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物理化学复习大纲

物理化学复习大纲
物理化学复习大纲

物理化学

第七章电化学

一、电解质溶液导电机理:电迁移,电极反应,电极的区分标准(阴阳、正负)

法拉第电解定律及其适用范围,电流效率存在的原因

二、电解质溶液G、k、Λm、c之间关系,电导测定与G、k、Λm计算

三、电导测定应用:弱电解质离解度,离解平衡常数计算;难溶盐溶解度(溶度积)计算

四、平均活度、平均质量摩尔浓度、平衡活度系数、离子强度计算及其之间关系

五、电池书写、电极反应、电池反应

电池电动势计算(电极反应能斯特方程计算,电池反应能斯特方程计算)

六、电池电动势测定应用

1、电池反应△rGm、△rGθm、△rHm、△rSm、Qr.m、温度系数计算

2、反应平衡常数计算

3、难溶盐溶度积计算

4、溶液pH测定

5、溶液平均活度系数计算

七、原电池设计

八、电极极化与极化电势概念,极化原因和极化结果

电解池理论分解电压、实际分解电压、槽电压计算

电解时,电极反应(物质析出顺序)判断

第八章化学动力学

一、化学反应动力学研究内容,化学反应速率表示,基元反应分子数概念

速率方程的概念及确定,不同组分速率方程中常数间关系

二、简单级数反应动力学方程(零级、一级、二级、n级)

(1)速率方程(微分形式)

(2)速率方程(积分形式)→线性关系

(3) 半衰期

(4) 速率常数单位

以C A0→P A0,C A→P A,k(kc)→kp,以上结论同样成立

三、复合反应动力学(对行反应、平行反应)

四、阿累尼乌斯方程(温度T对速率常数k的影响)

(函数关系,微分形式,不定积分形式,定积分形式,指前因子单位)

五、复合反应动力学近似处理方法

六、链反应包括步骤,稳态近似法处理链反应动力学

第九章界面现象

一、界面张力、比表面功、比表面吉布斯函数定义及联系,液体表面张力影响因素

二、弯曲液面附加压力及饱和蒸气压

三、兰格缪尔理想单分子吸附理念的基本假设及吸附等温式

四、润湿角计算,其值大小判断液固吸附情况

五、吉布斯吸附等温式,表面活性剂结构特点、基本性质及用途

第十章胶体化学

一、分散系统定义及其分类,各类分散系统特征

二、胶团结构书写及胶核、胶粒、斯特恩层、扩散层、滑动面的判断

胶粒电性及电泳方向判断

三、电解质对溶胶聚沉作用规律

电解质中起聚沉作用的主要是与胶粒带相反电荷的离子,称为反离子。

反离子不同时:(1)价数不同时:聚沉能力与反离子价数6次方成正比

(2)价数相同时:正离子,体积大的聚沉作用强

负离子,体积小的聚沉作用强

反离子相同时:与胶粒带相同电荷的离子(称为同离子)对溶胶的聚沉也略有影响。通常同离子价数越低,聚沉作用越强。这可能与其更易在胶粒上吸附有关。

物理化学复习提纲

物理化学复习提纲 十一章 反应动力学基础(一) 1. 基本概念 动力学的基本任务:反应速率、反应历程 反应速率的定义、表示方法 P158 11.3式 基元反应、非基元反应、质量作用定律(适用范围) 反应级数(总级数)、速率常数 P161 2.简单级数反应 零级、一级、二级、准级反应 微分式、积分式、半衰期、特点 P175 表11.2 计算:反应级数?反应物浓度、半衰期、速率常数 即已知反应级数,求t 时刻浓度、速率常数、半衰期,或相反 求反应级数的方法:积分法、微分法、半衰期法、改变物质数量比例 3,三种典型复杂反应 特点 对峙反应:P183,11.42式 平衡条件 平行反应:P185,式11.50 式11.51 式11.54 连续反应:P187,式11.59 中间产物浓度有极大值 2121ln ln m k k t k k -= - 利用阿伦尼乌斯公式对平行反应、连续反应的浓度控制 4.阿伦尼乌斯公式 指数式 a E RT k Ae -= 对数式 ln ln a E k A RT =- 微分式 2ln a E d k dT RT = 指数式、对数式:对平行反应、连续反应的控制 2112 11ln ()a E k k R T T =- 微分式:结合范霍夫公式O O 2ln K d H dT RT ?=,讨论放热反应、吸热反应的温度控制 活化能:概念(P193)、物理意义(适用范围P198) 求算方法(lnk~1/T 图)

十二章化学反应动力学基础(二) 1.碰撞理论 双分子碰撞(球形模型),基本假设 反应速率=碰撞频率×有效碰撞所占分率 阀能(P229)、指前因子的物理意义(P227) 概率因子 2.过渡态理论 又称活化络合物理论、绝对反应速率理论 势能面、能垒、活化络合物P238,马鞍点图12.6 反应历程经过活化络合物式12.35 3.单分子反应理论 具体步骤P247 提出停滞时间的概念P246 对偶氮甲烷热分解在不同压力下的反应级数进行解释4.。笼效应、原盐效应 笼效应P256 对活化能较小的反应有影响 原盐效应P258 对反应物均为电解质的反应有影响4.催化反应 催化反应的本质P284 P286 三种类型、特点P286 酶催化反应机理式P293 十三章表面物理化学 1.表面与表面张力 界面、表面的界定,液体表面最基本的特性-趋向于收缩 表面张力γ、表面自由能P315 式13.7 单位J/m2 γ随温度的变化 γ随浓度的变化-表面活性物质、表面非活性物质图134 2.弯曲液面的附加压力和蒸汽压(可出计算题)

物理化学(上)

