物理化学复习知识点归纳

物理化学复习知识点归纳物理化学作为化学的一个主要分支，关注物质的物理性质、化学反应、能量转化等方面的研究。

下面将对物理化学的基本知识点进行归纳和复习。

1.原子结构和化学键：-定义：原子是化学物质中最小的粒子，由质子（正电荷）、中子（中性）和电子（负电荷）组成。

-原子核：由质子和中子组成，质子数决定了元素的原子序数，中子数可以影响同位素的形成。

-电子壳层结构：分为K、L、M等壳层，每个壳层能容纳的电子数量有限，遵循2n^2的规律（n为壳层编号）。

-原子键：包括离子键、共价键和金属键。

离子键由离子间的电荷作用力形成，共价键由相互共享电子形成，金属键由金属原子之间的电子云相互作用形成。

2.分子的构象和反应动力学：-构象：指分子在空间中的排列方式，由键角和键长决定。

分子的构象决定了其物理和化学性质。

-电离平衡：涉及酸碱反应的平衡，Kw表示了水的离子化程度和酸碱强度。

-化学动力学：研究化学反应的速率和机理。

反应速率受温度、浓度、反应物的结构和催化剂等因素影响。

3.热力学和热化学：-热力学：研究物质能量转化和热平衡的学科。

包括物质的内能、焓、熵、自由能等概念。

-熵：表示体系的无序度，体系越有序，熵值越小。

熵的增加是自然趋势，反映了热力学第二定律。

-热化学：研究化学反应中能量变化的学科。

包括焓变、标准焓变、热容、热效应等概念。

-反应热力学：研究反应的方向和热效应。

根据吉布斯自由能的变化可以判断反应是否自发进行。

4.量子化学：-波动粒子二象性：根据波粒二象性原理，微观粒子既可以表现出粒子性质，也可以表现出波动性质。

-波函数和波动函数：描述微观粒子在空间中的波动性质和定域性质。

波函数的平方可以给出粒子出现在一些空间区域的概率。

-氢原子的定态：薛定谔方程描述了电子在氢原子中的定态和能级。

以上是物理化学的一些基本知识点的归纳和复习。

在复习过程中，建议结合教材和课堂笔记，注重理解和记忆重点概念和公式，同时通过做习题和实践操作巩固知识。

第二章热力学第一定律内容摘要热力学第一定律表述热力学第一定律在简单变化中的应用 热力学第一定律在相变化中的应用 热力学第一定律在化学变化中的应用 一、热力学第一定律表述U Q W ∆=+ dU Q W δδ=+适用条件：封闭系统的任何热力学过程 说明：1、amb W p dV W '=-+⎰2、U 是状态函数，是广度量W 、Q 是途径函数 二、热力学第一定律在简单变化中的应用----常用公式及基础公式 过 程WQΔUΔH理想气体自由膨胀理想气体等温可逆－nRTln （V 2/V 1）； －nRTln （p 1/p 2） nRTln （V 2/V 1）；nRTln （p 1/p 2）0 0等 容任意物质0 ∫nCv.mdT ∫nCv.mdT ΔU+V Δp 理想气体 0 nCv.m △T nCv.m △T nCp.m △T 等 压任意物质－P ΔV ∫nCp.mdT ΔH －p ΔV Qp 理想气体－nR ΔT nCp.m △TnCv.m △T nCp.m △T 理 想 气 体 绝 热过 程 Cv.m(T 2－T 1)；或nCv.m △TnCp.m △T可逆 (1/V 2γ-1－1/ V 1γ-1)p 0V 0γ/(γ－1)2、基础公式热容 C p .m =a+bT+cT 2 (附录八) ● 液固系统----Cp.m=Cv.m ● 理想气体----Cp.m-Cv.m=R ● 单原子: Cp.m=5R/2 ● 双原子: Cp.m=7R/2 ● Cp.m / Cv.m=γ理想气体• 状态方程 pV=nRT• 过程方程 恒温:1122p V p V = • 恒压: 1122//V T V T = • 恒容: 1122/ / p T p T =• 绝热可逆: 1122 p V p V γγ= 111122 T p T p γγγγ--=111122 TV T V γγ--= 三、热力学第一定律在相变化中的应用----可逆相变化与不可逆相变化过程1、 可逆相变化 Q p =n Δ相变H m W = -p ΔV无气体存在: W = 0有气体相,只需考虑气体,且视为理想气体ΔU = n Δ相变H m － p ΔV2、相变焓基础数据及相互关系 Δ冷凝H m (T) = －Δ蒸发H m (T)Δ凝固H m (T) = －Δ熔化H m (T) Δ凝华H m (T) = －Δ升华H m (T)(有关手册提供的通常为可逆相变焓)3、不可逆相变化 Δ相变H m (T 2) = Δ相变H m (T 1) +∫Σ(νB C p.m )dT 解题要点： 1.判断过程是否可逆;2.过程设计,必须包含能获得摩尔相变焓的可逆相变化步骤;3.除可逆相变化,其余步骤均为简单变化计算.4.逐步计算后加和。

