物理化學(xué)電子第五物理化學(xué)總復(fù)習(xí)學(xué)習(xí)教案

1、物理化學(xué)電子物理化學(xué)電子(dinz) 第五物理化學(xué)總復(fù)習(xí)第五物理化學(xué)總復(fù)習(xí)第一頁，共53頁。*TCPPTT必要條件(b yo tio jin)充分條件(chn fn tio jin)二、熱力學(xué)基礎(chǔ)(jch)及應(yīng)用1. 熱力學(xué)第一、二定律表述、數(shù)學(xué)表達(dá)式WQU第一類永動(dòng)機(jī)不能實(shí)現(xiàn)第二類永動(dòng)機(jī)不能實(shí)現(xiàn)TQdS過程可逆過程不可逆第1頁/共53頁第二頁，共53頁。2. 基本概念體系、環(huán)境(hunjng)及體系分類；狀態(tài)(zhungti)函數(shù)及其特點(diǎn)；功與熱及熱力學(xué)能；焓的定義(dngy)：PVUH)(PVUH一定量理想氣體的 U、H都僅是溫度的函數(shù) )(TfH )(TfU 恒壓摩爾熱容、恒容摩爾熱容：

2、第2頁/共53頁第三頁，共53頁。PmmPTHC,VmmVTUC,理想氣體(l xin q t)：RCCmVmP,標(biāo)準(zhǔn)生成(shn chn)熱、標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱與標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)熱關(guān)系：),()(TBHTHmfBmr),(TBHmCB)()(22)(gCOgOC石反應(yīng)(fnyng)298,()298(KHKHmCmr石第3頁/共53頁第四頁，共53頁。)298,()298(2KCOHKHmfmr反應(yīng)(fnyng)()(5 . 0)(222lOHgOgH)298,()298(2KHHKHmCmr)298,(2KlOHHmf反應(yīng)(fnyng)的恒壓熱效應(yīng)與恒容熱效應(yīng)的關(guān)系：RTgKUKHBmrmr)()298(

3、)298()()(5 . 0)(222lOHgOgH如反應(yīng)(fnyng)第4頁/共53頁第五頁，共53頁。RTRTRTgB5 . 1) 15 . 00()(若反應(yīng)(fnyng)的0)(RTgB則)298()298(KUKHmrmr熵函數(shù)、亥姆霍茲自由能、吉布斯自由能定義(dngy)及判據(jù)：TQdSr0,VUS自發(fā)過程可逆過程21TQSr第5頁/共53頁第六頁，共53頁。第三(d sn)定律熵：TSUA)(TSUA恒溫(hngwn)、恒容及無其它功，00,WVTA自發(fā)過程可逆過程TSHG)(TSHG恒溫(hngwn)、恒壓及無其它功，00,WPTG自發(fā)過程可逆過程TKrTTQS0第6頁/共53頁

4、第七頁，共53頁。偏摩爾量、化學(xué)勢(shì)及化學(xué)勢(shì)判據(jù)(pn j)：mBnPTBZnZc,SGAVHUZ,mBnPTBBGnGc,0BB有可能(knng)發(fā)生過程可逆過程第7頁/共53頁第八頁，共53頁。W、Q、U、H、S 、A及G的計(jì)算(j sun)：3. 基本(jbn)過程、基本(jbn)公式理想氣體自由(zyu)膨脹2112lnlnPPnRVVnRS0HUQW21lnVVnRTSTAG理想氣體等溫可逆過程第8頁/共53頁第九頁，共53頁。2112lnlnPPnRTVVnRTQW0HU2112lnlnPPnRVVnRS21lnVVnRTSTAG理想氣體(l xin q t)等容可逆過程0WTnCd

5、TnCQUmVTTmVV,21第9頁/共53頁第十頁，共53頁。TnCdTnCHmPTTmP,2112,ln21TTnCdTTnCSmVTTmVV)(TSUA)(TSHG理想氣體(l xin q t)等壓可逆過程VPPdVWVV21第10頁/共53頁第十一頁，共53頁。TnCdTnCQHmPTTmPP,21TnCdTnCUmVTTmV,2112,ln21TTnCdTTnCSmPTTmPP)(TSUA)(TSHG理想氣體(l xin q t)絕熱可逆0, 0rQS第11頁/共53頁第十二頁，共53頁。TnCdTnCUWmVTTmV,211)(2121TTnRPdVWVVTnCdTnCHmPTTm

