物理化学A
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2011级工科《物理化学》期末试题 (A)合分人 复查人一、单项选择题 (每题1.5分,共30分)1.1 mol 、373 K 、p Ø下的水经下列两个不同过程达到373 K 、p Ø下的水蒸汽:(1)等温可逆蒸发,(2)真空蒸发。
这两个过程中功和热的关系为( )。
A W 1 < W 2,Q 1 > Q 2 B W 1 < W 2,Q 1 < Q 2 C W 1 = W 2,Q 1 = Q 2 D W 1 > W 2,Q 1 < Q 22.实际气体绝热自由膨胀过程,哪一个物理量的值不一定等于0? ( ) A. Q B. W C. ΔU D. ΔH 3.下列过程中, ΔU = 0 的是( ).A. 气体节流膨胀过程B. 封闭系统的任何可逆过程C. 封闭系统的任何循环过程D. 在密闭的刚性容器中进行的化学反应 4.100℃, 100kPa 下, 气态水变成液态水的过程, 下列各式中, 不正确的是 ( ) .A.ΔA = 0,B.ΔG = 0,C.ΔS < 0,D.ΔH < 05.1 mol 的 300 K 理想气体通过一次卡诺循环后,吸热3 kJ 。
通过此过程后,气体的熵)。
A. 不变B. 减少C. 增加D. 增加10 J/K6.固体糖可以溶解在水中, 这说明固体糖的化学势( )于水溶液中糖的化学势. A. 等 B. 高 C. 低 D. 无法判断.7.定温定压下,由两种纯液体(如对二甲苯与邻二甲苯)混合形成理想溶液时 ( ) 。
A. Δmix V < 0 B. Δmix H < 0 C. Δmix S < 0 D. Δmix G < 0 8.利用稀溶液的依数性来测定溶质的摩尔质量, 其中最常用来测定高分子溶质摩尔质量的是:( )A. 蒸气压降低B. 沸点升高C. 凝固点降低D. 渗透压9.在某一温度下,已知反应(1)2NH3(g) = 3H2(g) + N2(g)的标准平衡常数为Kө(1)=0.25,则在相同条件下,反应(2)3/2H2(g) + 1/2N2(g) =NH3(g)的标准平衡常数Kө(2)为()A. 4B. 0.5C. 2D. 110.在刚性密闭容器中(体积恒定),理想气体反应达到平衡:A(g)+B(g)=3C(g),若在恒温下加入一定量惰性气体,则平衡将( )A. 向右移动B. 向左移动C. 不移动D.无法确定11.下列化学反应,同时达平衡时(900—1200K),CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g)CO2(g) + H2(g) = CO(g) + H2O(g)CO(g) + H2O(g) + CaO(s) = CaCO3(s) + H2(g)其独立组分数K、相数φ和自由度数f为( ).A. K = 3;φ= 2;f = 2B. K = 4;φ= 3;f = 3C. K= 4;φ= 2;f = 3D. K = 4;φ= 3;f = 212.对于恒沸混合物,下列叙述不正确的是()A. 不具有确定组成B. 平衡时气相和液相组成相同C. 其沸点随外压的改变而改变D. 与化合物一样具有确定的组成13.在298K的含下列离子的无限稀释的溶液中,离子摩电导率最大的是()A. Al3+B. Mg2+C. H+D. K+14.在下列各电池中,其电池电动势与氯离子的活度a(Cl-)无关的是:()A. Zn|ZnCl2(aq)|Cl2(p),PtB. Zn|ZnCl2(aq) ||KCl(aq)|AgCl-AgC. Pt,H2(p1)|HCl(aq)|Cl2(p),PtD. Ag-AgCl|KCl(aq)|Cl2(p),Pt15.在298K时,已知下述反应的标准电极电势分别为:Fe3+ + e -→ Fe2+,φ1ө= 0.771V,Fe2+ + 2e -→ Fe,φ2ө = -0.440V。
