2012物理化学(复习).ppt

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1、物理化学复习化学热力学(以热力学第一、第二定律为理论基础)1.系统与环境：(P.13)系统与环境之间通过界面只有能量传递，无物质质量传递的系统称为；系统与环境之间通过界面既无能量传递，也无物质质量传递的系统称为；系统与环境之间通过界面既有能量传递，也有物质质量传递的系统称为。2021/8/1722.系统的宏观性质(热力学性质)与状态函数(P.13)a.体积、质量、密度、摩尔热力学能、摩尔焓、摩尔熵、焓、吉布斯自由能、定压热容、定容热容、熵。强度性质？广度性质？b.热力学能是系统的状态函数，若系统从始态出发经一循环过程又回到原始态，则

2、系统热力学能的变化量U为；吉布斯自由能G的变化量为；焓的变化量H为。2021/8/1733.相，相数，物种数，组分数，相律(P.14,92-94)(1)在标准压力下水与水蒸汽成平衡的系统中自由度？(2)在I2(s)与I2(g)平衡的体系中，自由度？(3)任意量HCl(g)和NH3组成的系统中，当反应HCl(g)＋NH3(g)＝NH4Cl(s)达到平衡时，其平衡系统自由度？(4)NH4HS(s)分解达到平衡NH4HS(s)＝NH3(g)＋H2S(g)时的自由度？(5)二组分系统的最大自由度？（0、1、2、3、4）2021/8/1

3、744.系统的变化过程(P.18)过程:在一定条件下，系统由始态变化到终态的经过。a.定温过程T1＝T2＝Tsub.定压过程p1＝p2＝psuc.定容过程V1＝V2d.绝热过程Q＝0e.循环过程，状态函数的改变量为0f.对抗恒定外压过程，psu＝常数g.自由膨胀(向真空膨胀)过程，psu＝0h.相变过程、化学变化过程2021/8/1755.热与功(不是状态函数，与过程有关)(P.24)a.热Q：因系统与环境间的温度差而引起的能量传递形式。b.Q>0，系统从环境吸热；Q<0，系统向环境放热c.功W：因系统与环境间压力差或其它力的存在引

4、起的能量传递形式。W>0，环境对系统作功；W<0，系统对环境作功d.W可分为体积功(系统体积变化时与环境传递的功)和非体积功(体积功以外的所有功W)。2021/8/1766.可逆过程与热力学平衡(P.26-27)a.可逆过程：系统和环境经一途径由始态变化到终态，沿着原来的途径从相反的方向变化到恢复原来的状态。特点：全过程中系统内部无限接近平衡；过程的进展无限缓慢(T环＝T；p环＝p)b.热力学平衡：系统的宏观性质不随时间而变化。热平衡－系统各部分的温度相等，除绝热外，系统温度与环境温度相等；力平衡－系统各部分的压力相等；相平衡－系

5、统各相的组成与数量不随时间而变；化学平衡－系统的组成不随时间而变。2021/8/1777.热力学第一定律(能量守恒定律)(P.29-37)a.热力学将能量分为热Q、功W、热力学能U(内能)三种形式，当系统发生状态变化时，三种形式的能量之间将进行转化，但总能量保持不变。b.数学表达式：U2－U1＝Q＋W；U＝Q＋W；dU＝Q＋Wc.含义：封闭系统发生状态变化时，其热力学能的改变等于变化过程中环境传递给系统的热和功的总和。或封闭系统中的热力学能不会自行产生或消灭，只能以不同的形式(功、热)进行等量转化。2021/8/178(P.3

6、0)(1)对封闭系统循环过程：U＝0，Q＝－W。封闭系统发生循环过程，系统从环境吸热完全转化为系统对环境作功。或封闭系统发生循环过程，环境对系统作功完全转化为系统向环境放热。(2)对封闭系统绝热过程：Q＝0，U＝W。封闭系统发生绝热过程，环境对系统作功等于系统热力学能的增量。或系统热力学能的减小量等于系统对环境作的功。(3)隔离系统：Q＝0，W＝0，U＝0。隔离系统的热力学能量守恒。2021/8/179(1)以水为系统，Q0，W0，U0。(2)以电热丝和水为系统，Q0，W0，U0。(3)以电热丝、电源、水及其他一切有关的部

7、分为系统，Q0，W0，U0。2021/8/17108.定容热Qv、定压热Qp、焓H、热容(P.30-31)a.封闭体系在非体积功为0的定容过程：Qv＝U，dU＝Qvb.封闭体系在非体积功为0的定压过程：Qp＝(U＋pV)＝Hc.焓是系统的状态函数，定义为H＝U＋pV，若系统发生状态变化时，则焓的变化值为H＝(U＋pV)＝U＋(pV)，(pV)＝p2V2－p1V1公式H＝U＋pV的适应条件？(等压过程)公式H＝Qp的适应条件？(只作体积功的等压过程)d.热容C：系统在定压或定容下，非体积功为0，无相变和化学

8、变化时，升高单位热力学温度时所吸收的热。2021/8/1711公式H＝U＋pV的适应条件为？公式H＝Qp的适应条件为？QV＝U的应用条件。Qp＝H的应用条件是。焓是系统的状态函数，定义为H＝U＋pV，若系统发生状态变化时，