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文档简介
物理化学·期末复习完全手册(直接使用版)第一部分:考试题型与分值分布(通用)题型题量分值主要考查范围策略选择题10-15题20-30分基本概念、定律辨析、公式适用条件牢记定义和适用范围填空题5-10题10-15分核心公式、重要常数、单位换算背诵关键公式和常数判断题5-10题10-15分概念辨析、原理正误注意前提条件简答题2-4题15-25分定律表述、原理分析、影响因素分点作答,条理清晰计算题3-5题35-50分热力学、动力学、电化学、相平衡步骤完整,单位换算准确第二部分:气体的pVT关系速查2.1理想气体理想气体状态方程:pV=nRT形式公式物质的量形式pV=nRT质量形式pV=(m/M)RT摩尔体积V_m=RT/p(标准状况下≈22.4L/mol)通用气体常数R数值单位8.314J/(mol·K)0.08206L·atm/(mol·K)1.987cal/(mol·K)8.314Pa·m³/(mol·K)标准状况(STP):T=273.15K,p=101.325kPa,V_m=22.414L/mol理想气体混合物的分压定律(道尔顿分压定律)p_B=y_B·p(y_B为B组分的摩尔分数)p=Σp_B分体积定律(阿马格分体积定律)V_B=y_B·V2.2实际气体范德瓦尔斯方程:(p+a/V_m²)(V_m-b)=RT参数物理意义a分子间引力修正项b分子本身体积修正项压缩因子:Z=pV_m/(RT)=V_m(实际)/V_m(理想)Z值说明Z=1理想气体Z<1实际气体比理想气体容易压缩(引力占主导)Z>1实际气体比理想气体难以压缩(体积效应占主导)对应状态原理:不同气体在相同的对比温度T_r=T/T_c和对比压力p_r=p/p_c下,具有相近的压缩因子Z。第三部分:热力学第一定律速查3.1基本概念概念符号定义特征热力学能(内能)U系统内部能量的总和状态函数,广度量焓H=U+pV组合状态函数状态函数,广度量功W系统与环境间除热以外的能量传递过程量,途径函数热Q系统与环境间因温差传递的能量过程量,途径函数体积功W_vW_v=-∫p_exdV系统对外做功为负热力学标准状态物质状态标准态气体标准压力p^⊖=100kPa下具有理想气体行为的纯气体液体/固体标准压力下纯液体/纯固体溶液中溶质标准压力、标准质量摩尔浓度b^⊖=1mol/kg,且服从亨利定律3.2热力学第一定律数学表达式:ΔU=Q+W(系统吸热为正,环境对系统做功为正)封闭系统微小变化:dU=δQ+δW恒容过程(W_v=0):Q_V=ΔU恒压过程:Q_p=ΔH理想气体的热力学特征特征说明∂U/∂V)_T=0理想气体内能只是温度的函数∂H/∂p)_T=0理想气体焓只是温度的函数C_p-C_V=nR迈耶公式C{p,m}-C{V,m}=R摩尔热容关系理想气体绝热可逆过程方程形式pV^γ=常数γ=C_p/C_VTV^(γ-1)=常数p(1-γ)Tγ=常数理想气体绝热功:W=nC_{V,m}(T₂-T₁)=(p₂V₂-p₁V₁)/(γ-1)3.3热容热容类型定义关系恒容摩尔热容C_{V,m}C{V,m}=(∂U_m/∂T)V恒压摩尔热容C_{p,m}C{p,m}=(∂H_m/∂T)p迈耶公式C{p,m}-C{V,m}=R理想气体单原子分子C_{V,m}=3R/2C_{p,m}=5R/2理想气体双原子分子C_{V,m}=5R/2C_{p,m}=7R/2热容与温度的关系:C_{p,m}=a+bT+cT²+dT³(a,b,c,d为经验常数)第