石家庄学院2009—2010学年第 一 学期《物理化学》 期末考试试卷(食品专业) A 卷系(院)____专业_____班级_____姓名_____学号_____一、单项选择题(12题,36分)1、下列情况中属于封闭系统的是A. 用水壶烧开水B. 氢气在盛有氯气的密闭绝热容器中燃烧C. 反应)(2)(242g NO g O N ⇔在密闭容器中进行D. 氢氧化钠与盐酸在烧杯中反应2、系统在某一变化过程中吸收了热量,则系统的内能A. 必定增加B.必定减少C. 保持不变D.变化情况尚.不能确定 3、根据熵和混乱的关系,下述过程中系统的S ∆为负值的有A. )(34s NO NH 溶于水B. )(3)(2)(223g O s KCl s KClO +→C. )(])([)(2)(233aq NH Ag aq NH aq Ag ++→+D.水与酒精混合4、一定温度下,二元理想液态混合物中若纯B 的饱和蒸汽压大于纯A 的饱和蒸汽压(**〉A Bp p )则x B 增大,气-液两相达平衡时,系统压力 A. 不变 B. 减小 C. 增大 D. 不一定5、在一定温度下,在水和CCl 4 组成的互不相溶的系统中,向水层中加入1:1 的KI 和I 2,此系统的自由度数是A. 1B. 2C. 3D. 46、将克拉贝龙方程用于)(2l O H 和)(2s O H 两相平衡,随着压力的增长水的凝固将A. 上升B. 下降C.不变D.无法判断 7、关于反应速率υ,表达不正确的是A. 与系统的大小无关而与浓度大小有关B. 与物质浓度标度选择有关C. 可为正值也可为负值D.与反应方程式写法无关8、某反应进行时,反应物浓度与时间呈线性关系,则此反应之半衰期与反应物最初浓度的关系是A. 无关B. 成正比C. 成反比D.平方成正比 9、下列属于平行反应动力学特征的是A. 反应物和产物浓度都分别趋近于它们的平衡浓度,不再随时间而改变B. 产物浓度之比保持恒定C. 中间浓度有极大值D. 存在反应独立共存原理10、两个电解池分别装有3AgNO 和4CuSO ,将两个电解池串联,如果在电极上析出Ag 为g 108,在电极上析出Cu 应是A. g 128B. g 64C. g 16D. g 3211、已知1.0025.0-L mol 42SO K 溶液的电导率1.7.0-m S ,溶液的摩尔电导率是A. 12..28-molm S B. 12..28.0-molm S C. 12..0375.0-mol m S D. 12..7.35-molm S装订线《物理化学》A 卷第 1页(共6页)《物理化学》A 卷第 2页(共6页)12、化学反应OH O H 22221⇔+,该反应可组成可逆电池,其⊕∆m r G 与可逆电池电动势E 的关系是 A. ⊕⊕=∆FE G m r 2 B. ⊕⊕=∆FE G m rC. ⊕⊕-=∆FE G m r 2D. ⊕⊕-=∆FE G m r二、多项选择题(8题,24分)13、自发过程具有下列基本特征是A. 自发过程具有单向性B. 自发过程具有一定的限度C. 自发过程都具有做功的能力D. 自发过程是可逆的E. 自发过程是平衡态14、Q 和W 系统与环境之间进行能量交换的两种方式,其数值取决于系统变化的具体途径,所以它们不是状态函数。
