河北科技大學(xué)物化知識(shí)總結(jié)

物理化學(xué)總結(jié)物理化學(xué)總結(jié)2023/2/4簡(jiǎn)單熱力學(xué)總結(jié)基本概念基本定律基本判據(jù)基本方程與關(guān)系式基本過(guò)程熱數(shù)據(jù)2023/2/4基本概念——熱力學(xué)函數(shù)(1)熱Q：絕熱；恒容；恒壓；恒溫。3.途徑函數(shù)：W、Q1.

系統(tǒng)和環(huán)境；狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)；過(guò)程和途徑2.狀態(tài)函數(shù)：(1)種類：T、p、V、U、H、S、G、A(2)基本關(guān)系：pV=nRT；H=U+pV；dS=δQr/TG=H－TS；A=U－TS；G=A+pV；※真空膨脹；恒容；※恒壓；恒外壓；※恒溫可逆；絕熱可逆；(2)功W：可逆不可逆2023/2/4基本概念——基礎(chǔ)熱數(shù)據(jù)(1)pg氣體：Cp,m－CV,m＝R(2)單原子pg氣體：CV,m＝1.5R；Cp,m＝2.5R；(3)雙原子pg氣體：CV,m＝2.5R；Cp,m＝3.5R；4pVT變化基礎(chǔ)熱數(shù)據(jù)（摩爾熱容）：5相變化基礎(chǔ)熱數(shù)據(jù)（摩爾相變焓）：6化學(xué)變化基礎(chǔ)熱數(shù)據(jù)：2023/2/4基本概念——基礎(chǔ)熱數(shù)據(jù)7.基礎(chǔ)熱數(shù)據(jù)隨溫度的變化：⑴摩爾相變焓隨溫度變化⑵標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓隨溫度變化⑶標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熵隨溫度變化2023/2/4基本定律1.熱一定律：能量守恒定律→ΔU=Q+W

。2.熱二律：熱功轉(zhuǎn)換的不可逆性。

3.熱三律：定義熵值的零點(diǎn)。系統(tǒng)狀態(tài)不變的前提下功可完全轉(zhuǎn)化為熱；熱不可完全轉(zhuǎn)化為功。純物質(zhì)完美晶體0K時(shí)熵為零。2023/2/4基本判據(jù)＞自發(fā)＝平衡1.熵判據(jù)：適用于任何過(guò)程。恒溫、恒容且W′=02.亥姆霍茲函數(shù)判據(jù)：

恒溫、恒壓且W′=03.吉布斯函數(shù)判據(jù)：2023/2/4基本方程與關(guān)系式1.熱力學(xué)基本方程：dU=TdS－pdV；dH=TdS+Vdp；dA=－SdT－pdV；dG=－SdT+Vdp3.四個(gè)麥克斯韋關(guān)系式：2.八個(gè)對(duì)應(yīng)系數(shù)關(guān)系：p1014.吉布斯-亥姆霍茲方程(p102)：用于討論溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響：5.循環(huán)公式：T

Vp

Sz=(x、y)三個(gè)變量順序求偏導(dǎo)的積為–1

2023/2/4基本方程與關(guān)系式

6.克拉佩龍方程：p190純物質(zhì)；任意兩相平衡；T-p關(guān)系7.克克方程：p191純物質(zhì)兩相平衡有一相為氣相；2023/2/4基本過(guò)程1.pVT變化過(guò)程：可逆與不可逆2.相變化：可逆相變與不可逆相變

3.化學(xué)變化：恒溫反應(yīng)2023/2/41.pVT變化過(guò)程（理想氣體為主總結(jié)）※pg恒溫可逆過(guò)程：ΔU=ΔH=0；－Qr＝Wr=nRTln(V1/V2)=nRTln(p2/p1)ΔA=ΔG=Wr；※pg絕熱可逆過(guò)程：

Wr=ΔU=nCV,mΔT;ΔH=nCp,mΔT=ΔU+nRΔTQr=0;ΔS=0；絕熱可逆過(guò)程方程式ΔS=nRln(p1/p2)；2023/2/41.pVT變化過(guò)程（理想氣體為主總結(jié)）※pg恒容過(guò)程W=0※pg恒壓過(guò)程W=－pΔV；△U=nCV,m△T；※pg恒溫恒外壓過(guò)程ΔU=ΔH=0；－Q＝W=－pamb(V2－V1)；ΔA=ΔG=－TΔS=Wr※pg絕熱恒外壓過(guò)程：W=ΔU=nCV,mΔT=－pamb(V2－V1)；ΔH=nCp,mΔTΔS=通式計(jì)算