物理化学(上)复习题 一:选择题 1,对理想气体,使用下列各式时,与焦耳定律无关的是( ) A . T u v (δ)δ=0 B. T u p (δ)δ =0 C .∮du =0 D. T H p ( δ) δ =0 2,同一气体于同温同亚下的Cp 与Cv 的关系为 ( ) A .Cp ﹥Cv B .Cp ﹤Cv C .Cp ﹦Cv D .难以比较 3,当气体为1摩尔物质时,下列各组量中哪一组全部为状态函数? ( ) A .u , Θp ,Θc , C B .Θv , H , Cv , C C .u , H , Cp ,Cv D .△u, △H ,Cp ,Cv 4,在一绝热的刚性容器中,发生一化学反应使温度和压力均升高了,则 ( ) A .Q>0 ,W>0 , △u<0 B .Q=0 ,W=0 , △u=0 C .Q=0 ,W>0 , △u<0 D .Q>0 ,W=0 , △u>0 5当理想气体反抗 一定的压力作绝热膨胀时( ) A. 焓不变 B. 内能增加 C. 焓增加 D. 内能减少 6,要通过节流操作达到改令的目的,则节流操作应控制的条件为( ) A. u<0 B. u>0 C. u=0 D. 不考虑u 值 7,当1摩尔理想气体经历了可逆绝热过程时,其功的计算公式不正确的是( ) A. Cv (1T -2T ) B.Cp(1T -2T ) C. 1(v-1) ( 2P 2V -1P 1 V ) D. R/(v-1) (1T -2T ) 8,理想气体的可逆绝热过程的T 与P 的关系为( ) A. 1 P 1 T =2 P 2T B. 1 P 1 r T =2 P 2 r T C. 1 r P 1 T =2 r P 2 T D. 11 r P -1 r T =12 r P -2 r T

钢的物理化学相分析方法的研究

25Cr3Mo3NiNb钢的物理化学相分析方法的研究* 刘庆斌 卢翠芬 (钢铁研究总院,北京,100081) 摘 要本文系统研究了25Cr3Mo3NiNb钢的物理化学相分析方法。对不同回火温度下试验钢中各析出相的结构、化学组成和含量进行了测定,揭示了25Cr3Mo3NiNb钢中各析出相随回火温度的析出规律。随回火温度升高,试验钢中相继析出M3C、M2C、M(CN)、M7C3等碳化物。关键词 25Cr3Mo3NiNb钢 析出相 物理化学相分析 25Cr3Mo3NiNb是新近研制的一种高强度中碳结构钢,其通过适当的热处理工艺,可获得良好的强韧性配合。本文系统研究了该合金钢的物理化学相分析方法,对不同回火温度下试验钢中各析出相的结构、化学组成和含量进行了测定,揭示了25Cr3Mo3NiNb钢中各析出相随回火温度的析出规律。随回火温度升高,试验钢中相继析出M3C、M2C、M(CN)、M7C3等碳化物。 1 实验部分 1.1 试样的化学成分及热处理制度 试样中主要元素的质量分数/%:碳0.3,铬3.0,钼3.0,镍0.7,铌0.1,铜0.2,氮0.01,硅0.1锰0.2。试样的热处理制度见表1。 表1 试样的热处理制度 Table1 Heat treatment specifitions of samples 编号 No. 热处理制度 Heat treatment specifitions 11 1050℃×1h水淬 60 1050℃×1h水淬→500℃×2h水冷 66 1050℃×1h水淬→575℃×2h水冷 69 1050℃×1h水淬→620℃×2h水冷 35 1050℃×1h水淬→640℃×2h水冷 79 1050℃×1h水淬→660℃×2h水冷 1.2 析出相的电解提取 25Cr3Mo3NiNb钢中存在少量残余奥氏体相。采用氯化钾+柠檬酸水溶液电解提取碳化物时,残余奥氏体相不定量提取,干扰碳化物的测定。经实验,在1%氯化锂,10%乙酰丙酮甲醇溶液,I=0.03A/cm2,T<-5℃的电解制度下,可使基体和残余奥氏体完全电离,而碳化物定量保留。 1.3 相的分离 1.3.1 M3C相的分离:经实验,(5+95)盐酸乙醇,加热回馏1h,可溶解M3C相,定量保留其它相。1.3.2 M2C相的分离:M2C与MC相的化学稳定性极为相似,文献[1,2]曾采用50g/L~100g/L氢氧化钠溶液加热煮沸溶解M2C相,文献[3]介绍采用硫酸磷酸混合酸(1+1+18)加热煮沸可溶解M2C相。经实验25Cr3Mo3NiNb钢中析出的M2C相在上述两种条件下均不溶解,即使在400g/L氢氧化钠溶液中,加热回馏数小时也不溶解,这主要是其化学组成的不同造成其化学稳定性发生差异。我们对该合金钢经电解提取并分离M3C相后的M2C+MC+M7C3相残渣进行了试验,以确定M2C与其他相的分离方法,见表2。由表2结果并结合定量分析确定,⑽号分离条件可溶解M2C相,保留Nb(CN) 和M7C3相。 1.3.3 M7C3相的分离:经实验,硫酸—过氧化氢水溶液,沸水浴中加热,可溶解M2C和Nb(CN)相,保留M7C3相。 表2 M2C相与MC相的分离方法 Tab.2 Separate method of M2C and MC 编号 No. 分离方法 Separate method 保留相 Remains ⑴ 400g/LNaOH,沸水浴3h M2C 、Nb(CN) 、M7C3 ⑵ 400g/LNaOH,煮沸3h M2C 、Nb(CN) 、M7C3 ⑶ 400g/LNaOH,加热回馏3h M2C 、Nb(CN) 、M7C3 ⑷ 400g/LNaOH,加热回馏5h M2C 、Nb(CN) 、M7C3 ⑸硫酸(1+1),加热回馏3h M2C 、Nb(CN) ⑹硫磷混酸,加热回馏3h M2C 、Nb(CN) ⑺硝酸(1+99),室温3h M2C 、Nb(CN) 、M7C3 ⑻硝酸(3+97),室温3.0h Nb(CN)、M7C3、M2C(少) ⑼硝酸(5+95),室温3.0h Nb(CN)、M7C3、M2C(少)⑽硝酸(1+9),室温3.0h Nb(CN)、M7C3 2 结果与讨论 2.1 析出相类型 电解提取及经分离富集得到的粉末经X-射线衍射分析确定[6],该钢的析出相为:

