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物理化学

基本要求之复习关键点第1页第一章气体1.理想气体状态方程重点）对于实际气体limpV=nRT第2页2.道尔顿分压定律pB=yBp=(nB/n)p=(nB/n)nRT/V

所以pB/pA=nB/nA=χB/χA理想气体混合物中某一组分分压力等于该组分与其混合物相同温度和体积单独存在时压力。第3页3.阿马加定律（分体积定律）VB=yBV

所以VB/VA=nB/nA=χB/χA理想气体混合物总体积等于各个组分以同混合物相同温度和压力单独存在时分体积之和。第4页第二章

热力学第一定律及其应用第5页一、了解热力学一些基本概念1.

体系和环境被划定研究对象称为体系。体系以外与体系亲密相关，影响所能及部分称为环境。

体系能够分为三类：隔离体系、封闭体系和敞开体系。

第6页2.体系性质和状态函数体系性质就是体系宏观物理量。它能够分为二类：广度性质和强度性质。

广度性质其数值与体系中物质数量成正比，在一定条件下含有加和性。强度性质数值取决于体系本身性质，无加和性。

第7页态函状数

体系状态是体系全部热力学性质综合表现。在热力学中，把仅决定于它现在所处状态而与其过去历史无关体系性质叫做状态函数。即当体系状态发生改变时，它一系列性质也随之而改变。改变值，只取决于体系始态和终态，而与改变时所经历详细路径无关。状态函数含有全微分性质。第8页3.可逆过程与最大功

可逆过程与不可逆过程概念：当体系经过某一过程，由状态（1）变到状态（2之后，假如能使体系和环境都完全回到原来状态，而不留下其它改变，则该过程就称为可逆过程。反之，假如用任何方法都不能使体系和环境都完全复原，则该过程称为不可逆过程。

在等温可逆膨胀过程中体系对环境做最大功，在等温可逆压缩过程中环境对体系做最小功。第9页4.热和功过程函数热(Q)：因为温度不一样，在体系与环境之间传递能量称为热。要求：体系吸热，热为正值；体系放热，热为负值。

功(W)：除了热以外，体系与环境之间所传递其它各种形式能量统称为功。在热力学中，把功简单地分为体积功和非体积功（其它功）两类，并要求：体系对环境做功，功为负值；环境对体系做功，功为正值。

第10页基本公式（重点）1.体积功基本公式：

δW=-P外dV

2.封闭体系热力学第一定律：

△U=Q+W

dU=δQ+δW

3.焓定义式：H≡U+PV第11页4.两个主要关系式：

ΔU=QV(封闭体系、Wf=0、等容过程)ΔH=QP

（封闭体系、Wf=0、等压过程）

5.热容定义式：

等压热容CP=δQP/dT=(

H/

T)P等容热容CV=δQV/dT=(

U/

T)V条件？第12页热力学第一定律对理想气体应用

掌握理想气体各种过程Q、W、ΔU、ΔH计算(重点掌握）

在计算中必须明确：体系始态和终态（若有中间状态，必须明确中间状态）b)确定属于什么过程c)依据给定条件，正确应用公式进行计算第13页CP,m与CV,m关系和惯用热容值对于理想气体

CP,m﹣CV,m=R单原子理想气体CV,m=3R/2CP,m=5R/2第14页几个经典过程(重点）1.无相变、无化变、Wf=0过程对于无相变、无化变、Wf=0封闭体系，理想气体内能和焓仅是温度函数，U=f（T），H=f(T)，所以，在该条件下计算理想气体内能和焓改变都可用ΔU=∫CVdT=CV(T2﹣T1)(CV为常数)ΔH=∫CPdT=CP(T2﹣T1)(CP为常数)

Q和W不是状态函数，所以过程不一样，值不一样。第15页★自由膨胀：Q=0,W=0,ΔU=0,ΔH=0

★等温可逆过程：ΔU=0,ΔH=0，Q=-W=nRT㏑(V2/V1)=nRT㏑(P1/P2)

★绝热过程：Q=0,W=ΔU=CV（T2-T1)ΔH=CP(T2-T1)第16页★绝热可逆过程：Q=0,W=ΔU=CV（T2-T1)ΔH=CP(T2-T1)第17页★等容过程：W=0,

