物理化学复习资料

《物理化学》期末复习第一章热力学第一定律及其应用第二章热力学第二定律第三章多组分系统热力学第四章相平衡第五章化学平衡第六章电化学第七章表面现象第八章胶体分散系统第一章热力学第一定律及其应用（一）有关状态函数的概念第一章中提到的状态函数有：第二章中提到的状态函数有：1、若物系为1 mol 的物质，则下列各组哪一组所包含的量皆属状态函数？（）A、U、Q p、C p、CB、Q V、H、C V、SC、△U、△H、Q p、Q VD、U、H、C p、G2、若物系为1 mol 的物质，则下列各组哪一组所包含的量皆属状态函数？（）A、U、Q p、C p、CB、Q V、H、C V、CC、U、H、C p、C VD、△U、△H、Q p、Q V3、下列各量中，（）是为零。

A、Δf Hθm（C，金刚石，298.15K，pθ）B、Δf Hθm（H2O，l，298.15K，pθ）C、Δf Hθm（N2，g，298.15K，pθ）D、Δf Hθm（N2，g，350K，pθ）4、下列各量中，（）是为零。

A、Δf Hθm（C，石墨，298.15K，pθ）B、Δf Hθm（H2O，l，298.15K，pθ）C、Δf Hθm（I2，g，298.15K，pθ）D、Δf Hθm（N2，g，273.15K，pθ）5、热力学第一定律△U=Q+W的形式表达式时,其条件是( )A.任意系统工程B.隔离系统C.封闭系统D.敞开系统6..下列反应中，反应的标准摩尔焓变等于生成物的标准摩尔生成焓的是（）。

A、CO2(g) + CaO(s) → CaCO3 (s)B、21H2(g) + 21I2(g) → HI(g)C、H2(g) + Cl2(g) →2HCl(g)D、H2(g) + 21O2(g) →H2O(g)7.、下列反应中，反应的Δr Hθm等于生成物的Δf Hθm的是（）。

A、N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)B、Ag(s) + 21Cl2 (g) AgCl(s)C、21H2(g) + 21Br2 (g) →HBr(g)D、NH3(g) + 21Cl2(g) →NH4Cl (s)8、对状态函数的描述，（）是不确切的？A、它是状态的单值函数，状态一定它就是具有唯一确定的值。

第一章气体液体的饱和蒸汽压是其自身的固有性质，其值只与温度有关。

T↑，饱和蒸汽压↑在敞口容器中加热液体，当蒸气的压力略高于外压时，液体开始沸腾，这时的温度称为沸点。

液体饱和蒸气压越大，沸点越低。

降低外压，其沸点也随之降低。

易液化的气体临界温度较高NH3, 难液化的气体临界温度较低H2,He理想气体不能液化，真实气体才可以V随P变化不大：凝聚相，液体很难压缩水平线，气液平衡，饱和蒸气压第二章热力学基本原理2.1 热力学概论和一些基本概念2.2 热力学第一定律2.3 功和过程2.4 热和热容2.5 热力学第一定律的应用2.6 热力学第二定律2.7 Carnot循环和Carnot定理2.8 熵的概念及其物理意义2.9 Helmholtz自由能和Gibbs自由能2.10 过程方向和限度的热力学判据2.11 热力学函数之间的相互关系2.1 热力学概论和一些基本概念(1) 系统与环境：系统+环境=大的孤立系统(2) 系统的(宏观)性质广度性质具有加和性，强度性质不具有。

(3) 热力学平衡态热平衡、力平衡、相平衡、化学平衡(4) 状态与状态函数状态函数在数学上具有全微分的性质，当系统的状态发生了一个无限小的变化，状态函数 Z 的变化记为dZ ，状态函数 Z 的变化为，非状态函数不能积分，变化用δ，区别于状态函数的d.（5） 过程与途径(6) 热和功热和功是系统和环境间能量交换的两种不同形式。