四部分:热力学第二定律速查4.1热力学第二定律的表述表述内容克劳修斯表述热不可能自发地、不付代价地从低温物体传到高温物体开尔文-普朗克表述不可能从单一热源取热使之完全变为功而不产生其他影响4.2卡诺循环概念公式卡诺热机效率η=1-T₂/T₁=-W/Q₁卡诺制冷系数ε=T₂/(T₁-T₂)卡诺定理同温限下一切可逆热机效率相等,不可逆热机效率小于可逆热机4.3熵熵的定义(克劳修斯不等式)dS≥δQ/T(>不可逆,=可逆)熵变的计算过程公式理想气体任意pVT变化ΔS=nC_{V,m}ln(T₂/T₁)+nRln(V₂/V₁)ΔS=nC_{p,m}ln(T₂/T₁)-nRln(p₂/p₁)理想气体恒温过程ΔS=nRln(V₂/V₁)=nRln(p₁/p₂)理想气体恒容过程ΔS=nC_{V,m}ln(T₂/T₁)理想气体恒压过程ΔS=nC_{p,m}ln(T₂/T₁)可逆相变ΔS=Q_rev/T=ΔH_m/T(等温等压可逆相变)不可逆相变设计可逆途径计算不同温度液体/固体的加热ΔS=nC_{p,m}ln(T₂/T₁)熵增原理:隔离系统中自发过程向着熵增大的方向进行。ΔS_iso=ΔS_sys+ΔS_sur≥04.4亥姆霍兹函数与吉布斯函数函数定义判据条件判据亥姆霍兹函数AA=U-TS等温等容,W'=0ΔA≤0(<自发,=平衡)吉布斯函数GG=H-TS等温等压,W'=0ΔG≤0(<自发,=平衡)ΔG的计算方法公式定义式ΔG=ΔH-TΔS(等温过程)等温物理变化ΔG=nRTln(p₂/p₁)=nRTln(V₁/V₂)等温等压可逆相变ΔG=04.5热力学基本方程与麦克斯韦关系式热力学基本方程方程适用条件dU=TdS-pdV组成不变的封闭系统,W'=0dH=TdS+Vdp同上dA=-SdT-pdV同上dG=-SdT+Vdp同上对应关系(由基本方程导出)关系公式T=(∂U/∂S)V=(∂H/∂S)pp=-(∂U/∂V)S=-(∂A/∂V)TV=(∂H/∂p)S=(∂G/∂p)TS=-(∂A/∂T)V=-(∂G/∂T)p麦克斯韦关系式关系式来源(∂T/∂V)S=-(∂p/∂S)VdU(∂T/∂p)S=(∂V/∂S)pdH(∂S/∂V)T=(∂p/∂T)VdA-(∂S/∂p)T=(∂V/∂T)pdG吉布斯-亥姆霍兹方程[∂(G/T)/∂T]_p=-H/T²第五部分:多组分系统热力学速查5.1偏摩尔量概念定义偏摩尔量Z_BZ_B=(∂Z/∂n_B)_{T,p,n_C≠B}集合公式Z=Σn_B·Z_B偏摩尔量的特点:是强度量,与温度、压力、组成有关,与系统总量无关。吉布斯-杜亥姆方程:Σn_B·dZ_B=0(等温等压)5.2化学势定义μB=(∂G/∂n_B){T,p,n_C≠B}多组分系统热力学基本方程dG=-SdT+Vdp+Σμ_B·dn_B化学势判据(等温等压,W'=0):物质从化学势高的相自发向化学势低的相转移平衡时各相化学势相等5.3稀溶液的两个经验定律拉乌尔定律(溶剂)p_A=p_A*·x_A(溶剂蒸气压等于纯溶剂蒸气压乘以溶剂摩尔分数)亨利定律(溶质)p_B=k{H,x}·x_B=k{H,b}·b_B=k_{H,c}·c_B适用条件:稀溶液中的挥发性溶质。