物理化学A-21分,共16分,答案添在题后表格内)1、用Ag 电极电解AgNO 3溶液,在一定温度和外加压力下,用希托夫法测定AgNO 3水溶液通电一定时间后,阴极区Ag +量减少了0.605g ,阴极析出Ag 为1.15g ,则Ag +的迁移数为:a 0.474b 0.526c 0.516d 0.4842、用Pt 电极电解CuSO 4溶液,通过的电流为20A ,经过15min 后,在阴极上析出铜为:a 5.9克b 2.95克c 11.8克d 8.2克3、描述电极上通过的电量与已发生电极反应的物质的量之间关系的是 a 欧姆(Ohm )定律 b 法拉第(Faraday )定律 c 离子独立运动定律 d 能斯特(Nernst )定律4、用同一电导池分别测定浓度为0.01mol.m -3和0.1 mol.m -3的不同电解质溶液,电阻分别为1000Ω及500Ω,则其摩尔电导之比 a 5:1 b 1:5 c 1:20 d 20:15、某反应速率常数k 为0.107min -1,则反应物浓度从1.0mol.L-1变到0.7 mol.L -1和浓度从0.01mol.L -1变到0.007mol.L -1所需时间的比值为 a 10 b 100 c 1 d 0.016、0.1mol/kg 的CaCl 2水溶液其平均活度系数γ±=0.219,则离子平均活度α±为a 410476.3-⨯ b 210964.6-⨯c 210476.3-⨯ d 210386.1-⨯7、某化学反应其反应物消耗43所需的时间是它消耗掉21所需时间的2倍,则反应的级数为a 零级b 三级c 二级d 一级8、已知25℃时NH 4Cl 、NaOH 、NaCl 的无限稀摩尔电导分别为:12122210265.110487.210499.1-----⋅⋅Ω⨯⨯⨯mol m 、、。
则NH 4OH 的无限稀时的摩尔电导:a 277.0121210---⋅Ω⨯mol mb 251.5121210---⋅Ω⨯mol mc 253.2121210---⋅Ω⨯mol md 721.2121210---⋅Ω⨯mol m9、.当表面活性剂加入到溶剂中产生的结果是:a 表面张力降低、产生正吸附;b 表面张力上升、产生负吸附;c 表面张力降低、产生负吸附;d 表面张力上升、产生正吸附;10、在水平放置的玻璃毛细管中注入少许水(水润湿玻璃),在毛细管中水平水柱的两端呈凹液面,当在右端水凹面处加热,毛细管中的水向何端移动?( )a 向右移动;b 向左移动;c 不动;d 难以确定。
《物理化学A》教案Physical chemistry教案说明:1.本教案内容参照傅献彩主编《物理化学》(高教第五版,2005)确定。
2.本教案适用于应化和化工本科各专业。
3.根据本学科发展的前沿和专业方向,介绍本学科的最新成就和发展动态。
4.除绪论外,每一部分结束后进行归纳总结,并安排2学时习题课。
5.本课程授课采用板书与多媒体课件相结合的方式进行。
第0章绪论(1学时)教学目的与要求:了解物理化学课程的内容、任务、研究方法、特点和学习方法。
本章主要内容:0.1 物理化学的建立与发展0.2 物理化学课程的内容与任务0.3 理化学课程的研究方法0.4 理化学课程的特点和学习方法本章重点:1. 物理化学课程的内容与任务2. 理化学课程的研究方法3. 理化学课程的特点和学习方法本章难点:1. 物理化学课程的内容与任务2. 理化学课程的研究方法第1章气体(7学时)教学目的与要求:1. 了解气体分子动理论、及其有关计算;2. 掌握对比状态和对比状态定律。
本章主要内容:1.1气体分子动理论1.2 实际气体1.3 压缩因子图本章重点:1. 气体分子动理论的基本公式。
2. 实际气体的行为。
3. 对比状态和对比状态定律。
本章难点:1.对比状态和对比状态定律;2. 压缩因子图的应用。
第2章热力学第一定律(12学时)教学目的与要求:1. 理解并掌握状态与状态函数、热力学平衡态、热力学能、热与功、热容、焓、可逆过程等热力学基本概念。
2. 熟练掌握热力学第一定律的叙述及数学表达式;体积功和过程热的计算;热力学第一定律对理想气体及相变过程的应用。
3. 熟练掌握标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓,Hess定律。
4. 了解用基希霍夫定律处理问题的方法。