天津大学版物理化学复习提纲

物理化学复习提纲 一、 热力学第一定律 1. 热力学第一定律:ΔU = Q -W (dU=δQ -δW ,封闭体系、静止、无 外场作用) *热Q,习惯上以系统吸热为正值,而以系统放热为负值;功W ,习惯上以系统对环境作功为正值,而以环境对系统作功为负值。 **体积功 δW=(f 外dl =p 外·Adl )=p 外dV=nRT ?21/V V V dV =nRTlnV 2/V 1=nRTlnp 1/p 2 2. 焓:定义为H ≡U+pV ;U ,H 与Q ,W 区别(状态函数与否?) 对于封闭体系,Δ H= Qp, ΔU= Qv, ΔU= -W (绝热过程) 3. Q 、W 、ΔU 、ΔH 的计算 a. ΔU=T nCv.md T T ?21= nCv.m(T 2-T 1) b. ΔH=T nCp.md T T ?21= nCp.m(T 2-T 1) c. Q :Qp=T nCp.md T T ?21;Qv=T nCv.md T T ?2 1 d. T ,P 衡定的相变过程:W=p (V 2-V 1);Qp=ΔH=n ΔH m ;ΔU=ΔH -p(V 2-V 1) 4. 热化学 a. 化学反应的热效应,ΔH=∑H(产物)-∑H (反应物)=ΔU+p ΔV (定压反应) b. 生成热及燃烧热,Δf H 0m (标准热);Δr H 0m (反应热)

c. 盖斯定律及基尔戈夫方程 [G .R.Kirchhoff, (?ΔH/?T)=C p(B) -C p(A)= ΔCp] 二、 热力学第二定律 1. 卡诺循环与卡诺定理:η=W/Q 2=Q 2+Q 1/Q 2=T 2-T 1/T 2,及是 (Q 1/T 1+Q 2/T 2=0)卡诺热机在两个热源T 1及T 2之间工作时,两个热源的“热温商”之和等于零。 2. 熵的定义:dS=δQr/T, dS ≠δQir/T (克劳修斯Clausius 不等式, dS ≥δQ/T ;对于孤立体系dS ≥0,及孤立系统中所发生任意过程总是向着熵增大的方向进行)。 熵的统计意义:熵是系统混乱度的度量。有序性高的状态 所对应的微观状态数少,混乱度高的状态所对应的微观状态数多,有S=kln Ω, 定义:S 0K =0, 有 ΔS=S (T)-S 0K =dT T Cp T ??/0 3. P 、V 、T 衡时熵的计算: a. ΔS=nRlnP 1/P 2=nRlnV 2/V 1(理气,T 衡过程) b. ΔS=n T T nCp.md T T /21?(P 衡,T 变) c. ΔS=n T T nCv.md T T /21?(V 衡,T 变) d. ΔS=nC v.m lnT 2/T 1+ nC p.m lnV 2/V 1(理气P 、T 、V 均有变化时) 4. T 、P 衡相变过程:ΔS=ΔH 相变/T 相变 5. 判据: a. ΔS 孤{不能实现可逆,平衡不可逆,自发 00 0?=? (ΔS 孤=ΔS 体+ΔS 环, ΔS 环=-Q 体/T 环)

天然气物理化学性质

海底天然气物理化学性质 第一节海底天然气组成表示法 一、海底天然气组成 海底天然气是由多种可燃和不可燃的气体组成的混合气体。以低分子饱和烃类气体为主,并含有少量非烃类气体。在烃类气体中,甲烷(CH 4 )占绝大部分, 乙烷(C 2H 6 )、丙烷(C 3 H 8 )、丁烷(C 4 H 10 )和戊烷(C 5 H 12 )含量不多,庚烷以上 (C 5+)烷烃含量极少。另外,所含的少量非烃类气体一般有氮气(N 2 )、二氧化 碳(CO 2)、氢气(H 2 )、硫化氢(H 2 S)和水汽(H 2 O)以及微量的惰性气体。 由于海底天然气是多种气态组分不同比例的混合物,所以也像石油那样,其物理性质变化很大,它的主要物理性质见下表。 海底天然气中主要成分的物理化学性质 名称分 子 式 相 对 分 子 质 量 密度 /Kg ·m-3 临界 温度 /℃ 临 界 压 力 /MP a 粘度 /KP a ·S 自 燃 点 / ℃ 可燃性 限 /% 热值 /KJ·m-3 (15.6℃, 常压) 气体 常数 / Kg· m· (Kg ·K)-1 低 限 高 限 全 热 值 净 热 值 甲烷CH 4 16. 043 0.71 6 -82. 5 4.6 4 0.01( 气) 6 4 5 5. 15. 372 62 334 94 52.8 4 乙烷C 2 H 6 30. 070 1.34 2 32.2 7 4.8 8 0.009( 气) 5 3 3. 2 12. 45 661 51 602 89 28.2 丙烷C 3 H 8 44. 097 1.96 7 96.8 1 4.2 6 0.125( 10℃) 5 1 2. 37 9.5 937 84 862 48 19.2 3 正丁烷n-C 4 H 10 58. 12 2.59 3 152. 01 3.8 0.174 4 9 1. 86 8.4 1 121 417 108 438 14.5 9 异丁烷i-C 4 H 10 58. 12 2.59 3 134. 98 3.6 5 0.194 1. 8 8.4 4 121 417 108 438 14.5 9 氨He 4.0 03 0.19 7 -267 .9 0.2 3 0.0184 211. 79 氮N 228. 02 1.25 -147 .13 3.3 9 0.017 30.2 6