5.4稀溶液的依数性依数性公式/关系说明蒸气压降低Δp=p_A-p_A=p_A·x_B溶剂蒸气压降低值正比于溶质摩尔分数沸点升高ΔT_b=K_b·b_BK_b为沸点升高常数凝固点降低ΔT_f=K_f·b_BK_f为凝固点降低常数渗透压Π=c_B·RT范特霍夫公式(稀溶液)第六部分:化学平衡速查6.1化学反应的等温方程摩尔反应吉布斯函数:ΔrG_m=ΣνB·μ_B化学反应的等温方程:ΔrG_m=ΔrG_m^⊖+RTlnJ符号含义J反应商(产物与反应物活度之比,形式同平衡常数)Δ_rG_m^⊖标准摩尔反应吉布斯函数化学平衡条件:Δ_rG_m=0标准平衡常数:K⊖=exp(-Δ_rG_m⊖/RT)6.2标准平衡常数的表示气相反应:K⊖=Π(p_B/p⊖)^(ν_B)(p_B为平衡分压)液相反应:K⊖=Π(c_B/c⊖)^(ν_B)(近似)复相反应:纯固体、纯液体的活度为1,不出现在K^⊖表达式中。K^⊖的特点:无量纲,只是温度的函数,与压力和组成无关。6.3平衡常数与温度的关系(范特霍夫方程)dlnK^⊖/dT=Δ_rH_m^⊖/(RT²)情况结论Δ_rH_m^⊖>0(吸热反应)T升高,K^⊖增大,平衡向产物方向移动Δ_rH_m^⊖<0(放热反应)T升高,K^⊖减小,平衡向反应物方向移动定积分形式(Δ_rH_m^⊖视为常数):ln(K₂⊖/K₁⊖)=-(Δ_rH_m^⊖/R)(1/T₂-1/T₁)6.4各种因素对化学平衡的影响因素影响说明温度改变K^⊖遵循范特霍夫方程压力(气相反应)若Σν_B≠0,压力影响平衡组成增压→向分子数减少方向移动压力(凝聚相反应)影响很小可忽略惰性气体(等压加入)若Σν_B≠0,影响平衡组成相当于稀释,向分子数增加方向移动反应物配比改变平衡转化率增加某反应物可提高另一反应物转化率第七部分:相平衡速查7.1相律吉布斯相律:F=C-P+2符号含义F自由度数C独立组分数(C=物种数-独立化学平衡数-独立浓度限制条件数)P相数2温度和压力两个变量7.2克拉佩龙方程与克劳修斯-克拉佩龙方程克拉佩龙方程(任意两相平衡):dp/dT=ΔS_m/ΔV_m=ΔH_m/(T·ΔV_m)克劳修斯-克拉佩龙方程(气-液或气-固平衡):dlnp/dT=Δ_vapH_m/(RT²)(假设气体为理想气体,忽略凝聚相体积)定积分形式:ln(p₂/p₁)=-(Δ_vapH_m/R)(1/T₂-1/T₁)7.3水的相图特征说明三条线OA(冰-水平衡,熔点线,斜率为负)
OB(水-汽平衡,蒸气压线,终止于临界点)
OC(冰-汽平衡,升华线)一个点O点(三相点,T=273.16K,p=611Pa)三个区冰区、水区、汽区熔点线斜率为负因为冰的密度小于水,ΔV<0水的临界点:T_c=647.3K,p_c=22.12MPa,超过临界点气液不可区分。7.4二组分系统理想液态混合物的气-液平衡p=p_A·x_A+p_B·x_B(总蒸气压与液相组成呈线性关系)y_A=p_A*·x_A/p(气相组成一般不同于液相组成)精馏原理:利用气液两相组成的差异,通过多次部分汽化和部分冷凝实现分离。杠杆规则:nα·(x_B-x_Bα)=nβ·(x_Bβ-x_B)应用说明气-液平衡nL·(x_B-x_BL)=nG·(x_BG-x_B)液-液平衡nα·(w_B-w_Bα)=nβ·(w_Bβ-w_B)第八部分:电化学速查8.1法拉第定律Q=n·z·F符号含义数值F法拉第常数96485C/molz电极反应转移电子数n反应进度mol8.2电导与电导率概念符号公式单位电导GG=1/RS(西门子)电导率κκ=G·l/AS/m摩尔电导率Λ_mΛ_m=κ/cS·m²/mol科尔劳施离子独立运动定律(无限稀释时)Λ_m^∞=ν₊·λ₊^∞+ν₋·λ₋^∞8.3可逆电池的电动势能斯特方程反应类型公式电池反应E=E^⊖-(RT/zF)lnJ298K时E=E^⊖-(0.05916/z)lgJ标准电动势与热力学函数的关系关系式Δ_rG_m^⊖=-zF·E^⊖ΔrS_m^⊖=zF(∂E^⊖/∂T)pΔrH_m^⊖=-zF·E^⊖+zFT(∂E^⊖/∂T)p8.4电极电势标准氢电极(SHE):规定氢电极在标准状态下(p(H₂)=100kPa,a(H⁺)=1)的电极电势为零。