Qv=ΔU=CV（T2-T1)ΔH=CP(T2-T1)

★等压过程：W=-P外(V2﹣V1),ΔU=CV（T2-T1)QP=ΔH=CP(T2-T1)第18页2.等温等压相变（重点）等温等压可逆相变：W=-P(V2﹣V1),QP=Δ相变H=nΔ相变Hm,ΔU=QP﹣W

等温等压不可逆相变-----普通设计一个可逆过程计算

第19页四.化学反应热计算了解化学反应热效应、反应进度、化合物生成焓、燃烧焓等概念

1.化学反应热计算

ΔrHθm=∑υBΔfHθm(B)ΔrHθm=﹣∑υBΔCHθm(B)第20页五、Hess定律（Hess’slaw）（重点）不论反应是一步完成，还是分几步完成，其热效应相同，当然要保持反应条件（如温度、压力等）不变。反应热效应只与起始和终了状态相关，与改变路径无关。第21页Hess定律第22页

第三章热力学第二定律第23页一、热力学第二定律经验说法和自发改变共同特征1.

经验说法

克劳修斯说法：不可能把热从低温物体传到高温物体，而不引发其它改变。

开尔文说法：不可能从单一热源取出热使之完全变为功，而不发生其它改变。

2.自发改变共同特征--------不可逆性第24页

二、明确熵、亥姆霍兹自由能、吉布斯自由能定义及它们在特定条件下物理意义熵（S）（重点）

dS=(δQ/T)RΔS=∫(δQ/T)R第25页2.亥姆霍兹自由能A

：A≡

U﹣TS在等温过程中δW≤﹣dA或W≤﹣ΔA在等温过程中,一个封闭体系所能做最大功等于其亥姆霍兹自由能降低，即（﹣ΔA）T=Wmax第26页3.吉布斯自由能G：G≡H﹣TS

在等温等压过程中δWf≤﹣dG

或Wf≤﹣ΔG

在等温等压过程中,一个封闭体系所能做最大非体积功等于其吉布斯自由能降低，即

(﹣ΔG)T,P=(Wmax)f第27页三、热力学判据（重点）

1.克劳修斯不等式ΔS﹣∑(δQ/T)≥O不可逆

可逆2.

dS(隔离)=dS﹢dS(环境)≥0或ΔS(隔离)=ΔS﹢ΔS(环境)≥0不可逆（自发）

可逆＜0不能发生过程

ΔS(环境)=﹣Q(体系实际过程)/T(环境)第28页在隔离体系中，自发改变总是朝着熵增加方向进行。熵增加原理：在绝热条件下，趋向于平衡过程使体系熵增加。或，一个隔离体系熵永不降低。第29页

3.亥姆霍兹自由能判据

（dA）T,V,Wf=0

≤0不可逆（自发）

可逆（平衡）＞0（非自发）在等温等容不做其它功条件下，自发改变总是朝向亥姆霍兹自由能降低方向进行，直至体系到达平衡。

第30页4.吉布斯自由能判据

（dG）T,P,Wf=0

≤0不可逆（自发）

可逆（平衡）

＞0不能自发过程在等温等压不做其它功条件下，自发改变总是朝向吉布斯自由能降低方向进行，直至体系到达平衡。第31页五.熟练掌握一些简单过程

ΔS、ΔA、ΔG计算

1.无相变、无化变、Wf=0过程

★理想气体等温可逆过程(重点）ΔS=nR㏑(V2/V1)=nR㏑(P1/P2)ΔA=ΔG=nRT㏑(V1/V2)=nRT㏑(P2/P1)

第32页

★等容过程

ΔS=∫(CV/T)dT=CV㏑(T2/T1)(CV为常数)ΔG=ΔH﹣Δ(T2S2﹣T1S1),ΔA=ΔU﹣Δ(T2S2﹣T1S1)S2=S1+ΔS第33页★等压过程ΔS=∫(CP/T)dT=CP㏑(T2/T1)(CP为常数)

