天津大学物理化学第五版复习提纲PPT推荐.ppt
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系统对环境作功,;
系统对环境作功,W0n恒外压恒外压n热力学能,也称为内能热力学能,也称为内能Page9焓、恒容热、恒压热、热容、定压热容、定容热容焓、恒容热、恒压热、热容、定压热容、定容热容n焓焓n恒容热、恒压热、热容恒容热、恒压热、热容n理想气体摩尔热容:
理想气体摩尔热容:
p50Page102.5.2摩尔相变焓随温度的变化摩尔相变焓随温度的变化n已知物质已知物质B在温度在温度T0及平衡压力下从及平衡压力下从aa相变至相变至bb相的摩尔相变焓为相的摩尔相变焓为。
求温度求温度T及其平衡压力及其平衡压力p下的摩尔相变焓下的摩尔相变焓设计途径Page112.5.2摩尔相变焓随温度的变化摩尔相变焓随温度的变化Page122.8标准摩尔反应焓的计算标准摩尔反应焓的计算n标准摩尔反应焓:
标准摩尔反应焓:
Page132.8.3Kirchhoff定律定律Page142.8.3Kirchhoff定律定律Page15可逆过程可逆过程n恒温可逆恒温可逆Page162.10.2可逆体积功的计算:
绝热可逆可逆体积功的计算:
绝热可逆即:
这是理想气体在绝热可逆过程中,p,V,T三者遵循的关系式称为理想气体绝热可逆过程方程式。
Page172.10.2可逆体积功的计算:
绝热可逆Page183.2.1卡诺循环,热机效率卡诺循环,热机效率Page193.4.1单纯单纯pVT变化过程的熵变计算变化过程的熵变计算此三式为理想气体单纯pVT变化过程的熵变计算公式Page20例题例题3.4.2:
混合熵:
混合熵n绝热:
绝热:
Q=0;
容器体积不变:
;
W=0,所以,有:
,所以,有:
DDU=Q+W=0,即,即DDT=0Page213.4.2相变过程熵变计算相变过程熵变计算n某温度某温度T下的可逆相变下的可逆相变n环境熵变环境熵变Page223.4.2相变过程熵变计算:
不可逆相变相变过程熵变计算:
不可逆相变n例题例题3.4.6H2O(l)263.15K101.325kPaH2O(l)273.15K101.325kPaH2O(s)263.15K101.325kPaH2O(s)273.15K101.325kPa不可逆可逆T2T1Page23亥姆霍兹函数和吉布斯函数亥姆霍兹函数和吉布斯函数Page243.6.3DDA及及DDG的计算的计算Page253.7热力学基本方程热力学基本方程n热力学基本方程式热力学基本方程式Page263.7.1U,H,A,G的一阶偏导数关系式的一阶偏导数关系式Page273.8.1克拉佩龙方程克拉佩龙方程T,pT+dT,p+dpPage283.8.1克拉佩龙方程克拉佩龙方程Page293.8.2克劳修斯克拉佩龙方程克劳修斯克拉佩龙方程n适当的近似后,可导出克劳修斯克拉佩龙方程适当的近似后,可导出克劳修斯克拉佩龙方程克劳修斯克拉佩龙方程克劳修斯克拉佩龙方程Page304.3气体组分的化学势气体组分的化学势1.纯理想气体的化学势纯理想气体的化学势Page314.3气体组分的化学势气体组分的化学势2.理想气体混合物中任意组分的化学势理想气体混合物中任意组分的化学势Page324.5拉乌尔定律和亨利定律拉乌尔定律和亨利定律nRaoult定律定律n稀溶液中溶剂的蒸气压等于同一温度下纯溶剂的饱和稀溶液中溶剂的蒸气压等于同一温度下纯溶剂的饱和蒸气压与溶液中溶剂的摩尔分数的乘积。
蒸气压与溶液中溶剂的摩尔分数的乘积。
Page334.5.2亨利定律亨利定律n在一定温度下,稀溶液中挥发性溶质在气相中的在一定温度下,稀溶液中挥发性溶质在气相中的平衡分压与其在溶液中的摩尔分数(或质量摩尔平衡分压与其在溶液中的摩尔分数(或质量摩尔浓度)成正比。
浓度)成正比。
Page344.6理想液态混合物理想液态混合物n理想液态混合物理想液态混合物n任一组分在全部组成范围内都符合拉乌尔定律的液态任一组分在全部组成范围内都符合拉乌尔定律的液态混合物称为混合物称为理想液态混合物理想液态混合物。
n理想液态混合物中任一组分的化学势理想液态混合物中任一组分的化学势Page354.6.2理想液态混合物中任一组分的化学势理想液态混合物中任一组分的化学势Page364.7.2溶质的化学势溶质的化学势Page374.8活度及活度因子活度及活度因子Page384.9.2凝固点降低凝固点降低n设在一定压力下,溶液中溶剂的凝固点为设在一定压力下,溶液中溶剂的凝固点为Tf,固,固-液两相平液两相平衡共存时有:
衡共存时有:
n在温度为在温度为T+dT时,有:
时,有:
n即:
即:
n有:
有:
Page394.9.2凝固点降低凝固点降低Page404.9.2凝固点降低凝固点降低Page41n通常通常很小,很小,在在可看作可看作常数常数4.9.2凝固点降低凝固点降低Page424.9.2凝固点降低凝固点降低凝固点降低系数凝固点降低系数Page434.9.2凝固点降低凝固点降低n应用应用实验测定凝固点降低值,求溶质摩尔质量实验测定凝固点降低值,求溶质摩尔质量凝固点降低系数,与溶剂的性质有关凝固点降低系数,与溶剂的性质有关常见溶剂的凝固点降低系数值有表可查。