物理化学相图小知识

1.相律的有关概念与相律表达式 (1)独立组份数C=S-R-R′。S为物种数,R为独立化学反应计量式数目。R′ 为同一相中独立的浓度限制条件数(包括不同物种依反应计量式比例关系及离子物种电中性条件) (2)自由度数f,系指相平衡体系中相数保持不变时,所具有独立可变的强度变量数。 (3)相律内容及其数学表达式。相律就是揭示pVT平衡系统中自由度数、独立组份数和相数三者之间的制约关系。 表达式为:f=C-Φ+2;式中(式中 2 指T、p两强度变量) 当T、p中有任一固定,则表达式为:条件自由度数f*=C-Φ+1 当考虑除T、p、X B以外的其他变量或相间有某种限制时,则表达式为f=C-Φ+n;(式中n≥2)(4)相律的局限性与应用的关键性。相律是一个定性规律,它指明特定条件下该平衡系统至多存在的相数及其相应的独立变量数,但不能指明是哪些相共存?哪些性质可作为独立变量及其它们之间的定量关系?相律对单相与复相都适用,但应用相律时,首先要考察系统是否满足相律成立的条件,并确定系统的组份数。 2.单组份系统的相图与特征 (1)单组份系统相律与相图:因C=1 ,故相律表达式为f=3-Φ。显然f最小为零,Φ最多应为 3 ,因相数最少为 1 ,故自由度数最多为 2 。相图是用几何图形来描述多相平衡系统宏观状态与T、p、X B(组成)的关系。在单组份相图中有单相的面、两相平衡线和三相平衡的点,自由度分别为f=2、f=1、f=0。 (2)单组份相变的特征与类型。相变是一个连续的质的飞跃。相平衡时物质在各相中的化学势相等,相变时某些物理性质有突变。根据物性的不同变化有一级相变和连续相变(包括二级相变等高阶相变)之分;前者广为存在如气、液、固之间转变,其特点是物质在两相中的化学势一级导数不相等,且发生有限的突 变〔即〕,此 类相变平衡曲线斜率符合克拉贝龙方程。后者如氦He(Ⅰ)与He(Ⅱ)的转变。正常状态与超导状态的转变,其特点是化学势的一级导数在相变点连续〔即V1=V2,S1=S2〕,但化学势二级导数 在相变点附近则迅速变化,出现一个极大峰如; 或。二级相变平衡曲线斜率符 合爱伦菲斯(Ehrenfest)方程: 3.克拉贝龙—克劳修斯方程及其应用条件 (ⅰ)克拉贝龙方程:适用于单组份系统两相间平衡 (ⅱ)克拉贝龙—克劳修斯方程:适用与其中含气相的两相间平衡,且气相应服从理想气体状态方程。

天津大学-物理化学-总复习(含答案)

第一章 热力学第一定律 1. 热力学第一定律U Q W ?=+只适用于:答案:D (A )单纯状态变化 (B )相变化 (C )化学变化 (D )封闭体系的任何变化 2. 1mol 单原子理想气体,在300K 时绝热压缩到500K ,则其焓变H ?约为: 4157J 3. 关于热和功,下面说法中,不正确的是:答案:B (A )功和热只出现在体系状态变化的过程中,只存在于体系和环境的界面上 (B )只有封闭体系发生的过程中,功和热才有明确的意义 (C )功和热不是能量,而是能量传递的两种形式,可称为被交换的能量 (D )在封闭体系中发生的过程,如果内能不变,则功和热对体系的影响必 互相抵消 4. 涉及焓的下列说法中正确的是:答案:D (A )单质的焓值均为零 (B )在等温过程中焓变为零 (C )在绝热可逆过程中焓变为零(D )化学反应中体系的焓变不一定大于内能变化 5. 下列过程中,体系内能变化不为零的是:答案:D (A )不可逆循环过程 (B )可逆循环过程 (C )两种理想气体的混合过程 (D )纯液体的真空蒸发过程 6. 对于理想气体,下列关系中那个是不正确的?答案:A (A )0)(=??V T U (B )0)V U (T =??(C )0)P U (T =??(D )0)P H (T =?? 7. 实际气体的节流膨胀过程中,哪一组的描述是正确的?答案:A (A ) Q=0 ;H ?=0;P ?<0 (B ) Q=0 ;H ?= 0;P ?>0 (C ) Q>0 ;H ?=0;P ?<0 (D ) Q<0 ;H ?= 0;P ?<0 8. 3mol 的单原子理想气体,从初态T 1=300 K 、p 1=100kPa 反抗恒定的外压 50kPa 作不可逆膨胀至终态T 2=300 K 、p 2=50kPa ,对于这一过程的 Q=3741J 、W=-3741J 、U ?=0、H ?=0。 9. 在一个绝热的刚壁容器中,发生一个化学反应,使物系的温度从T 1升高到 T 2,压力从p 1升高到p 2,则:Q = 0 ;W = 0 :U ?= 0。 10. 当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时,则:答案:D (A )焓总是不变(B )内能总是增加(C )总是增加(D )内能总是减少 11. 若要通过节流膨胀达到致冷的目的,则节流操作应控制的条件是:答案: B (A )H )P T (??=μ <0 (B )H )P T (??=μ>0 (C )H )P T (??=μ=0 (D )不必考虑μ的数值

