大学普通化学总复习.ppt
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大学普通化学期末复习资料
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2
试卷结构试卷结构
一一是非题(每小题是非题(每小题1分,共分,共10分)分)
二二单项选择题(每题单项选择题(每题2分,共分,共20分)分)
三三填空题(每空填空题(每空1分,共分,共20分)分)
四四简答题(每题简答题(每题3分,共分,共6分)分)
五五完成并配平化学反应方程式完成并配平化学反应方程式:
(每题每题2分,共分,共8分分)
六六计算题(共计算题(共36分)分)
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1状态函数的特点:
状态函数的特点:
(1)状态函数是状态的单值函数。
状态函数是状态的单值函数。
(2)当系统的状态发生变化时,状态函数的变化量只与系统的当系统的状态发生变化时,状态函数的变化量只与系统的
始、终态有关。
始、终态有关。
第一章第一章
状态函数状态函数是用以确定系统状态的物理量,如气体的压力是用以确定系统状态的物理量,如气体的压力p、、
体积体积V、温度、温度T、质量、质量m、内能、内能U、焓、焓H、熵、熵S、吉布斯函数、吉布斯函数G等。
等。
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22反应进度(用以表示物质变化进展的程度)反应进度(用以表示物质变化进展的程度)
按一般反应式按一般反应式而言,作如下定义:
而言,作如下定义:
ξ=
nnBB(ξ)-n(ξ)-nBB(0)(0)
νB
(1)对同一反应式,不论选用哪种物质表示反应进度均是相同的;对同一反应式,不论选用哪种物质表示反应进度均是相同的;
(2)反应进度与反应式写法有关;反应进度与反应式写法有关;
(3)ξ=1mol,表示各物质的物质的量的变化在数值上正好等于,表示各物质的物质的量的变化在数值上正好等于
各自的化学计量数,此时称进行了各自的化学计量数,此时称进行了1mol化学反应或简称摩尔化学反应或简称摩尔
反应。
反应。
5
系统吸热系统吸热q>0,体系放热,体系放热q<0。
。
33热、功以及符号的规定热、功以及符号的规定
系统对环境作功系统对环境作功w<0,环境对系统作功,环境对系统作功w>0。
。
体积功(膨胀功)体积功(膨胀功)w=-pΔV=-p(V2-V1)。
。
热、功不是状态函数,数值与途径有关热、功不是状态函数,数值与途径有关!
!
44热力学第一定律热力学第一定律
封闭系统发生状态变化时,其热力学能的变化等于变化过程中封闭系统发生状态变化时,其热力学能的变化等于变化过程中
环境与系统传递的热与功的总和。
环境与系统传递的热与功的总和。
ΔU=q+w
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在恒容、只做体积功的条件下在恒容、只做体积功的条件下定容反应热定容反应热==热力学能变热力学能变
5qP与与qV的关系的关系
H=U+pV
在恒压在恒压、、只做体积功的条件下只做体积功的条件下
定压反应热定压反应热==反应焓变反应焓变
6盖斯定律盖斯定律
在恒容或恒压条件下,化学反应的反应热只与反应的始态和在恒容或恒压条件下,化学反应的反应热只与反应的始态和
终态有关,而与变化的途径无关。
终态有关,而与变化的途径无关。
v根据盖斯定律,可以将化学方程式象代数方程式一样进行加减根据盖斯定律,可以将化学方程式象代数方程式一样进行加减
运算,相应的热效应也加减。
运算,相应的热效应也加减。
7
7反应的标准摩尔焓变的计算反应的标准摩尔焓变的计算
(1)标准状态标准状态
气体气体:
压力为标准压力压力为标准压力pӨ=100kPa;;
液、固体液、固体:
压力为压力为标准压力标准压力pӨ的的纯物质纯物质;;
溶液溶液:
溶质浓度为标准浓度溶质浓度为标准浓度cӨ=1moldm-3。
。
(2)标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓
任意温度任意温度
稳定单质稳定单质=0,(H+,,aq)=0
反应的标准摩尔焓变等于产物的标准摩尔生成焓之和减去反应物反应的标准摩尔焓变等于产物的标准摩尔生成焓之和减去反应物
的标准摩尔生成焓之和。
的标准摩尔生成焓之和。
即:
对于一般反应即:
对于一般反应dD+eE=fF+gG
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●●相对分子质量相近,分子结构复杂的,相对分子质量相近,分子结构复杂的,大;大;
●●结构相似物质,结构相似物质,随相对分子质量增大而增大;随相对分子质量增大而增大;
●●结构相似,相对分子质量相近的物质,结构相似,相对分子质量相近的物质,相近。
相近。
●●混合物或溶液的熵值往往比相应的纯物质的熵值大。
混合物或溶液的熵值往往比相应的纯物质的熵值大。
标准熵的一些规律:
标准熵的一些规律:
●●同一物质,同一物质,298.15K时时
●●同一物质、同一状态,温度越高,同一物质、同一状态,温度越高,就越就越大。
大。
第二章第二章
1标准摩尔熵(或标准熵)标准摩尔熵(或标准熵)
稳定单质的稳定单质的Sөm≠0,,Sөm(H+,aq)=0,,注意与注意与相区别。
相区别。