电极电势的能斯特方程(以还原电势为例)φ=φ^⊖-(RT/zF)lnJ电池电动势:E=φ右-φ左=φ正-φ负第九部分:化学动力学速查9.1反应速率与速率方程反应速率的定义定义方式公式基于浓度r=-(1/νA)dc_A/dt=(1/νB)dc_B/dt速率方程(质量作用定律)r=k·c_Aα·c_Bβ其中α、β为反应级数(由实验确定,不一定等于化学计量系数),n=α+β为总级数。反应速率常数k:温度的函数,与浓度无关。k越大反应越快。9.2简单级数反应的积分形式级数速率方程积分形式半衰期t₁/₂线性关系零级-dc_A/dt=kc_A=c_A0-ktc_A0/(2k)c_A~t一级-dc_A/dt=kc_Aln(c_A0/c_A)=ktln2/klnc_A~t二级-dc_A/dt=kc_A²1/c_A-1/c_A0=kt1/(kc_A0)1/c_A~tn级(n≠1)-dc_A/dt=kc_A^n1/c_A(n-1)-1/c_A0(n-1)=(n-1)kt[2(n-1)-1]/[(n-1)kc_A0(n-1)]零级反应特征:半衰期与初始浓度成正比。一级反应特征:半衰期与初始浓度无关。二级反应特征:半衰期与初始浓度成反比。9.3温度对反应速率的影响——阿伦尼乌斯方程阿伦尼乌斯方程形式公式指数形式k=A·exp(-E_a/RT)对数形式lnk=lnA-E_a/(RT)定积分形式ln(k₂/k₁)=-(E_a/R)(1/T₂-1/T₁)符号含义E_a活化能(表观活化能)J/molA指前因子(频率因子)活化能的意义:活化能越大,反应速率对温度越敏感;活化能越小,反应越容易进行。9.4典型复合反应类型特征对峙反应(可逆反应)正逆反应同时进行,最终达到动态平衡平行反应同一反应物同时进行几个不同反应连串反应中间产物B先生成后消耗,浓度有最大值速率控制步骤:连串反应中最慢的一步,决定总反应速率。稳态近似法:对活泼中间产物(如自由基),设其浓度不随时间变化,dc_I/dt≈0。平衡态近似法:对快速达到平衡的对峙反应,用平衡关系代替速率方程。第十部分:表面化学与胶体速查10.1表面张力与表面吉布斯函数概念公式/说明表面张力γ垂直于表面边界线单位长度的收缩力(N/m)表面吉布斯函数dG^s=γ·dA_s(等温等压)表面功δW'=γ·dA_s弯曲液面的附加压力(拉普拉斯方程):Δp=2γ/r(球形液滴)弯曲液面上的蒸气压(开尔文公式)ln(p_r/p*)=(2γM)/(ρRTr)液面类型p_r与p*关系凸液面(小液滴)r>0p_r>p*,蒸气压增大凹液面(毛细管中)r<0p_r<p*,蒸气压减小毛细管现象:液体在毛细管中上升(润湿)或下降(不润湿)。h=2γcosθ/(ρgr)(θ为接触角)10.2固体表面的吸附物理吸附与化学吸附特征物理吸附化学吸附吸附力范德华力化学键吸附热小(≈凝聚热)大(≈反应热)选择性无选择性有选择性吸附层单分子层或多分子层单分子层可逆性可逆通常不可逆速率快,不需活化能慢,需活化能朗缪尔吸附等温式(单分子层)θ=bp/(1+bp)(θ为覆盖度,b为吸附系数)BET吸附等温式(多分子层)p/[V(p-p)]=1/(V_m·C)+(C-1)p/(V_m·C·p)用于测定固体比表面积。10.3胶体分散系统类型粒径特征真溶液<1nm均相,热力学稳定溶胶(胶体)1nm~1μm多相,热力学不稳定粗分散系统>1μm多相,不稳定溶胶的光学性质——丁达尔效应:光通过溶胶时产生散射,形成光路。