都与过程相联系，即使始态和终态相同，过程不同，交换的热和功也会不同。

不是状态函数！ 微小变化用δ表示，以区别于d ；某一过程的热（或功）交换用Q (或W)表示，不用ΔQ (或ΔW )。

热是大量分子无规则运动的一种表现。

由于温差,系统与环境之间传递的能量称为热符号Q 单位J ，系统吸热 Q > 0 系统放热 Q < 0除热外,系统与环境间传递的其他能量称为功，是大量分子(或粒子)有序运动的一种表现。

符号W 单位J ，系统得到功W > 0，系统做功W < 0热和功的特点1. 是传递的能量,一定要与过程相联系2. 不是状态函数膨胀功(体积功) We ；非膨胀功Wf ：电功 表面功2.2 热力学第一定律系统的总能量（E ）由T(动能)、V (势能)和系统内部的能量U 三部分构成。

物理化学期末复习知识点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（V1-V2）=-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=-⎰21pVVdV(4)理想气体恒温可逆过程体积功W r=⎰21pVVdV=nRTln(V1/V2)=nRTln(p2/p1)(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 V2．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(V2-V1)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。

此式适用于封闭系统，W`=0、dV=0的过程。

1、俄国科学家罗蒙诺索夫最早使用“物理化学”这一术语。

2、1887年德国科学家W.Ostwald（奥斯特瓦尔德）（1853～1932）开设物理化学讲座，并和荷兰科学家J.H.van’t Hoff （范特霍夫）(1852～1911)合办了第一本“物理化学杂志”(德文)。

标志着物理化学学科的正式建立。

3、物理化学三剑客：范特霍夫（1901年获诺贝尔奖）奥斯特瓦尔德（1903）阿累尼乌斯（1909）4、根据系统与环境之间的物质和能量交换的不同，可将体系分为下面三种：（1）敝开系统：既有物质的交换又有能量的传递。