各种物质物理化学参数使用手册

STANDARD ITS-90 THERMOCOUPLE TABLES The Instrument Society of America (ISA) has assigned standard letter designations to a number of thermocouple types having specified emf-temperature relations. These designations and the approximate metal compositions which meet the required relations, as well as the useful temperature ranges, are given below: Type B(Pt + 30% Rh) vs. (Pt + 6% Rh) 0 to 1820°C Type E(Ni + 10% Cr) vs. (Cu + 43% Ni)-270 to 1000°C Type J Fe vs. (Cu + 43% Ni)-210 to 1200°C Type K (Ni + 10% Cr) vs. (Ni + 2% Al + 2% Mn + 1% Si)-270 to 1372°C Type N (Ni + 14% Cr + 1.5% Si) vs. (Ni + 4.5% Si + 0. 1% Mg) -270 to 1300°C Type R(Pt + 13% Rh) vs. Pt-50 to 1768°C Type S (Pt + 10% Rh) vs. Pt -50 to 1768°C Type T Cu vs. (Cu + 43% Ni)-270 to 400°C The compositions are given in weight percent, and the positive leg is listed first. It should be emphasized that the standard letter designations do not imply a precise composition but rather that the specified emf-temperature relation is satisfied. The first set of tables below lists, for each thermocouple type, the emf as a function of temperature on the International Temperature Scale of 1990 (ITS-90). The coefficients in the equation used to generate the table are also given. The second set of tables gives the inverse relationships, i.e., the coefficients in the polynomial equation which expresses the temperature as a function of thermocouple emf. The accuracy of these equations is also stated. Further details and tables at closer intervals may be found in Reference 1. REFERENCES 1. Burns, G. W., Seroger, M. G., Strouse, G. F., Croarkin, M. C., and Guthrie, W.F., Temperature-Electromotive Force Reference Functions and Tables for the Letter-Designated Thermocouple Types Based on the ITS-90, Nat. Inst. Stand. Tech. (U.S.) Monogr. 175, 1993. 2. Schooley, J. F., Thermometry, CRC Press, Boca Raton, FL, 1986.

物理化学上册知识点总结

1 第一章:气体 1、掌握理想气体的状态方程( )及分压力、分体积等概念,会进行简单计算 2、理解真实气体与理想气体的偏差及原因,了解压缩因子Z 的定义及数值大小的意义,熟悉范德华方程(理想气体基础上引入压力、体积修正项) 第二章:热力学第二定律;第三章:热力学第三定律 1、系统性质(广度、强度性质) 2、状态函数特性(如:异途同归,值变相等;周而复始,数值还原及在数学上具有全微分的性质等) 3、热力学第一定律:ΔU =Q+W (Q 、W 取号的规定及各种过程对应计算) 4、恒容热、恒压热及之间的关系式,能进行简单计算,掌握焓的定义式,会应用赫斯定律 5、掌握各种不同过程的热力学函数计算(单纯PVT 变化时自由膨胀、等温、等压、等容及绝热可逆或不可逆等过程的U 、H 、A 、G 、S 等函变以及正常、非正常相变过程焓变、吉布斯函变和熵变计算(状态函数法) 6、理解理想气体的一些性质(如U 、H 仅为温度函数、Cp 与Cv 的差值及单原子、双原子理想气体的C V ,m 和绝热可逆过程过程方程式等)、实际气体—节流膨胀过程(等焓过程,了解焦-汤系数等) 7、反应进度 8、如何由标准摩尔生成焓、燃烧焓计算标准摩尔反应焓变以及相关规定 9、反应焓变与温度的关系(基尔霍夫定律) 10、自发过程及其共同特征;热力学第二定律文字描述 11、卡诺循环、卡诺定理、热机效率;熵的定义式及克劳修斯不等式 12、判断过程可逆性及自发变化方向的各种判据 13、了解热力学第三定律,掌握根据规定熵、标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯函变计算化学变化过程中对应函数的变化值 14、热力学函数间的关系及麦克斯韦关系式的应用(应用于各函数间的相互计算以及一些证明),了解各函数特征变量 15、了解Clapeyron 方程,掌握Clausius-Clapeyron 方程各种形式 第四章:多组分系统热力学及其在溶液中的应用 1、 熟悉偏摩尔量、化学势表示,了解偏摩尔量加和公式和吉布斯-杜亥姆公式,掌握相平衡、 化学平衡条件 2、 了解各种不同情况化学势的表达式,假想标准态等概念 3、 掌握稀溶液中两个经验定律:拉乌尔、亨利定律表达式及简单计算 4、 掌握理想液态混合物的通性 5、了解依数性的一些结论 第五章:化学平衡 1、会表示任意化学反应的标准平衡常数、其它各种平衡常数,并能相互换算 2、熟悉化学反应等温方程,并能应用其判断反应方向 3、掌握范特霍夫方程各种形式并进行相关计算 4、了解温度、压力等各种因素对化学平衡影响的相关结论 5、掌握使用标准平衡常数定义式以及热力学相关公式进算平衡组成的计算。 第六章:相平衡(相图分析) 1、掌握相律的形式并会计算其中各个量 2、杠杆规则、对拉乌尔定律发生正负偏差,从而相图上出现最高、最低点、恒沸混合物、蒸馏或精馏基本原理等(完全互溶双液系) 4、、能看懂相图并会使用相律分析相图,并绘制步冷曲线(如较复杂的低共熔二元相图、形成化合物系统及固态部分互溶的二组分相图) pV nRT