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3吉布斯函数及反应的吉布斯函数变吉布斯函数及反应的吉布斯函数变
(2)Gibbs等温方程等温方程(Gibbs公式公式):
:
化学反应(等温等压)化学反应(等温等压):
:
△△G=△△H-T△△S
(1)Gibbs函数函数定义:
定义:
G=H-TS
●●△rGm或或△rGӨm均服从均服从Hess定律定律
●●温度对温度对△rGӨm影响很大影响很大
rG⊝⊝m(T)≈rH⊝⊝m(298.15K)T•rS⊝⊝m(298.15K)
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(3)由标准摩尔生成吉布斯函数由标准摩尔生成吉布斯函数(fG⊝⊝m)计算计算ΔrGӨm
标准摩尔生成吉布斯函数与标准摩尔生成焓相似:
标准摩尔生成吉布斯函数与标准摩尔生成焓相似:
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A.T=298.15K
rG⊝⊝m(298.15K)=gfG⊝⊝m(G,s,298.15K)+dfG⊝⊝m(D,g,
298.15K)-afG⊝⊝m(A,l,298.15K)-bfG⊝⊝m(B,aq,298.15K)
Bf(B,298.15K)r(298.15K)=G
m,
Gm
对于一般化学反应式对于一般化学反应式
B.T≠298.15K
∆rG⊝⊝m(T)=∆rH⊝⊝m-T·∆rS⊝⊝m
rH⊝⊝m(T)≈rH⊝⊝m(298.15K)
rS⊝⊝m(T)≈rS⊝⊝m(298.15K),则,则
rG⊝⊝m(T)≈rH⊝⊝m(298.15K)T•rS⊝⊝m(298.15K)
若各物种均处于标准状态若各物种均处于标准状态
rG⊝⊝m是温度的线性函数是温度的线性函数
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标准摩尔吉布斯函数变标准摩尔吉布斯函数变(ㅿrG⊝m)与与标态下反应自发性标态下反应自发性判别判别
ㅿㅿrG⊝⊝m≺≺0自发(正反应方向)自发(正反应方向);
ㅿㅿrG⊝⊝m≻≻0非自发性(正反应方向)非自发性(正反应方向);
ㅿㅿrG⊝⊝m=0处于平衡状态处于平衡状态.
在实际中,反应混合物很少处于相应的标准态,须根据在实际中,反应混合物很少处于相应的标准态,须根据rGm
来判断反应进行的方向。
来判断反应进行的方向。
(4)标态下反应自发性判据标态下反应自发性判据—Gibbs函数变判据函数变判据
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((5))反应方向转变温度的估算反应方向转变温度的估算
若反应在标态下进行,则若反应在标态下进行,则
反反应应实实例例ΔHΔSΔG=ΔH–TΔS
正反应的自正反应的自
发性发性
③CaCO3(s)=CaO(s)+
CO2(g)吸热熵增反应吸热熵增反应
++
温度升高至某值时由正温度升高至某值时由正
值变负值值变负值
高温自发高温自发
低温非自发低温非自发
④④N2(g)+3H2(g)=
2NH3(g)放热熵减反应放热熵减反应
——
降低至某温度时由正值降低至某温度时由正值
变负值变负值
低温自发低温自发
高温非自发高温非自发
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热力学等温方程:
热力学等温方程:
ΔrGm(T)=ΔrGӨm(T)+RTlnQ
ㅿㅿrGm≺≺0正向自发正向自发;
ㅿㅿrGm≻≻0逆向自发逆向自发;
ㅿㅿrGm=0处于平衡状态处于平衡状态.
对于一般化学反应式对于一般化学反应式
(6)非标态下反应自发性判据非标态下反应自发性判据—Gibbs函数变判据函数变判据
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((11))ΔG与与ΔGӨ关系关系---热力学等温方程式:
热力学等温方程式:
4热力学等温方程热力学等温方程
((22))反应方向的判据反应方向的判据----Gibbs函数变判据函数变判据
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5化学平衡的移动及解释化学平衡的移动及解释
吕吕••查德里查德里(A.L.LeChatelier)原理原理
如改变平衡系统的条件之一,如浓度、压力或温度,平衡就向能如改变平衡系统的条件之一,如浓度、压力或温度,平衡就向能
减弱这个改变的方向移动。
减弱这个改变的方向移动。
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思考题思考题:
P107第第2题(题(4))
为了减少汽车尾气中为了减少汽车尾气中NONO和和COCO染污大气染污大气,,拟按下列反应进行催化拟按下列反应进行催化
转化转化:
:
NO(g)+CO(g)=(1/2)N2(g)+CO2(g),
△rH⊝m(298.15K)=-374kJ•mol-1。
从化学原理考虑。
从化学原理考虑,,下列措施下列措施
中有利于提高反应转化率的是中有利于提高反应转化率的是
(A)低温高压低温高压(B)高温高压高温高压
(C)低温低压低温低压(D)高温低压高温低压
答答:
(A).
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- 配套讲稿:
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- 大学 普通 化学 复习