本章主要内容:2.1 热力学总论及热力学基本概念2.2 热力学第一定律2.3 等容过程热、等压过程热与焓2.4 可逆过程和最大功2.5 热容2.6 热力学第一定律对理想气体及相变过程的应用2.7 热力学第一定律对实际气体的应用2.8 热化学2.9 绝热反应本章重点:1.理解状态函数、可逆过程、焓、标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓五个基本概念;2.热力学第一定律对理想气体及相变过程的应用。
中国药科大学物理化学期末试卷(A卷)2008-2009学年第二学期(药学理科基地班)专业班级学号姓名核分人:一、选择题(每小题2分,共20分)( )vap m21221112(-)A. nB. lnC. =D. =constantH T TV pW RT lnV p RT THS pVTγ∆==∆∆2. 涉及焓的下列说法中正确的是( )A. 单质的焓值均等于零B. 在绝热可逆过程中焓变为零C. 在等温过程中焓变为零D. 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化3. 水溶液中的反应:422N H O C N C O(N H)→,测得不同起始尝试下的反应半衰期如下:起始浓度/mol⋅L-10.05 0.10 0.20t1/2/hr 37.03 19.15 9.49则此反应的反应级数是:()A. 1 级B. 2级C. 3级D. 0级4.蒽在光的作用下可以聚合为二蒽,二蒽在加热时会发生分解反应,达到化学平衡。
已知热分解反应的温度系数约为0.28(即每升高1K温度速率常数增加值)。
当达到光化学平衡时,每增加10K的温度,二的产量变化是多少?( )A.增加35.7% B.减少35.7% C.增加28% D.减少28%5. 298K时测定水-丙醇的蒸气压,当x丙醇=0.1时,测得平衡气相中总蒸气压为p总=4786Pa,y丙醇=0.3677,已知p水*=3173Pa,p丙醇*=2906Pa,则水的活度系数为:( )A. 0.954B. 1.06C. 0.943D. 1.006.在一密闭体系中,AgNO 3(s)加热部分分解达到以下平衡:2 AgNO 3(s) →Ag 2O(s)+2NO 2(g)+1/2O 2(g)此平衡系统自由度f 为A. f =1B. f =2C. f =3D. f =47. 在唐南(Donnan )平衡中,判断平衡的条件是: ( ) A. 膜两边的小离子浓度相等 B. 膜两边的总电荷相等C. 膜两边的小离子化学势相等D. 膜两边的小分子电解质化学势相等8.300K 时玻璃毛细管和不锈钢毛细管半径相同,水在毛细管中的升高高度相同,当水的温度降到274K 时,它们的升高高度分别为h 玻璃和h 不锈钢,则有: ( )A h 玻璃 = h 不锈钢B h 玻璃 > h 不锈钢C h 玻璃 < h 不锈钢D 无法确定9.如右图,实线为恒温线,虚线为恒容线,点划线为绝热线,星线为恒压线。
1昆 明 理 工 大 学 试 卷 (A )考试科目: 物理化学 考试日期:2013. 1. 08 命题教师:物化命题小组 一、选择题 (每小题2分,共30分)1、一定量的某理想气体等容下由T 1升温到T 2,相同量的该气体等压下也由T 1升温到T 2,两个过程热量的关系和热力学能变化的关系:( ) ( A ) Q V = Q p ,∆U V = ∆U p ; ( B ) Q V < Q p ,∆U V = ∆U p ; ( C ) Q V > Q p ,∆U V < ∆U p ; ( D ) Q V < Q p ,∆U V < ∆U p 。