（2）密闭系统：又称封闭系统，只有能量传递，没有物质交换。

（3 ）隔绝系统：又称孤立体系。

既无物质交换又无能量交换。

5、状态函数共同性质：(1)体系的状态一定，状态函数有确定值。

(2)状态函数的改变量只取决于体系的始态和终态，而与变化过程无关。

若Z代表体系的状态函数，体系由A态，改变到B态。

则△Z = Zb –Za (3)对于循环过程，状态函数的改变量为零。

6、系统的性质：系统的温度、压力、体积、密度…都是系统的热力学性质，简称性质，它们都是宏观量，并且可以改变。

分类：(1) 广度性质(或容量性质)：其数值大小与体系中所含物质的量成正比的性质，它们具有加和性，如V、m、u、s等。

(2) 强度性质：其数值大小与体系中物质的量无关，不具有加和性。

例如：T、P、ρ、η等。

7、热力学平衡：当体系的性质不随时间而改变，此时体系就处于热力学的平衡态。

8、真正的热力学平衡态应当同时包括以下四个平衡关系：（1）热平衡：体系各部分的温度应相等。

(等于T环)（2）机械平衡：体系各部分之间在没有刚性壁存在的情况下，体系各部分的压力相等。

(P）（3 ）化学平衡：当体系各物质之间发生化学反应时，达到平衡后，体系的组成不随时间而改变（4）相平衡：体系各相的组成和数量不随时间而改变。

9、热：体系与环境间因温度不同而传递的能量。

01-02 热力学第一定律与热力学第二定律基本概念系统分类：①敞开系统。

这种系统与环境之间既可以有物质的交换，亦可以有能量的交换。

②密闭系统，或称封闭系统。

这种系统与环境之间不可以能有物质的交换，只可以有能量的交换。

③隔绝系统，或称孤立系统。

这种系统与环境之间既不可能有物质的交换，亦不可能有能量的交换。

热力学性质（状态性质）：⑴容量性质，又称广度性质。

这种性质的数值与系统中物质的量成正比；这种性质在系统中有加和性，即整个系统的容量性质的数值，是系统中各部分该性质数值的总和。

体积、质量热容等是容量性质。

⑵强度性质，这种性质的数值与系统中物质的量无关；这种性质在系统中无加和性，而是整个系统的强度性质的数值与各个部分的强度性质的数值是相同的。

压力、温度、黏度、密度是强度性质。

往往两个容量性质之比成为系统的强度性质。

摩尔体积是体积与物质的量之比；摩尔热容是热容与物质的量之比，这两个是强度性质。

状态函数的三个特征：①系统的状态一定，它的每一个状态函数具有唯一确定的值。

用数学语言表达：状态函数是系统状态的单值函数。

②系统经历一过程的状态函数差值，只取决于系统的始末两态。

用数学语言表达：状态函数在数学上具有全微分的性质，用符号d表示，如dV、dp。

③系统经过一系列过程，回到原来的状态，即循环过程，状态函数数值的变化为零。

(以上三个特征只要具备其中一条，其他两个特征就可以推导出来。

以上关于状态函数的特征可以反过来说：如果一个系统的有一个量符合上述三个特征之一，可以判定有某一状态函数的存在。

)功和热：当系统的状态发生变化并引起系统的能量发生变化时，这种能量的变化必须依赖于系统和环境之间的能量传递来实现。

系统与环境之间的能量传递形式可区分为两种方式，一种叫做“热”，另一种叫做“功”。

热：由于系统与环境之间的温度差而造成的能量传递称为热；系统吸热为正值，而系统放热为负值。

功：除了热以外，在系统与环境之间其他形式的能量传递统称为功。

物理化学复习资料复习资料一、选择题1. 一定量的理想气体从同一始态出发，分别经(1) 等温压缩，(2) 绝热压缩到具有相同压力的终态，以H1，H2分别表示两个终态的焓值，则有( C )A. H1> H2B. H1= H2C. H1< H2D. 不一定2.下列的过程可应用公式ΔH=Q进行计算的是( C )A. 不做非体积功，终态压力相同但中间压力有变化的过程B. 不做非体积功，一直保持体积不变的过程C. 273.15 K，pθ下液态水结成冰的过程D. 恒容下加热实际气体3.下述说法中,哪一个错误( B )A. 体系放出的热量一定等于环境吸收的热量B. 体系温度的降低值一定等于环境温度的升高值C. 热力学平衡时体系的温度与环境的温度相等D. 若体系1与体系2分别与环境达成热平衡,则此两体系的温度相同4.体系的状态改变了,其内能值(C )A.必定改变B. 必定不变C. 不一定改变D.状态与内能无关5.石墨的燃烧热( B )A.等于CO生成热B.等于CO2生成热C. 等于金刚石燃烧热D.等于零6.ΔH=Q p ,此式适用于下列那个过程( B )A. 理想气体从1 013 250 Pa反抗恒定的外压101 325 Pa膨胀到101 325 PaB. 0℃,101 325 Pa 下冰融化成水C. 电解CuSO4水溶液D. 气体从(298 K,101 325 Pa) 可逆变化到(373 K,10 132.5 Pa)7. 下述说法,何者正确( C )A. 水的生成热即是氧气的燃烧热B. 水蒸气的生成热即是氧气的燃烧热C. 水的生成热即是氢气的燃烧热D. 水蒸气的生成热即是氢气的燃烧热8. 正常沸点时液体气化为蒸气的过程在定压下升高温度时体系的Δvap G 值应如何变化( C )A.Δvap Gθ＝0B. Δvap Gθ≥0C.Δvap Gθ＜0D. Δvap Gθ＞09.下列关于吉布斯自由能（G）的描述中，不正确的是（C ）A.G是体系的状态函数;B.G的绝对值不能确定;C.G具有明确的物理意义;D.G是具有能量的量纲10.一封闭体系从始点出发，经过循环过程后回到始点，则下列（D ）的值为零。