物理化学的知识点总结一、热力学1. 热力学基本概念热力学是研究能量转化和传递规律的科学。

热力学的基本概念包括系统、环境、热、功、内能、焓、熵等。

2. 热力学第一定律热力学第一定律描述了能量守恒的原理，即能量可以从一个系统转移到另一个系统，但总能量量不变。

3. 热力学第二定律热力学第二定律描述了能量转化的方向性，熵的增加是自然界中不可逆过程的一个重要特征。

4. 热力学第三定律热力学第三定律表明在绝对零度下熵接近零。

此定律是热力学的一个基本原理，也说明了热力学的某些现象在低温下会呈现出独特的特性。

5. 热力学函数热力学函数是描述系统状态和性质的函数，包括内能、焓、自由能、吉布斯自由能等。

二、化学热力学1. 热力学平衡和热力学过程热力学平衡是指系统各个部分之间没有宏观可观察的能量传输，热力学过程是系统状态发生变化的过程。

2. 能量转化和热力学函数能量转化是热力学过程中的一个重要概念，热力学函数则是描述系统各种状态和性质的函数。

3. 热力学理想气体理想气体是热力学研究中的一个重要模型，它通过状态方程和理想气体定律来描述气体的性质和行为。

4. 热力学方程热力学方程是描述系统热力学性质和行为的方程，包括焓-熵图、温度-熵图、压力-体积图等。

5. 反应焓和反应熵反应焓和反应熵是化学热力学研究中的重要参数，可以用来描述化学反应的热力学过程。

三、物质平衡和相平衡1. 物质平衡物质平衡是研究物质在化学反应和物理过程中的转化和分配规律的一个重要概念。

2. 相平衡相平衡是研究不同相之间的平衡状态和转化规律的一个重要概念，包括固相、液相、气相以及其之间的平衡状态。

3. 物质平衡和相平衡的研究方法物质平衡和相平衡的研究方法包括热力学分析、相平衡曲线的绘制和分析、相平衡图的绘制等。

四、电化学1. 电解质和电解电解质是能在水溶液中发生电离的化合物，电解是将电能转化为化学能或反之的过程。

2. 电化学反应和电势电化学反应是在电化学过程中发生的化学反应，电势是描述电化学系统状态的一个重要参数。

物理化学复习知识点第⼀章热⼒学第⼀定律1.基本概念 1.1体系和环境系统（System ）－被划定的研究对象称为系统。

环境（surroundings ）－与系统密切相关、有相互作⽤或影响所能及的部分称为环境。

1.2状态函数*状态函数——由系统的状态确定的系统的各种热⼒学性质称为系统的状态函数。

*它具有以下特点：（1）状态函数是状态的单⼀函数。

（2）系统的状态发⽣变化，状态函数的变化值取决于系统始、终态。

与所经历的途径⽆关。

（3）状态函数的微⼩变化，在数学上是全微分。

（4）不同状态函数的集合（和、差、积、商）也是状态函数。

1.3体积功功（work ）--系统与环境之间传递的除热以外的其它能量都称为功，⽤符号W 表⽰。

体积功就是体积膨胀或缩⼩所做的功。

系统对环境作功，W <0 环境对体系作功，W >0 1.4可逆过程（下）1.5各种热⼒学函数（U, H, Q,W)U 和H 是状态函数，Q 和W 不是状态函数。

1.6标准摩尔⽣成焓概念在标准压⼒下，反应温度时，由最稳定的单质合成标准状态下⼀摩尔物质的焓变，称为该物质的标准摩尔⽣成焓，⽤下述符号表⽰：（物质，相态，温度）2 体系和环境 2.1 体系（系统）*敞开系统（open system ）系统与环境之间既有物质交换，⼜有能量交换。

*封闭系统（closed system ）系统与环境之间⽆物质交换，但有能量交换。

*孤⽴系统（isolated system ）系统与环境之间既⽆物质交换，⼜⽆能量交换。

热⼒学上有时把系统和环境加在⼀起的总体看成是孤⽴系统。

2.2状态函数体系的⼀些性质，其数值仅取决于体系所处的状态，⽽与体系的历史⽆关；它的变化值仅取决于体系的始态和终态，⽽与变化的途径⽆关。

具有这种特性的物理量称为状态函数。

对于循环过程：所有状态函数的改变值均为零 2.3可逆过程体系经过某⼀过程从状态（1）变到状态（2）之后，如果能使体系和环境都恢复到原来的状态⽽未留下任何永久性的变化，则该过程称为热⼒学可逆过程。