Q=0；ΔA、ΔG根據(jù)定義2023/2/42.相變化W=－p(V相變后－V相變前)

ΔU=ΔH–Δ(pV)=ΔH–p(V相變后－V相變前)⑴可逆相變G=0；=0凝聚相=-n(g)RT末態(tài)氣相=n(g)RT始態(tài)氣相凝聚相變化=ΔH=ΔH－n(g)RT末態(tài)氣相始態(tài)氣相=ΔH+n(g)RTΔS=ΔH/T=nΔ相變Hm/T；⑵不可逆相變：設(shè)計(jì)可逆相變+pVT變化A=Wr(凝聚相、始態(tài)為氣相；末態(tài)為氣相.)2023/2/42.相變化⑶.始末態(tài)與可逆相變相同的液體向真空蒸發(fā)過(guò)程W=0；ΔU=ΔH－pΔV=QΔG=0；2023/2/43.化學(xué)變化恒溫化學(xué)反應(yīng)：2023/2/4多組分熱力學(xué)基本內(nèi)容一個(gè)判據(jù)兩個(gè)定律兩個(gè)概念氣態(tài)液態(tài)理想氣體真實(shí)氣體真實(shí)液態(tài)混合物理想稀溶液真實(shí)溶液理想液態(tài)混合物2023/2/4偏摩爾量化學(xué)勢(shì)化學(xué)勢(shì)判據(jù)應(yīng)用多組分熱力學(xué)拉烏爾定律：亨利定律：2023/2/4多組分熱力學(xué)理想氣體混合物任一組分化學(xué)勢(shì)理想液態(tài)混合物重點(diǎn)掌握定義；重點(diǎn)掌握混合性質(zhì)。理想稀溶液重點(diǎn)掌握溶質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)；重點(diǎn)掌握稀溶液的依數(shù)性及其條件.2023/2/4化學(xué)平衡反應(yīng)物基本內(nèi)容溫度惰性組分總壓化學(xué)反應(yīng)方向及限度平衡常數(shù)、平衡組成計(jì)算平衡影響因素相關(guān)反應(yīng)理想氣體反應(yīng)等溫方程與標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)2023/2/4化學(xué)平衡1.化學(xué)反應(yīng)方向ΔrGm

=－A＜0反應(yīng)可正向自發(fā)進(jìn)行；＝0反應(yīng)達(dá)到平衡；＞0反應(yīng)可逆向自發(fā)進(jìn)行。2.標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)注意：相關(guān)化學(xué)反應(yīng)或同一化學(xué)反應(yīng)計(jì)量式寫(xiě)法不同時(shí)，之間的關(guān)系。3.等溫方程：2023/2/4化學(xué)平衡⑴T的影響：范特霍夫方程平衡向右(產(chǎn)物方向)移動(dòng)。T↑，K?↑，平衡向左(反應(yīng)物方向)移動(dòng)。T↑，K?↓；4.平衡影響因素→判斷反應(yīng)方向進(jìn)行相關(guān)計(jì)算積分式：2023/2/4化學(xué)平衡T一定，增加總壓有利于氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)⑵總壓的影響T、p一定，加入惰性氣體有利于氣體分子數(shù)增加的反應(yīng)⑶惰性氣體的影響①若引入的反應(yīng)能提供原反應(yīng)的產(chǎn)物，則原反應(yīng)的平衡將反向移動(dòng)；②若引入的反應(yīng)能消耗原反應(yīng)的產(chǎn)物，則原反應(yīng)的平衡將正向移動(dòng)。

⑷相關(guān)反應(yīng)2023/2/4①增加反應(yīng)物的量或減少生成物的量都可使化學(xué)平衡正向移動(dòng)，而減少反應(yīng)物的量或增加生成物的量都可使化學(xué)平衡反向移動(dòng)?；瘜W(xué)平衡加入平衡系統(tǒng)的物質(zhì)B應(yīng)在化學(xué)反應(yīng)方程中計(jì)量系數(shù)的絕對(duì)值之和較大的一側(cè)；平衡系統(tǒng)中物質(zhì)B的量分?jǐn)?shù)。

失效的條件⑸反應(yīng)物的影響2023/2/4②恒溫、恒壓下氣相反應(yīng)