溶胶的电学性质——电动现象现象说明电泳电场作用下胶粒相对于液体运动电渗电场作用下液体相对于固体运动胶团结构示例(AgI溶胶)[(AgI)_m·nAg⁺·(n-x)NO₃⁻]^(x+)·xNO₃⁻部分说明胶核(AgI)_m紧密层(吸附层)胶核+被吸附离子+部分反离子扩散层其余反离子胶粒胶核+紧密层,带电胶团胶粒+扩散层,电中性溶胶的稳定性与聚沉因素说明稳定性布朗运动+胶粒带电+溶剂化作用聚沉加入电解质、加热、增大浓度等舒尔茨-哈迪规则反离子价数越高,聚沉能力越强(聚沉值越小)第十一部分:高频计算题完整步骤模板题型一:热力学第一定律计算例题:2mol理想气体(C_{V,m}=12.47J/(mol·K)),由300K、100kPa
经恒容加热到400K,再经恒压冷却到350K。求全过程Q、W、ΔU、ΔH。
解:
过程分两步:①恒容(300K→400K)②恒压(400K→350K)
ΔU=nC_{V,m}(T₃-T₁)=2×12.47×(350-300)=1247J
ΔH=nC_{p,m}(T₃-T₁)=2×(12.47+8.314)×50=2078J
恒容过程W₁=0
恒压过程W₂=-p₂(V₃-V₂)=-nR(T₃-T₂)=-2×8.314×(350-400)=831.4J
全过程W=W₁+W₂=831.4J(环境对系统做功)
Q=ΔU-W=1247-831.4=415.6J
答:Q≈416J,W≈831J,ΔU=1247J,ΔH≈2078J。题型二:熵变计算例题:1mol理想气体(C_{p,m}=29.1J/(mol·K)),由300K、100kPa
经绝热可逆膨胀到50kPa。求终态温度T₂和ΔS。
解:
γ=C_{p,m}/C_{V,m}=29.1/(29.1-8.314)=29.1/20.79=1.40
绝热可逆过程:T₂/T₁=(p₂/p₁)^((γ-1)/γ)
T₂=300×(50/100)^(0.4/1.4)=300×0.5^0.286=300×0.820=246K
绝热可逆过程ΔS=0(系统ΔS=0,环境ΔS=0,总ΔS=0)。
答:T₂=246K,ΔS=0。题型三:化学平衡计算例题:反应N₂O₄(g)⇌2NO₂(g),298K时K^⊖=0.143。开始时有
1molN₂O₄,压力为100kPa。求平衡转化率α。
解:
反应:N₂O₄→2NO₂
起始/mol:10
平衡/mol:1-α2α
平衡总量:1-α+2α=1+α
K^⊖=[(p_NO₂/p^⊖)²]/[p_N₂O₄/p^⊖]
p_NO₂=y_NO₂·p=(2α/(1+α))·p
p_N₂O₄=((1-α)/(1+α))·p
K^⊖=[(2α/(1+α))²]/[(1-α)/(1+α)]×(p/p^⊖)
0.143=[4α²/(1-α²)]×1
4α²=0.143-0.143α²
4.143α²=0.143
α=√(0.143/4.143)=√0.0345=0.186
答:平衡转化率α≈18.6%。题型四:阿伦尼乌斯方程计算例题:某反应在300K时k=2.0×10⁻³s⁻¹,在310K时k=8.0×10⁻³s⁻¹。
求反应活化能E_a。
解:
ln(k₂/k₁)=-(E_a/R)(1/T₂-1/T₁)
ln(8.0/2.0)=-(E_a/8.314)(1/310-1/300)
ln4=-(E_a/8.314)×(-10/(310×300))
1.386=E_a/8.314×(10/93000)
E_a=1.386×8.314×93000/10=107200J/mol≈107.2kJ/mol