高三物理化学知识点总结一、物理知识点总结1. 力学(1) 牛顿运动定律：第一定律、第二定律、第三定律(2) 动量和冲量：动量定理、冲击力(3) 万有引力：万有引力定律、行星运动定律(4) 静力学：平衡条件、弹力、浮力2. 热学(1) 温度与热量：温度计、热力学第一定律、理想气体状态方程(2) 相变和热力学循环：相变概念、相变热、理想气体的等温过程、绝热过程3. 光学(1) 光的反射和折射：光的反射定律、光的折射定律、全反射(2) 光的波动性和粒子性：干涉、衍射、光的波长和频率、光电效应(3) 光的成像：薄透镜成像公式、眼睛的调节、光学仪器4. 电学(1) 静电学：电荷守恒定律、库仑定律、电场、电势、静电场与导电体(2) 电流和电阻：欧姆定律、电阻和电阻率、电功率、电路中的串并联、电流计和电压计的使用(3) 磁学：磁场、安培定律、负载线圈、电磁感应、电磁感应定律、自感和互感、变压器二、化学知识点总结1. 原子结构(1) 物质的组成：元素、化合物、混合物(2) 原子结构：原子的组成、元素的周期律、化学键2. 化学反应(1) 反应速率：速率常数、反应级数、活化能(2) 化学平衡：平衡常数、反应的移动方向、浓度对平衡的影响、温度与平衡(3) 酸碱中和：酸碱指示剂、中和滴定、pH值与酸碱度3. 化学能量(1) 反应热：焓变、焓变的计算、化学能量的利用(2) 化学能量与化学反应速率：活化能、催化剂4. 物质变化与电化学(1) 氧化还原反应：氧化还原电位、电解、电池、电解质溶液、农药与抗菌药5. 有机化学(1) 烃类：烷烃、烯烃、炔烃(2) 醇、醚和酚：醇的性质、酸碱性、脂肪醇、醚的制备(3) 醛和酮：醛酮的分类、性质、氧化还原、酮醇互变(4) 脂肪酸和脂类：酯的制备、皂化反应、脂肪酸的鉴别、脂类的性质结语高三物理化学知识点总结仅对常见的知识点进行了概述，通过系统学习和练习，可以更深入地理解和掌握这些知识点。

物理化学知识点归纳物理化学是化学学科的一个重要分支，它综合运用物理学的原理和方法来研究化学现象和过程。

以下是对物理化学一些重要知识点的归纳：一、热力学第一定律热力学第一定律，也就是能量守恒定律，表明能量可以在不同形式之间转换，但总量保持不变。

在热力学中，通常用公式△U ＝ Q ＋ W来表示，其中△U 是系统内能的变化，Q 是系统吸收或放出的热量，W 是系统对外做功或外界对系统做功。

例如，在一个绝热容器中进行的化学反应，如果体系对外做功，那么内能就会减少；反之，如果外界对体系做功，内能就会增加。

二、热力学第二定律热力学第二定律有多种表述方式，其中克劳修斯表述为：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。

开尔文表述为：不可能从单一热源取热使之完全变为有用功而不产生其他影响。

熵（S）的概念在热力学第二定律中至关重要。

对于一个孤立系统，熵总是增加的，这意味着系统总是朝着更加混乱和无序的方向发展。

比如，混合气体自发扩散后，不会自动分离回到初始状态，因为这个过程熵增加了。

三、热力学第三定律热力学第三定律指出，绝对零度（0K）时，纯物质完美晶体的熵值为零。

这一定律为计算物质在不同温度下的熵值提供了基准。

四、化学平衡化学平衡是指在一定条件下，可逆反应中正逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再随时间改变的状态。