2、物质的量为n 的理想气体等温压缩,当压力由p 1变到p 2时,其∆G 是: ( )(A) nRT p p ln 12; (B) nRTp p p p d 12⎰; (C) Vp p ()21-; (D) nRT p p ln 213、CH 4(g)在298 K 且反应物及产物均在标准压力下完全燃烧,反应进度ξ=1 mol ,ν[CH 4(g)] =-1,放出的热为890.7 kJ ,其热化学方程式写法正确的是: ( )(A )CH 4(g)+ 2O 2(g) == CO 2(g)+ 2H 2O(l),∆r H (298 K) = -890.7 kJ ·mol -1; (B )CH 4(g)+ 2O 2(g) == CO 2(g)+ 2H 2O(g),∆r H (298 K) = -890.7 kJ ·mol -1; (C )CH 4(g)+ 2O 2(g) == CO 2(g)+ 2H 2O(l),∆r H (298 K) = 890.7 kJ ·mol -1; (D )CH 4(g)+ 2O 2(g) == CO 2(g)+ 2H 2O(g),∆r H (g) = 890.7 kJ ·mol -14、一封闭系统,当状态从A 到B 发生变化时,经历了两条任意不同的途径,则下列四式正确的是: ( ) ( A ) Q 1 = Q 2; ( B ) W 1 = W 2; ( C ) Q 1 +W 1 = W 2 +Q 2; ( D ) Q 1 -W 1 = W 2 -Q 2。
物理化学主要公式及使用条件第五章 化学平衡1. 化学反应亲和势的定义A 代表在恒温、恒压和'W=的条件下反应的推动力,A >0反应能自动进行;A=0处于平衡态;A < 0反应不能自动进行。
2.摩尔反应吉布斯函数与反应进度的关系()BB r m,BG T pGξνμ∂∂==∆∑式中的()p ξ∂∂T ,G表示在T ,p 及组成一定的条件下,反应系统的吉布斯函数随反应进度的变化率,称为摩尔反应吉布斯函数变。
3.化学反应的等温方程式中νμ∆=∑θθr m B BG,称为标准摩尔反应吉布斯函数变;()BBBpJ ppν=∏θ,称为反应的压力商,其单位为1。
此式适用理想气体或低压下真实气体,,在T ,p 及组成一定,反应进度为1 mol 时的吉布斯函数变的计算。
4.标准平衡常数的表达式式中eqBp 为参加化学反应任一组分B 的平衡分压力,γB 为B 的化学计量数。
K θ量纲为一。
若已知平衡时参加反应的任一种物质的量n B ,摩尔分数y B ,系统的总压力p ,也可采用下式计算θK :()}{()BBBB B BB BBKn ppn y ppνννν∑∑=∏⋅=⋅∑∏θθθ式中∑Bn 为系统中气体的物质的量之和,∑B ν为参加反应的气态物质化学计量数的代数和。
此式只适用于理想气体。
5.标准平衡常数的定义式r mA G =-∆pJln RT G G θm r m r +∆=∆()BθeqBBθνpp K∏=或θθr m e x p ()KG R T =-∆6.化学反应的等压方程——范特霍夫方程微分式 θθ2r md ln d K T H R T=∆积分式θθθ21rm2121l n ()()KK HT T R TT =∆-不定积分式θθr mln KHR T C=-∆+对于理想气体反应,θr mr mH H∆=∆,积分式或不定积分式只适用于r m H ∆为常数的理想气体恒压反应。
若r m H ∆是T 的函数,应将其函数关系式代入微分式后再积分,即可得到θln K 与T 的函数关系式。
上期物理化学试题(B)(可带计算器)一、判断题。
判断下列说法的正误,在正确的说法后面打“√”,错误的说法后面打“×”。
(每小题1分,共10分)1、温度一定的时候,气体的体积与压力的乘积等于常数。
( F )2、热力学过程中W的值应由具体过程决定( R )3、系统的混乱度增加,则其熵值减小。
( F)4、处于标准状态的CO (g),其标准燃烧热为零。
( F )5、1mol理想气体从同一始态经过不同的循环途径后回到初始状态,其热力学能不变。
( R )6、吉布斯判据适用于理想气体的任意过程。