物理化学考试大纲.doc

硕士研究生《物理化学》(工)考试大纲 课程名称:物理化学 科目代码:862 适用专业:化学工程与技术,材料科学与工程 参考书目:《物理化学》(上、下册)(第四版)高等教育出版社,2003,天津大学; (物理化学实验教材可由下列教材中任选一种) 《物理化学实验》石油大学出版社吴肇亮等; 《基础化学实验》(上、下册)石油工业出版社,2003,吴肇亮等 硕士研究生物理化学课程考试大纲 一、概述 物理化学课程主要包括热力学原理和应用、化学动力学基础、相平衡基础、表面胶化和统计力学基础部分。其中前三部分为主要内容。 考生应比较牢固地掌握物理化学基本概念及计算方法,同时还应掌握物理化学一般方法,并具备结合具体条件应用理论解决实际问题的能力。 在物理化学实验的相关内容中,要求掌握常用的物理化学实验方法和测试技术。 在有关的物理量计算和表述中,应注意采用国家标准单位制(SI制)及遵循有效数运算规则。在涉及数值的计算中应注意物理量单位的运算及传递。 二、课程考试的基本要求 理论部分: 下面按化学热力学、统计热力学初步、化学动力学、电化学、界面现象和胶体化学六个部分列出基本要求。基本要求按深入程度分“了解”、“理解”(或“明了”)和“掌握”(或“会用”)三个层次。 (1)化学热力学 1.热力学基础 理解下列热力学基本概念:平衡状态,状态函数,可逆过程,热力学标准态。 理解热力学第一、第二、第三定律的叙述及数学表达式。 明了热力学能、焓、熵、Helmholtz函数和Gibbs函数等热力学函数以及标准燃烧焓、标准生成焓、标准摩尔熵、标准生成Gibbs函数等概念。 掌握在物质的P、V、T变化、相变化和化学变化过程中计算热、功和各种状态函数变化值的原理和方法。在将热力学一般关系式应用于特定系统的时候,会应用状态方程(主要是理想气体状态方程,其次是Van der Waals方程)和物性数据(热容、相变热、蒸汽压等)。 掌握熵增原理和各种平衡判据。明了热力学公式的适用条件。 理解热力学基本方程和Maxwell关系式。 了解用热力学基本方程和Maxwell关系式推导重要热力学公式的演绎方法。 2.相平衡

物理化学相平衡知识点

物理化学相平衡知识点

相平衡 一、主要概念 组分数,自由度,相图,相点,露点,泡点,共熔点,(连)结线,三相线,步冷(冷却)曲线,低共熔混合物(固相完全不互溶) 二、重要定律与公式 本章主要要求掌握相律的使用条件和应用,单组分和双组分系统的各类典型相图特征、绘制方法和应用,利用杠杆规则进行有关计算。 1、相律: F = C - P + n, 其中:C=S-R-R’ (1) 强度因素T,p可变时n=2 (2) 对单组分系统:C=1, F=3-P (3) 对双组分系统:C=2,F=4-P;应用于平面相图时恒温或恒压,F=3-P。 2、相图 (1)相图:相态与T,p,x的关系图,通常将有关的相变点联结而成。 (2)实验方法:实验主要是测定系统的相变点。常用如下四种方法得到。 1

2 对于气液平衡系统,常用方法蒸气压法和沸点法; 液固(凝聚)系统,通常用热分析法和溶解度法。 3、单组分系统的典型相图 对于单组分系统C =1,F =C -P +2=3-P 。当相数P =1时,自由度数F =2最大,即为双变量系统,通常绘制蒸气压-温度(p-T )相图,见下图。 p T l B C A O s g C ' p T l B C A O s g F G D 单斜硫p T 液体硫B C A O 正交硫 硫蒸气 (a) 正常相图 (b) 水的相图 (c) 硫的相图 图6-1 常见的单组分系统相图 4、二组分系统的相图 类型:恒压的t -x (y )和恒温的p -x (y )相图。 相态:气液相图和液-固(凝聚系统)相图。 (1)气液相图 根据液态的互溶性分为完全互溶(细分为形

物理化学上册名词解释

1、理想气体在微观上具有两个特征1分子间无相互作用力2分子本身不占有体积 2、道尔顿定律混合气体的总压力等于各组分单独存在于混合气体的温度,体积条件下的产生压力的总和 3、饱和蒸汽压:单位时间内有液体分子变为气体分子的数目与气体分子变为液体分子数目相同,宏观上说即液体的蒸发速度与气体的凝结速度相同的气体称为饱和蒸汽,饱和气体所具有的压力称为饱和蒸汽压。 4、临界温度每种液体都存在一个特殊的温度,在该温度上,无论加多少大压力,都不在能使气体液化,临界温度是使气体能够液化所允许的最高温度。 5、超临界流体:当物质处在稍高于临界温度和压力的状态时,既不是一般意义上的气体,也不是液体,而称为超临界流体是一种高密度流体,具有气体与液体的双重特性,其黏度与气体相似,但密度却和液体相近,而扩散系数比液体大得多。 6、波义尔温度:任何气体都有一个特殊的温度Tb,称为波义尔温度,在波义尔温度,pvm-p等温线的斜率在压力趋于零时为零,故波义尔温度定义为 7、第二维里系数反映了两个气体分子间的相互作用对气体pvt 关系的影响,第三维里系数则反映了三分子相互作用引起的偏差。 8、广度量是指与物质的数量成正比的性质,如系统物质的量,体积,热力学能,熵等。具有加和性,在数学上是一次齐函数,而强

度量是指与物质无关的性质,如温度压力等 9、系统处在平衡态条件1系统内部处于热平衡,2力平衡3相平衡4化学平衡 3 4合并为物质平衡 10、摩尔相变焓是指单位物质的量的物质在恒定温度T及该温度平衡压力下发生相变时对应的焓变 11、标准摩尔生成焓在温度为T的标准态下,由稳定相态的单质生成化学计量数VB=1的β相态的化合物B 该生成反应的焓变称为该化合物B在温度T时的标准摩尔生成焓。 12、节流膨胀的热力学特征:1气体的始末态压力分别保持恒定不变且始态压力大于末态压力2过程绝热Q=0 。3恒焓过程 4真实气体经节流膨胀后产生致冷或致热效应是H=f(T,p)这一关系的必然结果。 13、卡诺循环:1恒温可逆膨胀2绝热可逆膨胀3恒温可逆压缩,4绝热可逆压缩 14、卡诺定理:在两个不同温度的热源之间工作的所有热机,以可逆热机效率最大 15、热力学基本方程1dV=Tds—pdV 2dH=TdS+Vdp 3dA=-SdT-pdV 4dG=-SdT+Vdp 16、拉乌尔定律稀溶液中溶剂的蒸汽压等于同一温度下纯溶剂的饱和蒸汽压与溶液中溶剂的摩尔分数的乘积 PA=PA*xA 17、亨利定律一般来说,气体在溶剂中的溶解度很小,所形成的溶液属于稀溶液范围。气体B在溶剂A中溶液的组成无论是由B的摩