平衡常数（K）是衡量化学平衡的重要参数。

对于一个一般的化学反应 aA ＋ bB ⇌ cC ＋ dD，平衡常数 K 的表达式为：K ＝ C^cD^d ／ A^aB^b （其中方括号表示物质的浓度）。

影响化学平衡的因素包括温度、浓度、压强等。

例如，对于吸热反应，升高温度会使平衡向正反应方向移动；增加反应物浓度，平衡也会向正反应方向移动。

五、相平衡相平衡研究的是多相体系中各相的组成、性质以及它们之间的相互转化规律。

相律是描述相平衡体系中自由度、组分数和相数之间关系的定律，其表达式为 F ＝ C P ＋ 2，其中 F 是自由度，C 是组分数，P 是相数。

物理化学知识点物理化学知识点概述1. 热力学定律- 第零定律：如果两个系统分别与第三个系统处于热平衡状态，那么这两个系统之间也处于热平衡状态。

- 第一定律：能量守恒，系统内能量的变化等于热量与功的和。

- 第二定律：熵增原理，自然过程中熵总是倾向于增加。

- 第三定律：当温度趋近于绝对零度时，所有纯净物质的熵趋近于一个常数。

2. 状态方程- 理想气体状态方程：PV = nRT，其中P是压强，V是体积，n是摩尔数，R是理想气体常数，T是温度。

- 范德瓦尔斯方程：(P + a(n/V)^2)(V - nb) = nRT，修正了理想气体状态方程在高压和低温下的不足。

3. 相平衡与相图- 相律：描述不同相态之间平衡关系的数学表达。

- 相图：例如，水的相图展示了水在不同温度和压强下的固态、液态和气态的平衡关系。

4. 化学平衡- 反应速率：化学反应进行的速度，受温度、浓度、催化剂等因素影响。

- 化学平衡常数：在一定温度下，反应物和生成物浓度之比达到平衡时的常数值。

5. 电化学- 电解质：在溶液中能够产生带电粒子（离子）的物质。

- 电池：将化学能转换为电能的装置。

- 电化学系列：金属的还原性或氧化性排序。

6. 表面与胶体化学- 表面张力：液体表面分子间的相互吸引力。

- 胶体：粒子大小在1到1000纳米之间的混合物，具有特殊的表面性质。

7. 量子化学- 量子力学基础：描述微观粒子如原子、分子的行为。

- 分子轨道理论：通过分子轨道来描述分子的结构和性质。

- 电子能级：原子和分子中电子的能量状态。

8. 光谱学- 吸收光谱：分子吸收特定波长的光能，导致电子能级跃迁。

- 发射线谱：原子或分子在电子能级跃迁时发出特定波长的光。

- 核磁共振（NMR）：利用核磁共振现象来研究分子结构。

9. 统计热力学- 微观状态与宏观状态：通过系统可能的微观状态数来解释宏观热力学性质。

- 玻尔兹曼分布：描述在给定温度下，粒子在不同能量状态上的分布。

第一章 热力学第一定律一、基本概念系统与环境，状态与状态函数，广度性质与强度性质，过程与途径，热与功，内能与焓。

二、基本定律热力学第一定律：ΔU =Q +W 。

焦耳实验：ΔU =f (T ) ; ΔH =f (T ) 三、基本关系式1、体积功的计算 δW = －p e d V恒外压过程：W = －p e ΔV可逆过程：1221ln ln p p nRT V V nRT W ==2、热效应、焓等容热：Q V =ΔU （封闭系统不作其他功） 等压热：Q p =ΔH （封闭系统不作其他功） 焓的定义：H =U +pV ; d H =d U +d(pV )焓与温度的关系：ΔH =⎰21d p T T T C3、等压热容与等容热容热容定义：V V )(T U C ∂∂=；p p )(T H C ∂∂=定压热容与定容热容的关系：nR C C =-V p 热容与温度的关系：C p =a +bT +c’T 2 四、第一定律的应用1、理想气体状态变化等温过程：ΔU =0 ; ΔH =0 ; W =－Q =⎰-p e d V 等容过程：W =0 ; Q =ΔU =⎰T C d V ; ΔH =⎰T C d p 等压过程：W =－p e ΔV ; Q =ΔH =⎰T C d p ; ΔU =⎰T C d V 可逆绝热过程：Q =0 ; 利用p 1V 1γ=p 2V 2γ求出T 2,W =ΔU =⎰T C d V ;ΔH =⎰T C d p不可逆绝热过程：Q =0 ; 利用C V (T 2-T 1)=－p e (V 2-V 1)求出T 2,W =ΔU =⎰T C d V ;ΔH =⎰T C d p2、相变化可逆相变化：ΔH =Q =n Δ＿H ；Ｗ＝－p (V 2-V 1)=－pV g =－nRT ; ΔU =Q +W3、热化学物质的标准态；热化学方程式；盖斯定律；标准摩尔生成焓。

摩尔反应热的求算：)298,()298(B H H m f B m r θθν∆=∆∑反应热与温度的关系—基尔霍夫定律：)(])([,p B C T H m p BB m r ∑=∂∆∂ν。

第二章热力学第一定律一、热力学基本概念1.状态函数状态函数，是指状态所持有的、描述系统状态的宏观物理量，也称为状态性质或状态变量。

系统有确定的状态，状态函数就有定值；系统始、终态确定后，状态函数的改变为定值；系统恢复原来状态，状态函数亦恢复到原值。

2.热力学平衡态在指定外界条件下，无论系统与环境是否完全隔离，系统各个相的宏观性质均不随时间发生变化，则称系统处于热力学平衡态。

热力学平衡须同时满足平衡（△T=0）、力平衡（△p=0）、相平衡（△μ=0）和化学平衡（△G=0）4个条件。

二、热力学第一定律的数学表达式1.△U=Q+W或dU=ΔQ+δW=δQ-p amb dV+δW`规定系统吸热为正，放热为负。

系统得功为正，对环境做功为负。

式中p amb为环境的压力，W`为非体积功。

上式适用于封闭系统的一切过程。

2．体积功的定义和计算系统体积的变化而引起的系统和环境交换的功称为体积功。

其定义式为：δW=-p amb dV（1） 气体向真空膨胀时体积功所的计算 W=0（2） 恒外压过程体积功 W=p amb （V 1-V 2）=-p amb △V 对于理想气体恒压变温过程 W=-p △V=-nR △T （3） 可逆过程体积功 W r =⎰21p V V dV(4)理想气体恒温可逆过程体积功 W r =⎰21p V V dV =-nRTln(V 1/V 2)=-nRTln(p 1/p 2)(5)可逆相变体积功 W=-pdV三、恒热容、恒压热，焓 1.焓的定义式H def U + p V 2．焓变（1）△H=△U+△(pV)式中△(pV)为p V 乘积的增量，只有在恒压下△(pV)=p(V 2-V 1)在数值上等于体积功。

（2）△H=⎰21,T T m p dT nC此式适用于理想气体单纯p VT 变化的一切过程，或真实气体的恒压变温过程，或纯的液、固态物质压力变化不大的变温过程。