6、P,21)(TSUA)(TSHG可逆相變化(binhu)過程VPPdVWVV21第12頁/共53頁第十三頁，共53頁。PQHnH相VPHWQUP相相THnS0G)(TSUA4. 例題(lt)第13頁/共53頁第十四頁，共53頁。1. 298K時(shí)，將2mol的N2理想氣由0.1 MPa恒溫可逆壓縮到2MPa，試計(jì)算此過程的W、Q、U、H、S及G 。如果(rgu)被壓縮了的氣體做恒溫膨脹再回到原來狀態(tài)，問此過程的W、Q、U、H、S及G又是多少？第14頁/共53頁第十五頁，共53頁。第15頁/共53頁第十六頁，共53頁。2. 根據(jù)下列(xili)數(shù)據(jù)，求乙烯C2H6(g)在298K時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熱

7、與標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒熱：11 ,.1560)298(molkJKHmr12,.393)298(molkJKHmr13 ,.0 .286)298(molkJKHmr(1) C2H6(g)+7/2O2(g)= 2CO2(g) + 3H2O(l)(2) C(石墨(shm) + O2(g) = CO2(g)(3) H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l)第16頁/共53頁第十七頁，共53頁。第17頁/共53頁第十八頁，共53頁。3. 苯在正常沸點(diǎn)353K時(shí)摩爾汽化焓為3075kJmol1。今將353K、101325kPa下的1mol液態(tài)苯在恒溫恒壓下蒸發(fā)為苯蒸氣（設(shè)為理想氣體）。1）求此過程的Q，

8、W，U，H，S，A和G；2）應(yīng)用有關(guān)原理(yunl)，判斷此過程是否為可逆過程。第18頁/共53頁第十九頁，共53頁。第19頁/共53頁第二十頁，共53頁。4.氣相反應(yīng) A(g) + B(g) = Y(g) 在500，100kPa 進(jìn)行，試計(jì)算該反應(yīng)的 及過程(guchng)的Q、 W各為多少 (氣體可視為理想氣體) 物 質(zhì) )298(KHmr/ kJ.mol-1 Cp,m/J.K-1.mol-1 A(g) 235 19.1 B(g) 52 4.2 Y(g) 241 30.0 )773(KHmr)773(KUmr第20頁/共53頁第二十一頁，共53頁。解： 773298,)()298()773

9、(dTBCKHKHmPBmrmr)298,()298(KBHKHmfBmr1.)235(52241molkJ1.58molkJ1,.) 1 .192 . 430()(KJBCmPB1.7 . 6KJ第21頁/共53頁第二十二頁，共53頁。 773298,)()298()773(dTBCKHKHmPBmrmr117732983.2 .61.107 . 658molkJmolkJdTRTgKHKUBmrmr)()773()773(1.2 .61)773(molkJKHQmrP第22頁/共53頁第二十三頁，共53頁。113.6 .67.10773314. 8) 111 (2 .61molkJmolk

10、JQKUWmr)773(11.4 . 6.)2 .616 .67(molkJmolkJ或者(huzh)RTgVPWBe)(11.6427.773314. 8) 111 (molJmolJ第23頁/共53頁第二十四頁，共53頁。三、溶液(rngy)、相平衡及化學(xué)平衡理想溶液、理想稀溶液、獨(dú)立組分?jǐn)?shù)、自由度數(shù)、相律、標(biāo)準(zhǔn)生成(shn chn)吉布斯自由能、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)等。 基本概念：第24頁/共53頁第二十五頁，共53頁。 概念(ginin)題辨析(1)克拉佩龍方程式用于純物質(zhì)(wzh)的任何兩相平衡。(2)一定溫度下的乙醇(y chn)水溶液，可應(yīng)用克克 方程計(jì)算其飽和蒸氣壓。(3)任一化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)都只是溫度 的函數(shù)。(4) 理想稀溶液中的溶質(zhì)遵守拉烏爾定律；溶 劑遵守亨利定律。第25頁/共53頁第二十六頁，共53頁。(5) 相是指系統(tǒng)處于平衡時(shí)，系統(tǒng)中物理性質(zhì) 及化學(xué)性質(zhì)(huxu xngzh)都完全相同的均勻部分。(6) 依據(jù)相律，純液體(yt)在一定溫度下，蒸氣壓 應(yīng)該是定值。(7) 范特荷夫等溫方程(fngchng)pmrmrJRTTGTGln)()(表示系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下性質(zhì)的是 ,用來判斷反應(yīng)進(jìn)行方向的是 。第26頁/共53頁第二十七頁，共53頁。(8) A(l)與B(l