答:活化能E_a≈107kJ/mol。题型五:能斯特方程计算电池电动势例题:电池Zn|Zn²⁺(a=0.1)‖Cu²⁺(a=0.01)|Cu
298K时φ^⊖(Zn²⁺/Zn)=-0.762V,φ^⊖(Cu²⁺/Cu)=0.340V。
求电池电动势E。
解:
负极(氧化):Zn→Zn²⁺+2e⁻
正极(还原):Cu²⁺+2e⁻→Cu
电池反应:Zn+Cu²⁺→Zn²⁺+Cu,z=2
E^⊖=φ^⊖(Cu²⁺/Cu)-φ^⊖(Zn²⁺/Zn)=0.340-(-0.762)=1.102V
能斯特方程:
E=E^⊖-(0.05916/2)lg(a_Zn²⁺/a_Cu²⁺)
=1.102-(0.05916/2)×lg(0.1/0.01)
=1.102-0.02958×lg10
=1.102-0.02958
=1.072V
答:电池电动势E≈1.072V。第十二部分:高频计算题练习(附带最终答案)序号题目答案12mol理想气体,300K,100kPa,等温膨胀到50kPa,求Q、W、ΔU、ΔHW=-3.46kJ,Q=3.46kJ,ΔU=0,ΔH=021mol理想气体,400K,等容冷却到300K,C_{V,m}=20.79J/(mol·K),求ΔU、ΔHΔU=-2.08kJ,ΔH=-2.91kJ31mol水在100℃、101.325kPa下蒸发为同温同压蒸汽,Δ_vapH=40.6kJ/mol,求W、Q、ΔU、ΔHW=-3.10kJ,Q=40.6kJ,ΔU=37.5kJ,ΔH=40.6kJ4理想气体绝热可逆膨胀,T₁=600K,p₁=1MPa,p₂=0.1MPa,γ=1.4,求T₂T₂≈311K5反应2A→B,A消耗速率服从二级动力学,k=0.05L/(mol·s),c_A0=2mol/L,求c_A=1mol/L时所需时间t=10s6一级反应N₂O₅分解,k=0.001s⁻¹,求t₁/₂t₁/₂=693s7阿伦尼乌斯方程,k₁=0.01s⁻¹(T₁=300K),E_a=50kJ/mol,求T₂=350K时k₂k₂≈0.171s⁻¹8电池电动势E⊖=1.10V,z=2,求Δ_rG_m⊖Δ_rG_m^⊖=-212.3kJ/mol9克拉佩龙方程,水的ΔfusH=6.01kJ/mol,ΔfusV=-1.63cm³/mol,求熔点对压力的变化率dT/dp≈-0.0074K/atm10克-克方程,水在100℃时Δ_vapH=40.6kJ/mol,求120℃时的饱和蒸气压p≈198kPa11朗缪尔吸附,p=10kPa时θ=0.5,求吸附系数bb=0.1kPa⁻¹12范特霍夫渗透压公式,298K时0.1mol/L蔗糖溶液的渗透压Π≈248kPa13理想液态混合物,p_A=80kPa,p_B=20kPa,x_A=0.6,求总蒸气压pp=56kPa14标准平衡常数K⊖=0.01,求Δ_rG_m⊖(298K)Δ_rG_m^⊖≈11.4kJ/mol15凝固点降低,苯的K_f=5.12K·kg/mol,0.1mol/kg萘的苯溶液凝固点降低值ΔT_f=0.512K第十三部分:高频选择题题库(50题)模块一:气体与热力学基本概念题号题目选项A选项B选项C选项D答案1下列是状态函数的是QWHQ+WC2理想气体内能只是__的函数压力体积温度物质的量C3实际气体压缩因子Z<1,说明易压缩难压缩理想气体无规律A4绝热过程中系统与环境有热交换无热交换无温差等温B5恒容热Q_V等于ΔHΔUW-WB6恒压热Q_p等于ΔUWΔHΔAC7单原子理想气体C_{V,m}=5R/23R/27R/2RB8双