3. 内能变 (1)△U=Qv式中Qv 为恒热容。

物理化学每章总结 第1章 热力学第一定律及应用1．系统、环境及性质热力学中把研究的对象（物质和空间）称为系统，与系统密切相关的其余物质和空间称为环境。

根据系统与环境之间是否有能量交换和物质交换系统分为三类：孤立系统、封闭系统和敞开系统。

2．热力学平衡态系统的各种宏观性质不随时间而变化，则称该系统处于热力学平衡态。

必须同时包括四个平衡：力平衡、热平衡、相平衡、化学平衡。

3．热与功 (1) 热与功的定义热的定义：由于系统与环境间温度差的存在而引起的能量传递形式。

以Q 表示，Q>0 表示环境向系统传热。

功的定义：由于系统与环境之间压力差的存在或其它机、电的存在引起的能量传递形式。

以W 表示。

W>0 表示环境对系统做功。

(2) 体积功与非体积功功有多种形式，通常涉及到是体积功，是系统体积变化时的功，其定义为：V p Wd δe -=式中pe 表示环境的压力。

对于等外压过程 )(12e V V p W --=对于可逆过程，因ep p =，p 为系统的压力，则有Vp W V V d 21⎰-=体积功以外的其它功，如电功、表面功等叫非体积功，以W ′表示。

4．热力学能热力学能以符号U 表示，是系统的状态函数。

若系统由状态1变化到状态2，则过程的热力学增量为 12U U U -=∆对于一定量的系统,热力学能是任意两个独立变量的状态函数,即),(V T f U =则其全微分为VV U T T U U TV d d d ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=对一定量的理想气体，则有 0=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂TV U 或 U =f （T ）即一定量纯态理想气体的热力学能只是温度的单值函数。

5．热力学第一定律及数学表达式 (1) 热力学第一定律的经典描述① 能量可以从一种形式转变为另一种形式,但在转化和传递过程中数量不变 ② “不供给能量而可连续不断做功的机器称为第一类永动机，第一类永动机是不可能存在的。

(2) 数学表达式对于封闭系统，热力学第一定律的数学表达式为W Q U δδd += 或 W Q U +=∆即封闭系统的热力学能的改变量等于过程中环境传给系统的热和功的总和。

大学物理化学知识点归纳一、物理化学的基本概念物理化学是研究物质的性质和变化规律的学科，它融合了物理学和化学的理论与方法，对于理解和探索物质世界具有重要意义。

二、物理化学的热力学1. 热力学基本概念：热力学研究物质在不同温度、压力和组成条件下的能量转化和热效应。

2. 热力学第一定律：能量守恒定律，描述了物质的内能和热交换之间的关系。

3. 热力学第二定律：能量的不可逆性原理，描述了自然界中能量转化的方向和过程的规律。

4. 熵的概念：熵是衡量系统混乱程度的物理量，与物质的排列和有序程度相关。

5. 自由能与平衡：自由能是描述系统稳定性和反应方向的指标，平衡状态下自由能取最小值。

三、物理化学的动力学1. 动力学基本概念：动力学研究物质内部结构与变化之间的关系，以及反应速率和反应机理等问题。

2. 反应速率与速率常数：反应速率描述了反应速度的快慢，速率常数与反应机理密切相关。

3. 反应平衡与化学平衡常数：反应平衡是指在一定条件下反应物与生成物浓度保持不变的状态，化学平衡常数决定了反应的平衡位置。

4. 反应机理与活化能：反应机理描述了反应的详细步骤和中间产物，活化能是指反应过程中所需的最小能量。

四、物理化学的量子化学1. 量子化学基本概念：量子化学研究微观粒子（如电子）在原子和分子尺度下的性质和行为。

2. 波粒二象性：微观粒子既具有波动性又具有粒子性，具体表现为波粒二象性。

3. 波函数与薛定谔方程：波函数是描述微观粒子状态的数学函数，薛定谔方程描述了波函数的演化和微观粒子的运动规律。

4. 量子力学的应用：量子力学提供了解释原子和分子结构、光谱学和化学键性质等的理论基础。

五、物理化学的电化学1. 电化学基本概念：电化学研究物质在电解质溶液中的电荷转移和电极反应等现象。

2. 电解与电解质：电解是指将化学物质转化为离子的过程，电解质是能够在溶液中导电的化合物。

3. 电流与电解质溶液：电流是指电荷流动的物理现象，电解质溶液中的电流与离子在电场中的迁移相关。

物理化学总复习 第一章 热力学第一定律δWe= - p e d V d U =δQ +δW基本要求1 熟悉基本概念，系统与环境、状态与状态函数、过程与途径、热和功、准静态过程与可逆过程、能与焓等。

2 掌握各种过程Q 、W 、U ∆和H ∆的计算。

3 掌握应用Hess 定律、生成焓及燃烧焓计算反应热的方法。

4 熟悉反应热与温度的关系，能用基尔霍夫定律求算各温度的反应热。

容提要第二节 热力学基本概念1系统与环境：敞开系统、封闭系统、孤立系统。

2系统的性质 3热力学平衡态 4状态函数与状态方程 5过程与途径 6热和功第三节 热力学第一定律1热力学第一定律 2 热力学能3 热力学第一定律的数学表达式第四节 可逆过程与体积功1体积功 2功与过程 3可逆过程 第五节 焓1焓的定义H=U+ pV2恒容热效应和恒压热效应V Q U ＝∆ p Q H =Δ 第六节 热容1 热容的定义。