基本物理量与物化参数的测定

6.基本物理量与物化参数的测定?????????????????????????????? 实验88 化学反应焓变的测定 实验概述 化学反应通常是在等压条件下进行的,此时化学反应的热效应叫做等压热效应Q p。在化学热力学中,则是用反应体系焓H的变化量△H来表示的,简称为焓变。为了有一个比较的统一标准,通常规定100kPa为标准态压力,记为p 。把体系中各固体、液体物质处于p 下的纯物质,气体则在p 下表现出理想气体性质的纯气体状态称为热力学标准态。在标准状态下化学反应的焓变称为化学反应的标准焓变,用△r H 表示,下标“r”表示一般的化学反应,上标“ ”表示标准状态。在实际工作中,许多重要的数据都是在298.15 K下测定的,通常用298.15 K下的化学反应的焓变,记为△r H (298.15K)。 本实验是测定固体物质锌粉和硫酸铜溶液中的铜离子发生置换反应的化学反应焓变: Zn(s) + CuSO4(aq)═ZnSO4(aq)+ Cu(s) △r H m (298.15K)=- 217 kJ?mol-1 这个热化学方程式是表示:在标准状态、298.15 K时,发生了一个单位的反应,即1 mol的Zn与1 mol的CuSO4发生置换反应生成1 mol的ZnSO4和1 mol的Cu,此时的化学反应的焓变△r H m (298.15K)称为298.15 K时的标准摩尔焓变。其单位为kJ?mol-1。 测定化学反应热效应的仪器称为量热计。对于一般溶液反应的摩尔焓变。可用图8.1.1所示的“保温杯式”量热计来测定。 图8.8.1 简易量热计示意图 在实验中,若忽略量热计的热容,则可根据已知溶液的比热容、溶液的密度、浓度、实验中所取溶液的体积和反应过程中(反应前和反应后)溶液的温度变化,求得上述化学反应的摩尔

物理化学上期末试题

《物理化学 上》期末试题A 卷 闭卷考试 时间120分钟 一、选择题(每空2分,共28分) 1.对于理想气体的等温自由膨胀过程,下列哪一组结论是正确的( ) A 、W =0,Q =0,ΔH =0 B 、W >0,Q =0,ΔH =0 C 、W <0,Q <0,ΔH <0 D 、W >0,Q >0,ΔH >0 2.体系从态A 经历一不可逆过程到态B ,则该体系的熵变( ) A 、一定小于零 B 、一定大于零 C 、一定等于零 D 、可能大于零也可能小于零 3.NH 4HCO 3(s)在真空容器中发生分解反应:NH 4HCO 3 (s) = NH 3(g) + H 2O(g)+CO 2(g),并 达到平衡,则该反应体系( ) A 、Φ = 4,C = 1,f = 1 B 、Φ = 3, C = 3,f = 2 C 、Φ = 2,C = 2,f = 2 D 、Φ = 2,C = 1,f = 1 4.下列各式中哪个是化学势? ( ) A 、 B n P T B dn n U B C ≠??,,)( B 、 B n P T B dn n H B C ≠??,,)( C 、 B n P T B dn n G B C ≠??,,)( D 、B n P T B dn n A B C ≠??,,)( 5.298.15K 、P ?下液态水的化学势μ(l ),水蒸汽的化学势μ(g ),则( ) A 、μ(l ) = μ(g ) B 、μ(l ) < μ(g ) C 、μ(l ) > μ(g ) D 、μ(l ) ≠ μ(g ) 6.下述说法中,哪一个是错误的( ) A 、通过相图可确定一定条件下体系由几相构成 B 、相图可表示出平衡时每一相的组成如何 C 、相图可表示出达到相平衡所需的时间长短 D 、通过杠杆规则可在相图上计算各相的相对数量多少 7.在一定的温度和压力下,某化学反应达到平衡应满足的条件是( ) A 、ΔG ?=0 B 、ΔG =0 C 、ΔG =ΔG ? D 、ΔG ?=-RT ln k ? 8.理想气体反应:2A + B = 2C 是吸热反应,当反应达到平衡时,可采用哪组条件,使平 衡向右移动( ) A 、降低温度和降低总压 B 、升高温度和增大总压

物化复习提纲 (学生复习)