原子理想气体C_{p,m}=3R/25R/27R/29R/2C模块二:热力学第二定律题号题目选项A选项B选项C选项D答案9隔离系统中自发过程的判据是ΔU≤0ΔH≤0ΔS≥0ΔG≤0C10卡诺循环由几个可逆过程组成2345C11理想气体绝热可逆过程是等温过程等熵过程等焓过程等压过程B12熵的单位是JJ/KJ/(mol·K)K/JB13等温等压且W'=0时,自发过程判据为ΔS>0ΔG<0ΔA<0ΔU<0B14吉布斯函数G的定义是G=U+pVG=H-TSG=A-TSG=U-TSB15卡诺定理指出,同温限下效率最高的是任何热机不可逆热机可逆热机实际热机C16水在三相点的自由度为0123A模块三:溶液与相平衡题号题目选项A选项B选项C选项D答案17稀溶液的依数性不包括蒸气压降低沸点升高凝固点降低密度增大D18拉乌尔定律适用于稀溶液中的溶质溶剂任何组分电解质B19亨利定律适用于稀溶液中的溶质溶剂任何组分非挥发性组分A20渗透压的范特霍夫公式Π=cRTbRTxRTnRTA21水的三相点温度是273.15K273.16K273K0KB22克拉佩龙方程dp/dT=ΔS/ΔVΔH/ΔVΔH/(TΔV)ΔS/(TΔV)C23杠杆规则用于计算反应速率相平衡中两相物质的量之比化学平衡常数活化能B24二组分理想液态混合物,总蒸气压与液相组成呈曲线关系线性关系无关系指数关系B模块四:化学平衡题号题目选项A选项B选项C选项D答案25标准平衡常数K^⊖只是__的函数压力温度组成催化剂B26对放热反应,升温则K^⊖增大减小不变不确定B27Δ_rG_m<0说明反应已达平衡可能正向进行不能进行逆向进行B28范特霍夫方程描述的是K^⊖与T的关系K^⊖与p的关系反应速率与T的关系浓度与时间的关系A29惰性气体在等压下加入气相反应体系,平衡向分子数减少方向分子数增加方向不移动放热方向B30对于Σν_B=0的气相反应,增大压力平衡正向移动逆向移动不移动不确定C模块五:电化学题号题目选项A选项B选项C选项D答案31法拉第常数F≈9648C/mol96485C/mol96500C96000C/molB32标准氢电极的电极电势为1V0.5V0V-1VC33电池电动势E⊖与Δ_rG_m⊖的关系是Δ_rG_m⊖=zFE⊖Δ_rG_m⊖=-zFE⊖Δ_rG_m⊖=zF/E⊖E⊖=Δ_rG_m⊖×zFB34能斯特方程用于计算反应速率平衡常数非标准态下的电极电势活化能C35摩尔电导率Λ_m与电导率κ的关系为Λ_m=κcΛ_m=κ/cΛ_m=c/κΛ_m=κ·cB36电解质溶液中,正负离子共同承担导电任务,这一定律是法拉第定律离子独立运动定律欧姆定律能斯特方程B模块六:化学动力学题号题目选项A选项B选项C选项D答案37一级反应的半衰期与初始浓度成正比与初始浓度无关与初始浓度成反比与k无关B38阿伦尼乌斯活化能E_a越大,温度对反应速率的影响越小越大相同无关B39零级反应的浓度-时间关系是线性对数关系倒数线性无规律A40二级反应中,1/c_A与t的关系是曲线线性无规律指数关系B41催化剂的作用是改变Δ_rG_m改变平衡常数降低活化能改变反应热C42稳态近似法适用于反应物产物活泼中间产物溶剂C43基元反应的反应分子数等于化学计量系数之和反应级数参与反应的分子数不一定B模块七:表面与胶体题号题目选项A选项B选项C选项D答案44弯曲液面的附加压力方向总指向液体内部总指向液体外部指向曲率中心指向曲率外侧C45微小液滴的饱和蒸气压比平面液体大小相等不确定A46丁达尔效应是胶体溶液的电学性质光学性质动力学性质热力学性质B47朗缪尔吸附等温式基于多分子层吸附单分子层吸附化学吸附物理吸附B48胶粒带电的原因不包括电离吸附离子摩擦带电晶格取代C49使溶胶聚沉最有效的方法是加热加入少量电解质加入过量电解质稀释C50舒尔茨-哈迪规则指出,反离子价数越高聚沉能力越弱聚沉能力越强无影响起稳定作用B第十四部分:判断题速记(30题)序号题目答案1Q和W都是状态函数。