2 定容热容与定压热容V C p C 第七节 热力学第一定律的应用1 热力学第一定律应用于理想气体 2理想气体的C p 与V C 之差 3 理想气体的绝热过程 第八节 热化学1化学反应的热效应 2 反应进度 3 热化学方程式第九节 化学反应热效应的计算1Hess 定律2生成焓和燃烧焓 O mf H ∆ Om c H ∆3反应热与温度的关系——基尔霍夫定律第二章 热力学第二定律d 0Q S Tδ-≥2221,,1112ln ln ln ln V m p m T V T p S nC nR nC nR T V T p ∆=+=+基本要求1理解热力学第二定律的建立过程，S 的引入及引入F 和G 的原因； 2掌握克劳修斯不等式，过程可逆性判断； 3掌握∆S 、∆F 、∆G 在各种变化过程中的计算；变化过程单纯状态函数变化相变化学变化恒温过程恒压过程恒容过程绝热过程恒温恒压可逆相变恒压过程恒容过程可逆过程不可逆过程4理解热力学第三定律及规定熵，掌握在化学变化中标准状态函数的计算；5 掌握吉布斯－亥姆霍兹公式； 容提要第一节自发过程的特征 第二节 热力学第二定律克劳修斯表述“热量由低温物体传给高温物体而不引起其它变化是不可能的”。

物理化学考点总结.doc
物理化学考点总结
1. 热力学：热力学是物理化学的基础，包括热力学基本定律、热力学过程、热力学平衡等内容。

2. 动力学：动力学是研究反应速率和反应机理的学科，包括
反应速率、平衡常数、反应机理等内容。

3. 量子力学：量子力学是研究微观粒子行为的理论，包括波
粒二象性、波函数、量子力学方程等内容。

4. 分子结构和化学键：分子结构和化学键是研究分子构成和
化学键强度的学科，包括分子轨道理论、共价键、离子键、金属键等内容。

5. 化学平衡：化学平衡是研究反应进行到达一定平衡的状态
的学科，包括化学平衡常数、平衡条件、平衡移动等内容。

6. 电化学：电化学是研究化学与电学之间的关系的学科，包
括电解池、电化学反应、电池等内容。

7. 物态与相变：物态与相变是研究物质在不同物态下的变化
和相互转化的学科，包括气体状态方程、相变规律、溶解度等内容。

8. 表面化学：表面化学是研究物质在表面上的化学行为的学
科，包括表面吸附、表面能、催化作用等内容。

9. 光谱学：光谱学是研究光与物质相互作用的学科，包括吸收光谱、发射光谱、拉曼光谱等内容。

10. 晶体学：晶体学是研究晶体结构和性质的学科，包括晶体结构、晶体生长、晶体缺陷等内容。

第一章 理想气体1、理想气体：在任何温度、压力下都遵循P Ｖ=ｎRT 状态方程的气体。

2、分压力:混合气体中某一组分的压力。

在混合气体中，各种组分的气体分子分别占有相同的体积(即容器的总空间)和具有相同的温度。

混合气体的总压力是各种分子对器壁产生撞击的共同作用的结果。

每一种组分所产生的压力叫分压力,它可看作在该温度下各组分分子单独存在于容器中时所产生的压力B P 。

P y P B B =,其中∑=BBB B n n y 。

分压定律:∑=BB P P道尔顿定律：混合气体的总压力等于与混合气体温度、体积相同条件下各组分单独存在时所产生的压力的总和。

∑=BB V RT n P )/(3、压缩因子ＺＺ=)(/)(理实m m V V 4、范德华状态方程 RT b V V ap m m=-+))((2 nRT nb V Van p =-+))((22５、临界状态（临界状态任何物质的表面张力都等于０)临界点C ——蒸气与液体两者合二为一，不可区分,气液界面消失； 临界参数：(1)临界温度c T ——气体能够液化的最高温度。

高于这个温度,无论如何加压 气体都不可能液化;(2)临界压力c p ——气体在临界温度下液化的最低压力； （3)临界体积c V ——临界温度和临界压力下的摩尔体积。

６、饱和蒸气压:一定条件下，能与液体平衡共存的它的蒸气的压力。

取决于状态，主要取决于温度,温度越高，饱和蒸气压越高。

7、沸点:蒸气压等于外压时的温度。

８、对应状态原理——处在相同对比状态的气体具有相似的物理性质。

对比参数：表示不同气体离开各自临界状态的倍数 (１)对比温度c r T T T /= (2)对比摩尔体积c r V V V /= (3）对比压力c r p p p /= ９、rr r c r r r c c c T Vp Z T V p RT V p Z =⋅=10、压缩因子图:先查出临界参数,再求出对比参数r T 和r p ,从图中找出对应的Z 。

一、基本概念1.系统与环境敞开系统：与环境既有能量交换又有物质交换的系统。

封闭系统：与环境只有能量交换而无物质交换的系统。

（经典热力学主要研究的系统）孤立系统：不能以任何方式与环境发生相互作用的系统。

2.状态函数：用于宏观描述热力学系统的宏观参量，例如物质的量n、温度T、压强p、体积V等。

根据状态函数的特点，我们把状态函数分成：广度性质和强度性质两大类。

广度性质：广度性质的值与系统中所含物质的量成正比，如体积、质量、熵、热容等，这种性质的函数具有加和性，是数学函数中的一次函数，即物质的量扩大a倍，则相应的广度函数便扩大a倍。