( F )7、四个热力学基本方程适用于所有封闭体系的可逆过程。
( R )8、在纯溶剂中加入少量不挥发的溶质后形成的稀溶液沸点将升高。
( R )9、惰性组分的加入将使反应的平衡转化率降低。
( F )10、只受温度影响的平衡系统自由度F=C-P+1。
( R )二、选择题。
以下各题,只有一个正确选项,请将正确的选项填在相应位置。
(每小题3分,共45分)1. 一定压力下,当2 L理想气体从0℃升温到273℃时,其体积变为()。
A. 5 LB. 4 LC. 6 LD. 1 L2、A、B两种理想气体的混合物总压力为100kPa,其中气体A的摩尔分数0.6,则气体B的分压为()。
A. 100kPaB. 60kPaC. 40kPaD. 不确定3、当实际气体的压缩因子Z大于1的时候表明该气体( )。
A. 易于压缩B. 不易压缩C. 易于液化D. 不易液化4、如图,将CuSO4水溶液置于绝热箱中,插入两个铜电极,以蓄电池为电源进行电解,可以看作封闭体系的是()。
A. 绝热箱中所有物质B. 两个铜电极C. 蓄电池和铜电极D. CuSO4水溶液5、在体系温度恒定的变化中,体系与环境之间()。
A. 一定产生热交换B. 一定不产生热交换C. 不一定产生热交换D. 温度恒定与热交换无关6、下列定义式中,表达正确的是()。
A. G=H+TSB. G=A+PVC. A=U+TS C. H=U—PV7、在一个绝热钢瓶中,发生一个放热的分子数增加的化学反应,那么()。
物理化学试卷(A )适用专业: 试卷所需时间:120分钟 闭卷 试卷总分 :100分 考试说明:自带计算器 一、 选择题 (2.5×16=40分)1、某实际气体经不可逆循环过程,下列表述正确的是: A 、△G <0 B 、△S <0 C 、△U >0 D 、△H =02、下列各量为偏摩尔量的是哪个:A 、BC n ,V ,S B n U ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ B 、B C n ,V ,T B n p ≠⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ C 、BC n p T B n ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,,F D 、B C n ,V ,T B n S ≠⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ 3、ΔH 是指体系的什么:( )A 、反应热B 、吸收的热量C 、焓的增量D 、生成热 4、已知FeO(s) + C(s) = CO(g) + Fe(s),反应的△r H m θ和△r S m θ均为正值且不随温度而变化,欲使反应正向进行,则( ) A 、高温有利 B 、低温有利 C 、与温度无关 D 、无法确定 5、工作于100℃ 和25℃ 的两个大热源之间的可逆机,其效率是 A 、20% B 、30% C 、50% D 、75%6、298K 时,要使下列电池成为自发电池:Na(Hg)(a 1) ∣Na +(aq) ∣Na(Hg)(a 2),则必须使两个活度的关系为:A 、a 1 < a 2B 、a 1 = a 2C 、a 1 > a 2D 、a 1 , a 2可取任意值 7、溶剂服从拉乌尔定律,溶质服从亨利定律的二元溶液是: A 、理想稀溶液 B 、理想溶液 C 、实际溶液 D 、一切溶液 8、25℃时,0.1000 mol·dm -3的HAC 溶液Λm 为α,已知Λ∞m (HAC )为β,则该HAC 溶液的电离度为: A 、α+β B 、α-β C 、α×β D 、α÷β9. 