ΔG=ΔH﹣Δ(T2S2﹣T1S1),ΔA=ΔU﹣Δ(T2S2﹣T1S1)S2=S1+ΔS第34页

★理想气体绝热可逆过程

ΔS=0ΔG=ΔH﹣SΔTΔA=ΔU﹣SΔT第35页★理想气体从P1V1T1改变到P2V2T2过程ΔS=nR㏑(V2/V1)+

CV㏑(T2/T1)=nR㏑(P1/P2)+

CP㏑(T2/T1)=CV㏑(P2/P1)+

CP㏑(V2/V1)第36页2.等温等压相变过程(重点）

等温等压可逆相变ΔS=Δ相变H/TΔG=0等温等压不可逆相变ΔS≠Δ相变H/T----设计一个可逆过程计算

克-克方程

第37页

第四章多组分体系热力学及在溶液中应用

第38页一、掌握稀溶液两个经验定律

拉乌尔定律：PA=P*AXA亨利定律：PB=kx,BXB=km,BmB=kc,BCB

注意两个定律区分和应用第39页四、稀溶液依数性（非挥发性溶质）（重点）

1.什么是依数性？当非挥发性溶质溶于溶剂形成稀溶液时，溶液蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低及产生渗透压等，当溶剂种类和数量确定时，这些性质只决定于所含溶质分子数目，而与溶质本身性质无关，故这些性质称为依数性。第40页2.依数性主要表现(重点）

蒸气压下降ΔP=P*A﹣PA=P*AXB凝固点降低（析出固态纯溶剂）ΔTf=kfbB

沸点升高ΔTb=kbbB

渗透压πV=nBRT,π=CBRT

浓度一样是否意味着改变量一致？第41页

第六章相平衡

第42页一、相律（重点）明确相、相数Φ、独立组分数C、自由度f

等含义及怎样确定它们数值R：独立化学平衡数R’:同一相中不一样物种组成之间独立关系数(浓度限制条件）,

一相中各物质摩尔分数之和为1这个关系除外第43页2.相律：f+Φ=C+2（重点）

（只适合用于平衡体系）

式中“2”是指影响体系外界原因只有T和P两个原因。

Φ＝C+2–ff=0,Φ最多第44页二、相图及其应用

总要求：a）会看图。能准确指出相图中各点、线、面意义及各相区存在稳定相，三相线上三个相之间平衡关系

b）能用相律分析相图中各点、线、面自由度数

c）正确应用杠杆规则计算在两相平衡时，两个相相对数量

d）能依据二组分液－固平衡相图，正确地画出步冷曲线，并能说明冷却过程中体系相态改变

第45页2.二组分体系相图

1、二组分系统液液气平衡相图（重点）第46页

液－固平衡相图------重点简单低共熔混合物形成化合物体系（稳定化合物和不稳定化合物）

形成固熔体体系第47页复杂二组分相图识别方法：（1）首先看图中有没有垂线，如有伞形“”垂线为稳定化合物，如有T形垂线为不稳定化合物。（2）寻找复杂相图中单相区－或部分互溶固溶体或部分互溶液相区，其特征是围成这些单相区线段不包含三相线。（3）判别出单相区后，剩下均是由两个单相区所夹面积，就是该两相区所共存两相区。（4）图中水平线识别：若有“”形状水平线为低共熔线；若有T形或“”形状水平线为转熔线。第48页第49页

第七章电化学

第50页第51页2.法拉第定律在电极界面上发生化学改变物质量与通入电量成正比。Q

m或Q

n

注意物质基元单位第52页3.摩尔电导率和电导率换算4.极化作用超电势第53页第九章界面现象一、明确表面吉布斯自由能、表面张力概念及表面张力与温度关系（解释一些生活现象－重点）

从热力学角度来看，γ称为表面吉布斯自由能，其量纲为J·m-2从力学角度来看，γ称为表面张力，它是作用在表面边界限上，垂直于边界限向着表面中心并与表面相切一个力，其量纲为N·m-1γ=F/2l对于大多数物质，温度升高时，表面张力下降。第54页二、掌握弯曲表面下附加压力产生原因及与曲率半径关系因为表面张力作用，在弯曲表面下产生附加压力

P=2γ/R′对于凸液面（液滴），R′>0,则P向下,即凸液面所受压力大于平液面，且液滴半径R′愈小，所受附加压力愈大。对于凹液面（气泡），R′<0,则P向上,即凹液面所受压力小于平液面，且气泡半径R′愈小，所