强度性质：强度性质的值只与系统自身的特点有关，与物质的量无关，如温度，压力，密度，摩尔体积等。

注：状态函数仅取决于系统所处的平衡状态，而与此状态的历史过程无关，一旦系统的状态确定，其所有的状态函数便都有唯一确定的值。

二、热力学第一定律热力学第一定律的数学表达式：对于一个微小的变化状态为：dU=公式说明：dU表示微小过程的内能变化，而δQ和δW则分别为微小过程的热和功。

它们之所以采用不同的符号，是为了区别dU是全微分，而δQ和δW不是微分。

或者说dU与过程无关而δQ和δW却与过程有关。

这里的W既包括体积功也包括非体积功。

以上两个式子便是热力学第一定律的数学表达式。

它们只能适用在非敞开系统，因为敞开系统与环境可以交换物质，物质的进出和外出必然会伴随着能量的增减，我们说热和功是能量的两种传递形式，显然这种说法对于敞开系统没有意义。

三、体积功的计算1.如果系统与环境之间有界面，系统的体积变化时，便克服外力做功。

将一定量的气体装入一个带有理想活塞的容器中，活塞上部施加外压。

当气体膨胀微小体积为dV时，活塞便向上移动微小距离dl，此微小过程中气体克服外力所做的功等于作用在活塞上推力F与活塞上移距离dl的乘积因为我们假设活塞没有质量和摩擦，所以此活塞实际上只代表系统与环境之间可以自由移动的界面。

第一章气体的pvT关系⑴波义尔定律：当n、T一定时，PV=常数⑵盖-吕萨克定律：当n、P一定时，V/T=常数⑶阿伏伽德罗定律：当T、P一定时，V/n=常数●⑷理想气体状态方程：PV=（m/M）RT= nRT或者或PVm=p（V/n）=RTR=8.314mol-1·K-1称为摩尔气体常数；T为华氏温度⑸摩尔分数：X B=n B/n总●⑹道尔顿定律：P B=P总X B;P总=P分⑺实际气体状态方程：PV=znRT（z为压缩因子）●⑻理想气体特征：①分子间无相互作用力②分子本身不占有体积第二章热力学第一定律热力学第一定律（能量守恒定律）●⑴系统：①隔离系统：无能量、无物质交换②★封闭系统：有能量、无物质交换（热力学基础；热力学研究对象）③敞开系统：有能量、有物质交换●⑵状态函数：P、V、T、U、H、G、A、S (P、T、C p, m、C V，m 为强度量，其他均为广度量) 状态函数特征：①有可微分性，能计算②只与始末状态有关●途径函数：Q、W●⑶热：系统从环境中吸热（Q＞0）；系统对环境做功（W＜0）●⑷热力学能：△U=Q+W（封闭系统）；U只是温度T的函数；只与首末有关非体积功的计算①气体向真空膨胀时体积功所的计算W=0②恒外压过程体积功W=-p（V2-V1）=-p△V③对于理想气体恒压变温过程W=-p△V=-nR△T④可逆过程体积功W=-p（v2-v1）●⑤理想气体恒温可逆过程体积功 W=-p（v2-v1）或者W=-nRTln(V1/V2)或者W=nRTln（p2/ p1）⑥理想气体绝热可逆过程体积功W=-p（v2-v1）=（-）γ= C p, m /C V，m（双原子气体为1.4）T2/T1=(V1/V2) 的γ-1次方；T2/T1=(P1/P2)的（γ-1）/γ次方；P2/P1=(V1/V2)的γ次方●⑦恒温膨胀可逆功最大，系统对环境作最大功；恒温可逆压缩，环境对系统做最小功⑧可逆相变体积功W=-pdV恒热容、恒压热，焓⑴焓定义：H=U + PV⑵焓变：△H=△U+△(pV)式中△(pV)为p V乘积的增量，只有在恒压下△(pV)=p(V2-V1)在数值上等于体积功。

第二章热力学第一定律1． 系统①隔离系统（孤立系统）：没有物质和能量交换 ②封闭系统：只有能量交换③敞开系统（开放系统）：既有物质交换，又有能量交换 2． 状态函数分类①广度量（广度性质）：与物质数量成正比，有加和性，数学上是一次齐函数 ②强度量（强度性质）：与物质数量无关的性质，不具有加和性 *任何两个广度性质之比得出的物理量则为强度量 3．过程分类①恒温过程：T=T 环境=定值②恒压过程：P=P 环境=定值（过程中压强均相等且不变） ③等压过程：P 1 = P 2 = P amb = 常数 ④恒容过程：V=定值⑤绝热过程：系统与环境无热交换，Q=0⑥循环过程：系统从始态出发经一系列变化又回到始态的过 ⑦自由膨胀过程（向真空膨胀）：P amb （环境压强）=0 ，δW=0⑧可逆过程：将推动力无限小、系统内部及系统与环境之间在无限接近平衡条件下进行的过程。