常见溶剂的凝固点降低系数值有表可查。
Kf单位为单位为Kmol1kgPage444.9.3沸点升高沸点升高n同理,当气液两相平衡时,可得:
同理,当气液两相平衡时,可得:
Page454.9.3沸点升高沸点升高n应用应用实验测定沸点升高值,求溶质摩尔质量实验测定沸点升高值,求溶质摩尔质量沸点升高系数,与溶剂的性质有关沸点升高系数,与溶剂的性质有关常见溶剂的沸点升高系数值有表可查。
常见溶剂的沸点升高系数值有表可查。
Kb单位为单位为Kmol1kgPage464.9.4渗透压渗透压vantHoff渗透压公式渗透压公式Page475.2理想气体反应的等温方程及标准平衡常数理想气体反应的等温方程及标准平衡常数1.理想气体反应的等温方程理想气体反应的等温方程为各反应组分均处于标准态时每摩尔反应进度的吉为各反应组分均处于标准态时每摩尔反应进度的吉布斯自由能变化值,常用布斯自由能变化值,常用表示,称为表示,称为标准摩尔反应吉标准摩尔反应吉布斯自由能布斯自由能Page485.2.1理想气体反应的等温方程理想气体反应的等温方程称为压力商称为压力商Jp,如对反应:
如对反应:
此为理想气体反应的等温式此为理想气体反应的等温式Page495.2.2理想气体反应的标准平衡常数理想气体反应的标准平衡常数n显然,平衡时,有:
显然,平衡时,有:
为反应的平衡压力商。
对确定的化学反应,对确定的化学反应,只是温度的函数,故平衡压力商只是温度的函数,故平衡压力商也是温度的函数,当温度确定后,也是温度的函数,当温度确定后,为一定值,而与系为一定值,而与系统的压力和组成无关,用统的压力和组成无关,用Kqq表示,并称之为标准平衡常数表示,并称之为标准平衡常数Page505.2.2理想气体反应的标准平衡常数理想气体反应的标准平衡常数显然:
显然:
n当当JpK,DDrGm0,反应正向进行,反应物自发生成产物;
,反应正向进行,反应物自发生成产物;
n当当Jp0,反应不能自发进行,可逆向进行;
,反应不能自发进行,可逆向进行;
n当当JpK,DDrGm=0,反应处于平衡状态;
,反应处于平衡状态;
Page515.2.4有纯凝聚态物质参加的理想气体化学反应有纯凝聚态物质参加的理想气体化学反应对有凝聚相参加的反应,对有凝聚相参加的反应,Jp只包含气体部分,而压力只包含气体部分,而压力对凝聚态物质的影响可忽略不计。
对凝聚态物质的影响可忽略不计。
Page525.3平衡常数及平衡组成的计算平衡常数及平衡组成的计算通过化学反应焓(生成焓)和反应熵来计算通过化学反应焓(生成焓)和反应熵来计算通过生成吉布斯自由能计算通过生成吉布斯自由能计算通过反应组合计算通过反应组合计算Page535.4.2不随温度变化时不随温度变化时K的计算的计算Page545.5其他因素对理想气体反应平衡常数移动的影响其他因素对理想气体反应平衡常数移动的影响n对气体分子数增加的反应,对气体分子数增加的反应,nnB0,增加系统反应总压,增加系统反应总压,Ky减少,平衡向左移动,不利正反应进行,减压有利于正减少,平衡向左移动,不利正反应进行,减压有利于正反应反应n对气体分子数减少的反应,对气体分子数减少的反应,nnB0,加入惰性气体,加入惰性气体,nB增大,增大,Kn变大,变大,平平衡向右移动,有利于正反应;
衡向右移动,有利于正反应;
nnnB0,Qr0,电池从环境吸热,电池从环境吸热温度系数温度系数0,Qr0,电池向环境放热,电池向环境放热Page71Nernst方程方程Page72DDrGm和和E的关系的关系Page73界面吉布斯函数变化量界面吉布斯函数变化量nT,p,系统组成不变,系统组成不变n全微分全微分n可见,要减少系统的界面吉布斯函变,有两种途径可见,要减少系统的界面吉布斯函变,有两种途径减少面积:
大液滴聚集成小液滴减少面积:
大液滴聚集成小液滴减少表面张力:
多孔固体表面吸收气体减少表面张力:
多孔固体表面吸收气体Page74Laplace方程方程即,即,Laplace方程方程Page75毛细毛细管管现象现象Page76弯曲表面上的蒸气压弯曲表面上的蒸气压Kelvin公式公式Page77弯曲表面上的蒸气压弯曲表面上的蒸气压Kelvin公式公式此即此即Kelvin公式公式Page78物理吸附与化学吸附物理吸附与化学吸附n按吸附与吸附质作用本质的不同,吸附可分为物按吸附与吸附质作用本质的不同,吸附可分为物理吸附与化学吸附理吸附与化学吸附吸附类别吸附类别物理吸附物理吸附化学吸附化学吸附吸附力吸附力范德华力化学键力吸附热吸附热较小,与液化热相近较大,与反应热相近选择性选择性无选择性有选择性吸附分子层吸附分子层单层/多层单层吸附速度吸附速度快,不需活化能,与温度无关慢,需活化能,随温度升高吸附稳定性吸附稳定性易解吸,会发生表面位移不易解吸,不位移Page79langmiur吸附等
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- 天津大学 物理化学 第五 复习 提纲