1、物理化學總復習物理化學總復習一、氣一、氣 體體1. 理想氣體定義、微觀特征、理想氣體定義、微觀特征、 PVT關系關系凡是在任何凡是在任何T T、P P下均符合理想氣體狀態方程下均符合理想氣體狀態方程的氣體稱為的氣體稱為。 分子本身不具有體積分子本身不具有體積分子間無相互作用力分子間無相互作用力微觀特征微觀特征PVT關系關系nRTPV RTMmPV 2. 實際氣體對理想氣體的偏差、范德華方程實際氣體對理想氣體的偏差、范德華方程RTbVVaPmm)(2nRTnbVVanP)(223. 實際氣體液化的條件實際氣體液化的條件實際氣體方程實際氣體方程壓縮因子圖壓縮因子圖ZnRTPV 對于理想氣體對于理想

2、氣體1Z*TCPPTT必要條件必要條件 充分條件充分條件二、熱力學基礎及應用二、熱力學基礎及應用1. 熱力學第一、二定律表述、數學表達式熱力學第一、二定律表述、數學表達式WQU第一類永動機不能實現第一類永動機不能實現第二類永動機不能實現第二類永動機不能實現TQdS過程可逆過程可逆過程不可逆過程不可逆2. 基本概念基本概念體系、環境及體系、環境及體系分類體系分類； 狀態函數及其狀態函數及其特點特點；功與熱及熱力學能；功與熱及熱力學能；焓的定義：焓的定義：PVUH)(PVUH一定量理想氣體的一定量理想氣體的 U、H都僅是溫度的函數都僅是溫度的函數 )(TfH )(TfU 恒壓摩爾熱容、恒容摩爾熱容

3、：恒壓摩爾熱容、恒容摩爾熱容：PmmPTHC,VmmVTUC,理想氣體：理想氣體：RCCmVmP,標準生成熱、標準燃燒熱與標準反應熱關系：標準生成熱、標準燃燒熱與標準反應熱關系：),()(TBHTHmfBmr),(TBHmCB)()(22)(gCOgOC石反應反應)298,()298(KHKHmCmr石)298,()298(2KCOHKHmfmr反應反應)()(5 . 0)(222lOHgOgH)298,()298(2KHHKHmCmr)298,(2KlOHHmf反應的恒壓熱效應與恒容熱效應的關系：反應的恒壓熱效應與恒容熱效應的關系：RTgKUKHBmrmr)()298()298()()(5

4、. 0)(222lOHgOgH如反應如反應RTRTRTgB5 . 1) 15 . 00()(若反應的若反應的0)(RTgB則則)298()298(KUKHmrmr熵函數、亥姆霍茲自由能、吉布斯自由能定熵函數、亥姆霍茲自由能、吉布斯自由能定義及判據：義及判據：TQdSr0,VUS自發過程自發過程可逆過程可逆過程21TTrTQS第三定律熵：第三定律熵：TSUA)(TSUA恒溫、恒容及無其它功，恒溫、恒容及無其它功，00,WVTA自發過程自發過程可逆過程可逆過程TSHG)(TSHG恒溫、恒壓及無其它功，恒溫、恒壓及無其它功，00,WPTG自發過程自發過程可逆過程可逆過程TKrTTQS0偏摩爾量、化學

5、勢及化學勢判據：偏摩爾量、化學勢及化學勢判據：mBnPTBZnZc,SGAVHUZ,mBnPTBBGnGc,0BB有可能發生過程有可能發生過程可逆過程可逆過程W、Q、 U、 H、 S 、 A及及 G的計算：的計算：3. 基本過程、基本公式基本過程、基本公式理想氣體自由膨脹理想氣體自由膨脹2112lnlnPPnRVVnRS0HUQW21lnVVnRTSTAG理想氣體等溫可逆過程理想氣體等溫可逆過程2112lnlnPPnRTVVnRTQW0HU2112lnlnPPnRVVnRS21lnVVnRTSTAG理想氣體等容可逆過程理想氣體等容可逆過程0WTnCdTnCQUmVTTmVV,21TnCdTnC

6、HmPTTmP,2112,ln21TTnCdTTnCSmVTTmVV)(TSUA)(TSHG理想氣體等壓可逆過程理想氣體等壓可逆過程 zyzy 13/12-11 13/12-11VPPdVWVV21TnCdTnCQHmPTTmPP,21TnCdTnCUmVTTmV,2112,ln21TTnCdTTnCSmPTTmPP)(TSUA)(TSHG理想氣體絕熱可逆理想氣體絕熱可逆0, 0rQSTnCdTnCUWmVTTmV,211)(2121TTnRPdVWVVTnCdTnCHmPTTmP,21)(TSUA)(TSHG可逆相變化過程可逆相變化過程VPPdVWVV21PQHnH相VPHWQUP相相THn