即P amb =P 系统+dp ，且d p ≈0 4．功和热 （1）功：途径函数①体积功 W=⎰-2V1V am b dV p ，系统得到环境所作功，W ＞0；系统对环境作功，W ＜0②可逆功W=⎰-2V 1V pdV（2）热：途径函数，若系统从环境吸热，Q ＞0；若系统向环境放热，Q ＜05．热力学能（内能）：指系统内部的所有粒子全部能量的总和，包括系统内分子平动、转动、振动能和势能等，即内能，用U 表示，U=f （T,V ），则有：dV )VU(dT )T U (dU T V ∂∂+∂∂= *理想气体时，U=f （T ），恒温过程，0)VU(T =∂∂，即△U=05．热力学第一定律封闭体系：△U=Q+W 或dU=δQ +δW6．焓 H=U+pV ， △H=△U+△（pV ）=△U+△（nRT ），H=f （p,T ），则有：dp )PH(dT )T H (dH T p ∂∂+∂∂=， ①凝聚态变化过程时，因△（pV ）≈0，故△U ≈⎰=∆2T 1T m ,p dT C n H②理想气体时，H=f （T ），恒温过程，0)VH(T =∂∂，即△U=0 7．恒容热、恒压热①恒容热：Q V =△U 或δQ V = dU （dV=0,W ′=0），即系统进行恒容且无非体积功的过程中与环境交换的热，Q V 只取决于系统的始、末态②恒压热：Q p =△H 或δQ p = dH （恒压dp=0或等压,W ′=0），即系统进行恒压且无非体积功的过程中与环境交换的热，Q V 只取决于系统的始、末态 8．摩尔热容①摩尔定容热容（C V ，m ） 定义式：C V ，m =v m v v )TU()T U (n 1dT Q n 1∂∂=∂∂=δ，单位：J ·mol -1·K -1应用：理想气体单纯pVT 变化过程dU=dT nC dT )TU(m ,v V =∂∂或⎰=∆2T 1T m,v dT Cn U当恒容时，Q V =⎰=∆2T 1T m ,v dT C n U②摩尔定压热容（C p ，m ） 定义式：C p ，m =p m p p )TH()T H (n 1dT Q n 1∂∂=∂∂=δ，单位：J ·mol -1·K -1应用：理想气体单纯pVT 变化过程dH=dT nC dT )TH(m ,p p =∂∂或⎰=∆2T 1T m,p dT CnH当恒压时，Q p =⎰=∆2T 1T m ,p dT C n H③C V ，m 与C p ，m 关系C p ，m －C V ，m =p m T m m T V p V U ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂，理想气体：C p ，m －C V ，m =R 常温下，理想气体，单原子C V ，m =R 23，双原子C V ，m =R 259．相变焓①摩尔相变焓：（恒压无非体积功）m ,p m Q H =∆βα；纯物质两相平衡，T 、P 一定，)T (f H m =∆βα同一种物质、相同条件下互为相反的两种相变过程，m m H H αββα∆-=∆②摩尔相变焓随温度的变化：⎰∆+∆=∆TT m ,p 0m m dTC )T (H )T (H βαβαβα10．化学反应焓 （1）反应进度：BBn νξ∆=（2）摩尔反应焓B B m r H H ν∑=∆，)p ,T (f H m r =∆ （3）标准摩尔反应焓①标准态：气态，任意T ，kPa 100p =Θ下表现出理想气体性质的纯气体状态 液体或固体，任意T ，kPa 100p =Θ的纯液体或纯固体状态②标准摩尔反应焓)T ,,B (H )T ,,B (H )T (f )T (H )T (H mC B m f B B B m r βνβννΘΘΘΘ∆∑-=∆∑==∑=∆ 【说明】)T ,,B (H m f βΘ∆摩尔生成热，即1B =ν，稳定相态的单质的)T ,,B (H mf βΘ∆=0 )T ,,B (H mc βΘ∆摩尔燃烧热，即1B -=ν，自然燃烧产物为C →CO 2(g)、H →H 2O （l ）、N →N 2（g ）、S →SO 2（g ），所以产物CO 2(g)、H 2O （l ）、N 2（g ）、SO 2（g ）等的)T ,,B (H mc βΘ∆=0 ③RT Q Q )g (B m ,v m ,p ν∑=-④)T (f )T (H m r =∆Θ——基希霍夫公式：⎰∆+∆=∆ΘΘTK15.298m ,p r mr m r dT C )K 15.298(H )T (H 或m ,p r m r C dT)T (H d ∆=∆Θ⑤非恒温反应过程热（最高温度）计算恒压燃烧所能达到的最高火焰温度计算依据：Q p =△H=0（恒压、绝热） 恒容燃烧（爆炸）反应所能达到的最高温度依据：Q V =△H=0（恒容、绝热） 11．可逆体积功可逆过程有，P amb =P 系统+dp ≈P 系统 （dp ≈0） 所以 ⎰⎰-=-=2V 1V 2V 1V amb r pdV dV P W①理想气体恒温可逆体积功：21122V 1V 2V 1V r ,T P Pln nRT V V ln nRT dV V nRT pdV W -=-=-=-=⎰⎰②理想气体绝热可逆体积功：理气绝热可逆过程方程式1TV-γ=常数、γpV =常数、γγ-1Tp=常数⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=-=--⎰1112112V 1V r ,a V 1V 11V p pdV W λγγγ或)T T (nC U W 12m ,V r ,a -=∆= 12．节流膨胀与焦耳-汤姆逊实验①焦耳-汤姆逊实验：绝热条件下，气体的始末态压力分别保持恒定不变情况下的膨胀过程，称节流膨胀②节流膨胀的热力学特征：节流膨胀为恒焓过程，足够低压的气体（可视为理气）经节流膨胀后温度基本不变。