错(过程量)2理想气体的内能和焓只是温度的函数。对3卡诺热机的效率只与两个热源的温度有关。对4隔离系统中熵永不减少。对5等温等压下,ΔG<0的过程一定是自发的。对(W'=0时)6标准平衡常数K^⊖是温度和压力的函数。错(只是温度的函数)7放热反应升温会使平衡向反应物方向移动。对8催化剂能改变反应的平衡常数。错(不改变,只改变速率)9一级反应的半衰期与初始浓度无关。对10阿伦尼乌斯方程适用于所有化学反应。错(适用于基元反应和大多数均相反应)11理想气体绝热可逆过程是等熵过程。对12吉布斯相律F=C-P+2中,F是自由度数。对13拉乌尔定律适用于稀溶液中的溶质。错(适用于溶剂)14水的三相点就是冰点。错(三相点0.01℃,冰点0℃)15法拉第电解定律中,F=96485C/mol。对16电池电动势E越大,电池反应的Δ_rG_m越负。对17标准氢电极在任何温度下的电极电势都为零。对18微小液滴的蒸气压大于平液面的蒸气压。对19丁达尔效应可以区分溶胶和真溶液。对20朗缪尔吸附理论适用于多分子层吸附。错(单分子层)21表面活性剂分子具有两亲结构。对22胶粒在电场中定向移动的现象称为电渗。错(电泳)23加入电解质可以使溶胶聚沉。对24热力学第二定律揭示了过程进行的方向。对25理想气体等温过程中ΔU=0,ΔH=0。对26零级反应的半衰期与初始浓度成正比。对27活化能越大,反应速率对温度越不敏感。错(越敏感)28偏摩尔量是广度量。错(强度量)29亨利定律中的k_H与温度有关,与压力无关。对30电极电势越正,氧化态得电子能力越强。对第十五部分:填空题高频考点(直接背诵)序号题目答案1理想气体状态方程为pV=__。nRT2通用气体常数R=__J/(mol·K)。8.3143标准状况下,1mol理想气体的体积约为__L。22.44范德瓦尔斯方程(p+__)(V_m-b)=RT。a/V_m²5压缩因子Z=__。pV_m/(RT)6热力学第一定律数学表达式ΔU=__。Q+W7恒容热Q_V=__,恒压热Q_p=__。ΔU,ΔH8焓的定义H=__。U+pV9迈耶公式C_p-C_V=__。nR10单原子理想气体C{V,m}=__,双原子C{V,m}=__。3R/2,5R/211绝热可逆过程方程pV^γ=常数,其中γ=__。C_p/C_V12卡诺热机效率η=__。1-T₂/T₁13熵的定义(可逆过程)dS=__。δQ_rev/T14吉布斯函数G=__。H-TS15亥姆霍兹函数A=__。U-TS16化学势μ_B=__。(∂G/∂n_B)_{T,p,n_C≠B}17拉乌尔定律p_A=__。p_A*·x_A18亨利定律p_B=__。k_H·x_B19沸点升高ΔT_b=__。K_b·b_B20凝固点降低ΔT_f=__。K_f·b_B21渗透压公式Π=__。cRT(稀溶液)22标准平衡常数K⊖与Δ_rG_m⊖关系:K^⊖=__。exp(-Δ_rG_m^⊖/RT)23范特霍夫方程dlnK^⊖/dT=__。Δ_rH_m^⊖/(RT²)24吉布斯相律F=__。C-P+225克拉佩龙方程dp/dT=__。ΔH_m/(T·ΔV_m)26克劳修斯
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