在一定温度下,在4个装有相同体积的As 2S 3溶胶的试管中,分别加入c 和V 相同的下列不同的电解质溶液,能够使As 2S 3溶胶最快发生聚沉的是:A 、KClB 、NaClC 、ZnCl 2D 、AlCl 3 10、下列哪一种物质在0K 时标准熵值为0:A 、理想气体B 、理想液体C 、理想溶液D 、完美晶体 11、总压为101.3kPa 的容器中装有基本混合气体实验测得其中O 2的分压为20.26kPa ,则氧所占摩尔分数为:A 、0.20B 、0.50C 、0.60D 、0.80 12、反应1.5H 2(g) + 0.5N 2(g) = NH 3(g),当H 2因反应消耗了0.3mol 时,反应进度ξ应为:A 、0.1B 、0.3C 、0.5D 、0.213、定温定压下,A 与B 组成的均相系统,若A 的偏摩尔热力学能随系统组成的改变而增加时,则B 的偏摩尔热力学能的变化将( ) A 、增加 B 、减小 C 、不变 D 、无法确定 14、浓度为 0.1mol ·kg -1的 MgCl 2水溶液,其离子强度为: A 、0.1 mol ·kg -1 B 、0.15 mol ·kg -1 C 、0.3 mol ·kg -1 D 、0.2 mol ·kg -1 15、影响任意一个化学反应的标准平衡常数值的因素为:A 、催化剂B 、温度C 、压力D 、浓度 16、叔戊烷基碘的水解反应为:C 5H 11I + H 2O →C 5H 11OH + HI 298K 标压下测定出其反应速率k=0.0981min -1,则此反应为:院系: 专业班级: 姓名: 学号: 装 订 线A、零级反应B、一级反应C、二级反应D、三级反应二、填空题(每空2分,共20分)1、1mol液态苯在298K时置于量热计中完全燃烧生成H2O(l)和CO2(g),同时放热为3264KJ/mol,则等压燃烧焓为。
课程编号:06269~06270
物理化学(1)、(2)课程教学大纲
6学分 96学时
一、课程的性质、目的及任务
物理化学是应用化学专业基础核心课程,它对于学生科学思维、综合素质的培养与提高起着至关重要的作用。
学习本课程的目的主要有两个:(1)学生能系统地掌握物理化学的基本知识和基本原理,加深对自然现象本质的认识,这些知识和原理不仅是化学的理论基础,也是其它与化学有关的技术科学的发展基础;(2)学生学会物理化学的科学思维方法,培养学生提出问题、研究问题、分析问题的能力,培养他们获取知识并用来解决实际问题的能力。
本课程的任务是介绍化学热力学、统计热力学、化学动力学、电化学、界面化学和胶体化学的基本原理、方法及其应用。
通过课堂讲授、学生自习、学科前沿介绍、习题课、讨论课、计算机辅助教学、考试等教学环节达到本课程的目的,
二、适用专业
应用化学。
三、先修课程
高等数学、大学物理。
四、课程的基本要求
通过本课程的学习,要求学生对物理化学的基本概念和基本理论有较系统的理解,学习要理论联系实际,在解决实际问题时,能够熟练运用所学到的物理化学知识和技能。
对本门课中重要的基本概念、基本原理能了解其来源、含义和适用范围。
物理化学公式的推导和应用,应注意所引进的条件和实际情况,并估计其可能产生误差的根源。
物理化学习题的计算,必须方法正确,步骤简明,结果准确。
五、课程的教学内容
(一) 课堂讲授的教学内容
1.绪论
物理化学的目的和内容,物理化学的研究方法,物理化学的建立与发展,物理化学课程的学习方法。
2.热力学第一定律及其应用
体系、环境、过程、途径、状态、状态函数、可逆与不可逆、功、热、内能、焓、热容、生成焓、燃烧焓等热力学基本概念。
热力学第一定律的文字叙述及数学表达式。
常见过程Q、W、△U、△H的计算。
盖斯定律、反应热的测定、利用标准摩尔生成焓及燃烧焓计算反应焓。
反应热与温度的关系------基尔霍夫定律。
焦耳实验、焦耳—汤姆逊实验的内容、结论及意义。
3.热力学第二定律
自发过程、熵、亥姆霍兹函数、吉布斯函数、绝对熵等基本概念。
热力学第二定律的叙述、数学表示式及其意义。
