物理化学复习详解

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1、马丽英《物理化学》课程考试复习提纲.物理化学复习提纲第一章热力学第一定律一、重要概念系统与环境，孤立系统，封闭系统，敞开系统，广度性质(加和性：V，U，H，S，F，G)，强度性质(摩尔量，T，p)，功，热，内能，焓，热容，状态与状态函数，平衡态，过程函数(Q，W)，可逆过程，真空膨胀过程，标准态，标准反应焓，标准生成焓，标准燃烧焓二、重要公式与定义式1.体积功：dW=-p外dV2.热力学第一定律：DDU=Q+W，dU=dQ+dW3．焓的定义：H=U+pV4．热容：恒容摩尔热容CV，m=DQV/dT=(dUm/dT)V恒压摩尔热容Cp，m=DQ

2、p/dT=(dHm/dT)P理想气体：Cp，m-CV，m=R；凝聚态：Cp，m-CV，m≈05.标准摩尔反应焓：由标准生成焓DfHB(T)或标准燃烧焓DcHBq(T)计算DDrHmq=åvBDfHB(T)=-åvBDcHB(T)6.基尔霍夫公式(适用于相变和化学反应过程)DDrHm(T2)=DrHm(T1)+DrCp，mdT63 马丽英《物理化学》课程考试复习提纲.7.恒压摩尔反应热与恒容摩尔反应热的关系式Qp-QV=DrHm(T)-DrUm(T)=DvB(g)RT三、各种过程Q、W、DU、DH的计算1．解题时可能要用到的内容(1)对于气体，

3、题目没有特别声明，一般可认为是理想气体，如N2，O2，H2等。恒温过程dT=0，DU=DH=0，Q=W非恒温过程，DU=nCV，mDT，DH=nCp，mDT(2)对于凝聚相，状态函数通常近似认为只与温度有关，而与压力或体积无关，即DDU≈DH=nCp，mDT2．恒压过程：p外=p=常数，无其他功W'=0(1)W=-p外(V2-V1)，DH=Qp=nCp，mdT，DU=DH-D(pV)，Q=DU-W(2)真空膨胀过程理想气体：dT=0，W=0，Q=DU=DH=0(3)恒外压过程：首先计算功W，然后计算DU，再计算Q，DH。3.恒容过程：dV=0

4、63 马丽英《物理化学》课程考试复习提纲.W=0，QV=DU=nCV，mdT，DDH=DU+VDp4．绝热过程：Q=0(1)绝热可逆过程W=-pdV=DU=nCV，mdTDH=DU+D(pV)理想气体：p1V1n=p2V2nT1V1n-1=T2V2n-1T1np11-n=T2np21-np1V1/T1=p2V2/T2(2)绝热一般过程：由方程W=-p外dV=DU=nCV，mdT建立方程求解。5．节流过程(等焓过程)：DH=0，Q=06.相变过程：(1)可逆相变(正常相变或平衡相变)：在温度T对应的饱和蒸气压下的相变，如水在常压下的0℃结冰或冰

5、溶解，100℃时的汽化或凝结等过程。由温度T1下的焓变计算另一温度T2下的焓变DHmq(T2)=DHmq(T1)+DCp，mdT(2)不可逆相变：利用状态函数与路径无关的特点，根据题目所给的条件，设计成题目给定或根据常识知道的(比如水的正常相变点)若干个可逆过程，然后进行计算。63 马丽英《物理化学》课程考试复习提纲.7．化学过程：标准反应焓DrHm的计算(1)由298.15K时的标准摩尔生成焓或标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓，DDrHmq＝åvBDfHm(B)＝－åvBDcHm(B)再利用基尔霍夫公式计算另一温度T时的标准反应焓。注意：生

6、成反应和燃烧反应的定义，以及标准摩尔生成焓或标准摩尔燃烧焓存在的联系。例如H2O(l)的生成焓与H2的燃烧焓，CO2的生成焓与C(石墨)的燃烧焓数值等同。(2)一般过程焓的计算：基本思想是(1)，再加上相变中的焓变等。 63 马丽英《物理化学》课程考试复习提纲.第二章热力学第二定律 一、重要概念卡诺循环，热机效率，熵，摩尔规定熵，标准熵，标准反应熵，亥姆霍兹函数，吉布斯函数二、主要公式与定义式1.热机效率：h=-W/Q2=(Q1+Q2)/Q2=1–T1/T2(T2,T1分别为高温，低温热源)2．卡诺定理：任何循环的热温熵小于或等于0Q1/T1

7、+Q2/T2≤0克老修斯(R.Clausius)不等式：DDS≥dQr/T3．熵的定义式：dS=dQr/T4．亥姆霍兹(helmholtz)能：F=U-TS5．吉布斯(Gibbs)能：G=H-TS，G=F+pV6．热力学第三定律：S*(0K，完美晶体)=07．过程方向的判据：(1)恒T、恒p、W’=0过程：dG<0，自发(不可逆)；dG=0，平衡(可逆)。(2)一般过程：63 马丽英《物理化学》课程考试复习提纲.DS(隔离)>0，自发(不可逆)；DS(隔离)=0，平衡(可逆)。(3)恒T、恒V、W’=0过程：dF<0，自发(不可逆)；dF=0

8、，平衡(可逆)。8．可逆过程非体积功的计算(1)恒温可逆过程功：Wr=DTF，Wr'=DT,VF，(2)恒温恒压过程非体积功：Wr'=DT，pG9.热力学基本方程(