnnn的混合气体在总压力为的混合气体在总压力为101325Pa101325Pa下的压下的压力商力商 PQ,mrG298.15K 时时?PK的的和和并判断反应自发进行的方向？并判断反应自发进行的方向？傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习四、电化学四、电化学电导率、摩尔电导率、离子强度、离电导率、摩尔电导率、离子强度、离子

19、的平均活度及平均活度系数、可逆子的平均活度及平均活度系数、可逆电池、浓差电池、电池电动势、分解电池、浓差电池、电池电动势、分解电压等。电压等。 基本概念基本概念傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习 基本计算基本计算1、电导、电导率、摩尔电导率等计算；、电导、电导率、摩尔电导率等计算；2、电解质的活度、离子的平均活度、平、电解质的活度、离子的平均活度、平 均活度系数、离子强度的计算；均活度系数、离子强度的计算；3、电池电动势、电极电势及电池反应的、电池电动势、电极电势及电池反应的armrmrmrKQSHG,的计算；的计算；4、会将简单反应设计成原电池等。、会将简单反应设计成原电池等。傅

20、献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习1. 298K1. 298K时电池时电池: :Zn(s)|ZnCl2 (b=0.0102mol.kg-1 ) | AgCl(s)|Ag(s)电动势为电动势为 E=1.156VE=1.156V（1 1）写出电极反应和电池反应；）写出电极反应和电池反应；（2 2）计算）计算298K298K时电池标准电动势时电池标准电动势E设活度系数为设活度系数为1 1。傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习2. 2. 写出电池写出电池Zn(s)|Zn2+ (a Zn2+ =0.9 ) | Cu2+ (a Cu2+ =

21、0.7 ) |Cu(s)的电极反应和电池反应。的电极反应和电池反应。 已知已知2525时时,768. 0/2VZnZnVCuCu340. 0/2求电池的电动势求电池的电动势E E和通电和通电2F2F时的时的GG。傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习五、化学动力学五、化学动力学 基本概念基本概念反应速率、基元反应、反反应速率、基元反应、反应分子数、反应级数等。应分子数、反应级数等。 基本计算基本计算1.一级反应、二级反应的微分方程、积分一级反应、二级反应的微分方程、积分 方程及其特征，会进行相应计算；方程及其特征，会进行相应计算；2.温度对

22、反应速率的影响温度对反应速率的影响阿累尼斯公式的阿累尼斯公式的 应用及相关计算。应用及相关计算。傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习1 1、某物、某物B B的分解反应是一级反应，的分解反应是一级反应，800K800K时时速率常数速率常数k=3.4sk=3.4s-1-1，求分解掉，求分解掉50%50%需多长需多长时间？若反应的活化能时间？若反应的活化能Ea=60kJ/molEa=60kJ/mol，850K850K时分解的速率常数是多少？时分解的速率常数是多少？傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习2 2、基元反应、基元反应 2AA2

23、AA2 2的的E Ea a=100kJ.mol=100kJ.mol-1-1, , 560K560K时，在一个恒容的反应器中充入时，在一个恒容的反应器中充入2kPa2kPa纯纯A A，反应的半衰期，反应的半衰期t t1/21/2=10min =10min ，611K611K时时, , 在同样在同样A A的起始压力下使发生的起始压力下使发生上述反应上述反应5min5min，求容器中总压。，求容器中总压。傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习 概念题辨析概念题辨析(1) (1) 反应速率系数反应速率系数k k与反应物的浓度有关与反应物的浓度有关(2) (2) 基元反应肯定是单分子反应基元反应

24、肯定是单分子反应(3) (3) 一级反应肯定是单分子反应一级反应肯定是单分子反应(4) (4) 质量作用定律仅适用于基元反应质量作用定律仅适用于基元反应(5) (5) 对二级反应来说，反应物转化同一百分数时，对二级反应来说，反应物转化同一百分数时， 若开始浓度愈低，则所需时间愈短若开始浓度愈低，则所需时间愈短ktxCxA )1 (0傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习(6) (6) 催化剂只能加快反应速率，而不能改变化学催化剂只能加快反应速率，而不能改变化学 反应的平衡常数。反应的平衡常数。 (7) Arrhenius(7) Arrhenius活化能的定义活化能的定义 dTkdRTE

25、defaln2kt2ln2/1(9) (9) 反应级数不可能为负值反应级数不可能为负值(8) (8) 若反应若反应AY,AY,对对A A为一级，则为一级，则A A的半衰期的半衰期(10)(10)基元反应基元反应H+Cl2 HCl+Cl是双分子反应是双分子反应傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习(11)(11)一级反应的特征是一级反应的特征是 a.a. ； b.b. ； c.c. 。(12) (12) 若反应若反应A+2B Y是基元反应，则其反应的是基元反应，则其反应的 速率方程可以写成速率方程可以写成2BAYckcdtdc傅献彩物理化学电子教案课件第五版物理化学总复习六、表面现象六、表面现象 基本概念基本概念表面张力、比表面吉布斯自由能、物表面张力、比表面吉布斯自由能、物理吸附、化学吸附、溶液的表面吸附、理吸附、化学吸附、溶液的表面吸附、正吸附与负吸附、表面活性剂等。正吸附与负吸附、表面活性剂等。 基本计算基本计算1、弯曲表面附加压力的计算；、弯曲表面附加压力的计算；2、会用开尔文公式