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”。

《物理化学复习资料》物理化学是化学中研究物质的物理性质和物理变化的学科，它是研究物质与能量转化关系的重要学科。

为了帮助大家复习此学科，本文为大家总结了相关知识点。

一、热力学热力学是研究热现象与功、能的关系的分支学科。

其中最重要的两条定律是热力学第一定律和第二定律。

热力学第一定律表述了能量守恒原理，即能量可以转化，但不能被创造或毁灭。

公式为ΔE=q+w，其中ΔE为内能的变化量，q为热量，w为功。

热力学第二定律描述了热量不可能自发地从低温向高温区域转移，并表明了热量和功的可逆性不同。

主要是指熵增加的原理，公式为ΔS=q/T。

二、动力学动力学研究物质变化的速率和机理。

其中化学动力学研究化学反应过程中反应速率、反应机理和物质的组成等方面的内容。

反应速率通常通过反应速率常数k来表示，反应速率常数与温度有关。

反应机理是指反应过程中反应物和反应产物之间的相互作用，并可以通过速率常数和反应级数等参数来确定。

三、热力学平衡热力学平衡是指物质达到热力学平衡状态时，它的化学势、摩尔熵和摩尔焓等物理量的均匀分布。

在理想气体中，物质达到热力学平衡时，系统的化学势、摩尔熵和摩尔焓分别满足μ=μ0+RTln(p/p0)、S=S0+Rln(p/p0)和H=H0+RTln(p/p0)，其中μ0、S0和H0为标准状况下的化学势、摩尔熵和摩尔焓，p为系统中某种气体的分压。

四、电化学电化学主要研究化学反应与电子传递的关系。

其中最重要的概念是电动势，也就是化学反应所造成的电势差。

电动势可以用Nernst方程和Faraday定律来计算。

Nernst方程为E=E0-(RT/nF)lnQ，其中E为电动势，E0为标准电动势，T为温度，n为电子转移数，F 为法拉第常数，Q为热力学平衡常数。

根据Faraday定律，通过电解反应所产生的电荷数与反应物之间的化学计量数之间是等比例的关系。

总之，物理化学作为研究物质与能量转化关系的重要学科，内容涵盖了热力学、动力学、热力学平衡和电化学等多个方面。

物理化学-期末复习资料一. 填空题 （每题2分，共20分）1．1 mol 理想气体经节流膨胀（即Joule-Tomson 实验）压力自p 1降低到p 2，此过程的△A 0，△U 0 。

（填>，=或<）2．系统经可逆循环后, △S 0，经不可逆循环后△S 。

（填>,=,<）。

3. 当挥发性溶质于溶剂中形成稀溶液时，溶剂符合 定律，溶质 符合 定律；而对于理想液态混合物的定义是： 。

4 稀溶液的依数性指 ；这些性质仅与 有关。

5. 多组分多相系统相平衡的条件是 ；在不考虑外界其它因素影响时，Gibbs 相律可表示为 。

6. 将NaHCO 3(s)放入一抽空的容器内，发生如下反应：2 NaHCO 3(s) = Na 2CO 3(s) + CO 2(g) + H 2O(g)达到平衡时该系统的组分数为 ；自由度数为 。

7．温度为T 时，液体A 及液体B 的饱和蒸气压分别为*A p 和*B p ，且*B p = 5*A p ，若A与B 形成理想液态混合物，当气液两相平衡时气相中A 和B 的物质的量相等，则A 与B 在液相中的摩尔分数A x = ，B x = 。

8.在298K 时反应 CuSO 4 ·3 H 2O(s) ＝CuSO 4 (s) + 3 H 2O （g ）达到平衡时，水蒸气分压为1.00kPa, 则此反应的K θP ＝ 。

9. 乙烯水合制乙醇的反应 C 2H 4(g)+H 2O(g)→C 2 H 5OH(g), △r H m θ（298K ）= －45.6KJ.mol -1,若要提高产率，可采取的措施是 和 。

10. 某理想气体在500 K 、100 kPa 时,其m TS p ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ （要求填入具体数值和单位）。

二. 选择题 （每题2分，共20分）1．热力学第一定律以下式表达时d U =δQ - p d V ，其使用条件为 。

(a)理想气体可逆过程；(b)封闭系统只做体积功的可逆过程；(c)理想气体等压过程；(d)理想气体等温可逆过程。