《物理化学》期末复习提纲 (2016-12) 第一章 气体的p V T 关系 1. 理想气体状态方程;理想气体模型的两个假设; 2. 临界状态与临界参数的含义;压缩因子的定义;对应状态原理与普遍化压缩因子图; 第二章 热力学第一定律 1. 热力学第一定律:U Q W ?=+的意义与适用范围;可逆功最大原理; 特定过程 W 、Q 、U ?、H ?、S ?、G ?、A ?的计算 (结合第二定律); 2. 理想气体的U 和H 只是温度的函数;任一循环过程之后,状态函数变化为0 3. 恒压热p Q 和恒容热V Q 的定义,以及p Q H =?和V Q U =?的适用范围 4. 理想气体绝热可逆过程方程和绝热指数;理想气体绝热但不可逆过程的处理方法! 5. 相变焓 (可逆相变的模型及其本质;可逆相变过程W 、Q 、U ?、H ?、S ?、G ?、A ?的计算及其理解);利用状态函数法解决不可逆相变过程:区分真实发生的过程和设计的途径 例题. 在–5 C ?、101.325 kPa 下,5 mol 过冷水在凝结为冰,计算过程的H ?、 S ?和G ?,已知:在0 C ?、101.325 kPa 下,水的摩尔凝固热s l m H ?=16.009 kJ mol --?,水和 冰的平均定压摩尔热容分别为75.3和1137.6 J K mol --?? 6. 化学反应的热效应:物质的热化学数据的概念与应用 (生成焓、燃烧焓); 7. 反应进度的定义;恒压反应热 ,m p Q 与恒容反应热 ,m V Q 之间的关系; 标准摩尔反应焓随温度的变化 (基尔霍夫公式) 8. 节流膨胀过程的热力学分析 (绝热不可逆):焦耳-汤姆逊系数的意义 第三章 热力学第二定律 1. 热机效率的定义;卡诺热机的效率 2. 熵的定义、克劳修斯不等式与熵增原理;熵判据; 各类特殊过程熵变S ?的计算 3. 亥姆霍茨函数、吉布斯函数的定义、物理意义、判据,以及特殊过程 (如等温过程) G ?、A ?的计算

物理化学第一章讲义

第一章气体的pVT 关系 §1.1 理想气体状态方程 §1.2 理想气体混合物 §1.3 真实气体的液化及临界参数 §1.4 真实气体状态方程 §1.5 对应状态原理及普遍化压缩因子图 教学重点及难点 教学重点1.理解理想气体模型、摩尔气体常数,掌握理想气体状态方程。 2.理解混合物的组成、理想气体状态方程对理想气体混合物的应用,掌握理想气体的分压定律和分体积定律。 3.了解气体的临界状态和气体的液化,理解液体的饱和蒸汽压。 4.了解真实气体的pV m - p图、范德华方程以及压缩因子和对应状态原理。 教学难点:1.理想气体的分压定律和分体积定律。 前言 宏观的物质可分成三种不同的聚集状态: 气态:气体则最为简单,最易用分子模型进行研究。 液态:液体的结构最复杂,对其认识还很不充分。 固态:结构较复杂,但粒子排布的规律性较强,对其研究已有了较大的进展。 当物质的量n确定后,其pVT 性质不可能同时独立取值,即三者之间存在着下式所示的函数关系:f(p,V, T)= 0也可表示为包含n在内的四变量函数式,即f(p,V,T,n)= 0这种函数关系称作状态方程。 §1-1 理想气体的状态方程 1.理想气体状态方程 (1)气体的基本实验定律: 波义尔定律:PV = 常数(n,T 恒定) 盖·吕萨克定律:V/T = 常数(n,p恒定) 阿伏加德罗定律:V/n=常数(T,p恒定) ( 2 ) 理想气体状态方程 上述三经验定律相结合,可整理得理想气体状态方程:pV=nRT (p: Pa(帕斯卡)V: m3(米3) T:K(开尔文) R(摩尔气体常数): J·mol-1·K-1(焦·摩尔-1·开-1)) 因为摩尔体积V m = V/n,气体的物质的量n=m /M 理想气体状态方程又常采用下列两种形式:p V m=RT、pV=(m/M)RT 2.理想气体模型 (1)分子间力:分为相互吸引和相互排斥,按照兰纳德一琼斯的理 论:E=E吸引+E排斥=-A r6+B r12 由图可知:

854物理化学考试大纲

南昌大学硕士研究生入学考试初试科目 考试大纲 科目代码、名称: 854 物理化学 适用专业: 070304物理化学 一、考试形式与试卷结构 (一)试卷满分及考试时间 本试卷满分为150分,考试时间为180分钟。 (二)答题方式 答题方式为闭卷、笔试。 试卷由试题和答题纸组成;答案必须写在答题纸相应的位置上。 (三)试卷题型结构 选择题:10题,每小题1分,共10分 填空题题:5题,第1、3题及第2题的第一空每空2分,其余每空1分,共15分 计算题:6题,除一题25分,其余每题均为20分,共125分 二、考查目标(复习要求) 全日制攻读硕士学位研究生入学物理化学科目考试要求考生系统掌握本学科的基本知识、基础理论和基本方法,并能运用相关理论和方法分析、解决化学实验和工业生产中的实际问题。 三、考查范围或考试内容概要 第一章气体(不考) 第二章热力学第一定律 1.掌握功、焓、热容、内能等基本概念及其相关公式 2.热力学第一定律 3.理想气体和实际气体的热力学能和焓的变化 4.绝热过程方程式及功 5.Carnot循环 6.Joule-Thomson效应 7.化学反应中的热效应。

第三章热力学第二定律 1.热力学第二定律 2.Carnot定理 3.熵及其相关计算 4.Gibbs自由能、Helmholtz自由能及其计算 5.热力学基本关系式及其应用 6.利用热力学判据判断过程的方向和限度 7.热力学第三定律 第四章多组分系统热力学及其在溶液中的应用 1.多组分系统组成表示方法 2.偏摩尔量的加和公式 3.稀溶液中的两个经验定律 4.不同状态下各组分的化学势表达式及某些符号的物理意义 5.稀溶液的依数性及相关计算。 第五章相平衡 1.相、组分、自由度、相律等基本概念 2.Clausius-Clapeyron方程及相关计算 3.单组分、二组分、三组分相图。 第六章化学平衡 1.化学平衡定义及平衡条件 2.在等温等压条件下反应方向的判据 3.平衡常数的表达式 4.影响平衡移动的因素及其相关计算。 第七章统计热力学基础(不考) 第八章电解质溶液 1.法拉第定律 2.离子的电迁移和迁移数 3.电解质的导电能力(电导、电导率、摩尔电导率) 4.电解质的活度及活度因子 5.徳、拜-休克尔极限公式 6.强电解质溶液理论。

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