若原料氣中只有反應(yīng)物，起始配比

r=nB/nA，0＜r＜∞總壓p一定，隨著r的增加，A的轉(zhuǎn)化率↑，B的轉(zhuǎn)化率↓，當(dāng)r=b/a時(shí)，產(chǎn)物在混合氣中的平衡摩爾分?jǐn)?shù)(產(chǎn)量）最大?；瘜W(xué)平衡2023/2/4固相生成化合物基本內(nèi)容液相完全互溶液相不互溶液相部分互溶相律及應(yīng)用二組分相圖固相完全不互溶固相完全互溶固相部分互溶l-gs-l真實(shí)理想杠桿規(guī)則單組分相圖yB在中間yB在一側(cè)穩(wěn)定、相合熔點(diǎn)不穩(wěn)、不相合熔點(diǎn)相圖繪制相平衡有低共熔點(diǎn)有轉(zhuǎn)變溫度2023/2/4電化學(xué)極化作用基本內(nèi)容可逆電池電極電勢(shì)原電池?zé)崃W(xué)原電池過(guò)程電極種類分解電壓原電池設(shè)計(jì)導(dǎo)電機(jī)理電解質(zhì)溶液電解與極化電解產(chǎn)物離子的遷移數(shù)電解質(zhì)的導(dǎo)電能力電解質(zhì)溶液的濃度2023/2/4電化學(xué)陰、陽(yáng)離子的定向移動(dòng)1.電解質(zhì)溶液導(dǎo)電機(jī)理2.電解質(zhì)導(dǎo)電能力重點(diǎn)掌握G、κ、Λm的概念；重點(diǎn)掌握離子獨(dú)立運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用。2023/2/4電化學(xué)3.電解質(zhì)溶液濃度⑶德拜-休克爾極限公式(適用于強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液）可用于比較電解質(zhì)溶液γ±大小⑵離子強(qiáng)度⑴2023/2/4電化學(xué)4.原電池?zé)崃W(xué)ΔrHm＝ΔrGm+TΔrSmQr,m

＝TΔrSmΔrSm＝zF

(?E/?T)pΔrGm＝－zFE

5.電池反應(yīng)能斯特方程6.電極電勢(shì)2023/2/4電化學(xué)7.電極極化8.電解產(chǎn)物重點(diǎn)掌握極化結(jié)果及極化電極電勢(shì)的計(jì)算。重點(diǎn)掌握電解產(chǎn)物產(chǎn)生的原則。陽(yáng)(陰)極極化電極電勢(shì)高(低)于平衡電極電勢(shì)E陰＝E陰，平－η陰E陽(yáng)＝E陽(yáng)，平+η陽(yáng)陽(yáng)極：陽(yáng)極極化電極電勢(shì)最低的優(yōu)先發(fā)生氧化反應(yīng)。陰極：陰極極化電極電勢(shì)最高的優(yōu)先發(fā)生還原反應(yīng)。2023/2/4界面現(xiàn)象基本內(nèi)容純彎液面：拉普拉斯方程與開(kāi)爾文公式固液界面：潤(rùn)濕和固體自溶液中的吸附固體表面：基本概念和朗繆爾吸附等溫式幾種典型界面溶液表面：吸附分類與吉布斯吸附等溫式產(chǎn)生原因界面張力界面張力的定義及影響因素界面吉布斯函數(shù)及界面功熱力學(xué)公式及應(yīng)用2023/2/4動(dòng)力學(xué)表示方法相互關(guān)系基元反應(yīng)非基元反應(yīng)阿氏方程活化能光化學(xué)反應(yīng)催化反應(yīng)基本內(nèi)容反應(yīng)速率溫度與k特殊反應(yīng)速率方程典型復(fù)合反應(yīng)速率方程的推導(dǎo)簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)反應(yīng)鏈反應(yīng)2023/2/4動(dòng)力學(xué)1.反應(yīng)速率2.基元反應(yīng)速率方程重點(diǎn)掌握質(zhì)量作用定律的使用.3.非基元反應(yīng)速率方程重點(diǎn)掌握零級(jí)、一級(jí)與二級(jí)反應(yīng)積分式及其特征；重點(diǎn)掌握三種速率方程近似處理方法。2023/2/4動(dòng)力學(xué)4.溫度對(duì)反應(yīng)速率常數(shù)的影響--阿倫尼烏斯方程微分式重點(diǎn)掌握溫度對(duì)k的影響；定積分式重點(diǎn)掌握T、Ea、k的計(jì)算；不定積分式重點(diǎn)掌握指數(shù)式。5.活化能重點(diǎn)理解活化能的概念；重點(diǎn)掌握基元反應(yīng)活化能與反應(yīng)熱、非基元表觀活化能與基元活化能之間的關(guān)系及其推導(dǎo)。2023/2/4動(dòng)力學(xué)