7、S0G)(TSUA4. 例題例題1. 298K1. 298K時，將時，將2mol2mol的的N N2 2理想氣由理想氣由0.1 MPa恒溫可逆壓縮到恒溫可逆壓縮到2MPa，試計算此試計算此過程的過程的W W、Q Q、 U U、 H H、 S S及及 G G 。如果如果被壓縮了的氣體做恒溫膨脹再回到原來被壓縮了的氣體做恒溫膨脹再回到原來狀態，問此過程的狀態，問此過程的W W、Q Q、 U U、 H H、 S S及及 G G又是多少？又是多少？2. 2. 根據下列數據，求乙烯根據下列數據，求乙烯C C2 2H H6 6(g)(g)在在298K298K時的標準摩爾生成熱與標準摩爾燃燒熱：時的標準摩爾

8、生成熱與標準摩爾燃燒熱：11 ,.1560)298(molkJKHmr12,.393)298(molkJKHmr13 ,.0 .286)298(molkJKHmr(1)(1) C2H6(g)+7/2O2(g)= 2CO2(g) + 3H2O(l)(2) (2) C( (石墨石墨) + ) + O2(g) = CO2(g)(3) (3) H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l)3. 3. 苯在正常沸點苯在正常沸點353K時摩爾汽化焓為時摩爾汽化焓為30 75kJmol 1。今將。今將353K、101 325kPa下的下的1mol液態苯在恒溫恒壓下蒸發為苯蒸氣（液態苯在恒溫恒壓下蒸發為苯

9、蒸氣（設為理想氣體）。設為理想氣體）。1 1）求此過程的）求此過程的Q Q，W W， U U， H H， S S， A A和和 G G；2 2）應用有關原理，判斷此過程是否為可逆）應用有關原理，判斷此過程是否為可逆過程。過程。4.4.氣相反應氣相反應 A(g) + B(g) = Y(g) 在在500，100kPa 進行，試計算該反應的進行，試計算該反應的 及過程的及過程的Q、 W各為多少各為多少 ( (氣體可視為理想氣體氣體可視為理想氣體) ) 物物 質質 )298(KHmr/ kJ.mol-1 Cp,m/J.K-1.mol-1 A(g) 235 19.1 B(g) 52 4.2 Y(g) 2

10、41 30.0 )773(KHmr)773(KUmr解：解： 773298,)()298()773(dTBCKHKHmPBmrmr)298,()298(KBHKHmfBmr1.)235(52241molkJ1.58molkJ1,.) 1 .192 . 430()(KJBCmPB1.7 . 6KJ 773298,)()298()773(dTBCKHKHmPBmrmr117732983.2 .61.107 . 658molkJmolkJdTRTgKHKUBmrmr)()773()773(1.2 .61)773(molkJKHQmrP113.6 .67.10773314. 8) 111 (2 .61

11、molkJmolkJQKUWmr)773(11.4 . 6.)2 .616 .67(molkJmolkJ或者或者RTgVPWBe)(11.6427.773314. 8) 111 (molJmolJ三、溶液、相平衡及化學平衡三、溶液、相平衡及化學平衡理想溶液、理想稀溶液、獨立組分數、理想溶液、理想稀溶液、獨立組分數、自由度數、相律、標準生成吉布斯自自由度數、相律、標準生成吉布斯自由能、標準平衡常數等。由能、標準平衡常數等。基本概念：基本概念： 概念題辨析概念題辨析(1)(1)克拉佩龍方程式用于純物質的任何兩相平衡。克拉佩龍方程式用于純物質的任何兩相平衡。(2)(2)一定溫度下的乙醇水溶液，可應用

12、克一定溫度下的乙醇水溶液，可應用克克克 方程計算其飽和蒸氣壓。方程計算其飽和蒸氣壓。(3)(3)任一化學反應的標準平衡常數都只是溫度任一化學反應的標準平衡常數都只是溫度 的函數。的函數。(4) (4) 理想稀溶液中的溶質遵守拉烏爾定律；溶理想稀溶液中的溶質遵守拉烏爾定律；溶 劑遵守亨利定律。劑遵守亨利定律。(5) (5) 相是指系統處于平衡時，系統中物理性質相是指系統處于平衡時，系統中物理性質 及化學性質都完全相同的均勻部分。及化學性質都完全相同的均勻部分。(6) (6) 依據相律，純液體在一定溫度下，蒸氣壓依據相律，純液體在一定溫度下，蒸氣壓 應該是定值。應該是定值。(7) (7) 范特荷夫等溫方程范特荷夫等溫方程pmrmrJRTTGTGln)()(表示系統標準狀態下性質的是表示系統標準狀態下性質的是 , ,用來判用來判斷反應進行方向的是斷反應進行方向的是 。(8) (8) A(l)與與B(l)可形成理想液態混合物，若可形成理想液態混合物，若在一定溫度在一定溫度T T