熵增加原理,常见过程△S、△A、△G的计算。
判别体系变化方向和达到平衡的一般条件。
热力学函数的定义式、热力学基本方程及麦克斯韦关系式。
热力学第三定律。
热力学第二定律在纯物质两相平衡中的应用-----克-克方程。
4.统计热力学基础
统计热力学的研究方法、目的、分类和基本假设。
玻兹曼统计、*玻色-爱因斯坦统计和费米-狄拉克统计。
配分函数的定义、与热力学函数的关系以及配分函数的分离。
各配分函数的求法及其对热力学函数的贡献。
分子的全配分函数
5.溶液——多组分系统热力学在溶液中的应用
溶液组成表示法及其关系。
理想溶液的意义及通性。
拉乌尔定律及亨利定律。
偏摩尔量及化学势的定义及意义。
稀溶液的依数性及其应用。
非理想气体的性质,逸度的概念。
非理想溶液的性质,活度的概念。
分配定律。
6.相平衡
相、相平衡、物种数、独立组分数、独立化学平衡数、独立浓度限制数、相数、自由度等基本概念。
相律及应用。
单组分、二组分系统相图的绘制、识别及应用。
叙述变化过程及绘制步冷曲线。
应用杠杆规则计算平衡物的相对含量及析出某物的最大量。
三组分相图简介。
7.化学平衡
化学反应的平衡条件、等温方程式。
各种平衡常数表示法及其关系。
组成、转化率及平衡常数之间的关系与计算。
用配分函数计算吉布斯函数变和反应的平衡常数。
温度、压力、惰性气体及反应物配比对平衡常数的影响。
标准摩尔生成吉布斯函数的概念,化学反应吉布斯函数变的概念与计算。
用热力学数据计算平衡常数。
复相化学平衡、同时平衡、反应的耦合及近似计算。
8. 电化学
(1)电解质溶液
电化学的基本概念和法拉第定律。
电导、电导率、摩尔电导、离子迁移数、活度系数、离子强度的概念、计算及测定。
无限稀释时的摩尔电导,离子独立移动定律,电导测定的一些应用。
强电解质溶液的离子互吸理论,*德拜-休克尔-昂萨格电导理论,*德拜—休格尔极限公式。
(2)可逆电池的电动势及其应用
可逆电池必须具备的条件、类型、电极反应及书写方法。
标准氢电极、可逆电极和一些参比电极。
电池电动势、温度系数与热力学函数间的关系。
电极电势及电池电动势的能斯特方程。
浓差电池、液体接界电势的概念及计算。
电池电动势的测定、产生的机理以及应用。
(3)电解及极化作用
分解电压、电极的极化及超电势等概念。
电解池阴、阳极电极反应。
*金属的电化学腐蚀、防腐与金属的钝化。
*化学电源。
9.化学动力学基础(一)
化学反应速率的表示法,速率方程。
速率常数、反应级数、反应分子数、元反应、活化能等概念。
质量作用定律及简单级反应的微分式、积分式、动力学特征及计算。
反应级数的测定。
阿氏公式的各种形式及计算,温度及活化能对反应速率的影响。
几种典型复合反应的速率方程、动力学特征及计算。
支链反应与爆炸现象。
复合反应的稳态及平衡态近似处理法。
拟定反应历程的一般方法。
10.化学动力学基础(二)
碰撞理论、过渡态理论、单分子反应理论。
分子反应动态学简介。
*在溶液中进行的反应。
快速反应的测试。
*光化学反应、催化反应动力学。
11.界面现象
表面吉布斯函数及表面张力的概念。
润湿与铺展,接触角的概念。
弯曲液面下的附加压力与表面张力、曲率半径间的关系。
微小液滴的饱和蒸气压及开尔文公式。
固体表面的吸附作用,物理吸附、化学吸附的概念。
朗格谬尔吸附等温式及BET吸附等温式。
溶液表面的吸附现象及吉布斯吸附等温式。
表面活性物质的特点、结构及应用。
12.胶体分散体系和大分子溶液
分散系统、分散相、分散介质等概念。
分散系统的分类。
胶体体系的制备与净化。
溶胶的光学、动力学、电学性质。
双电层理论。
动电现象,电泳、电渗的概念与应用。
ζ电势及计算。
胶团结构,憎液溶胶的稳定与聚沉及应用。
乳状液、乳化剂的分类、乳状液的形成及稳定因素、乳状液的转化与破坏、乳状液的应用。
*高分子化合物溶液,溶胀、柔顺性、渗透压、唐南平衡、粘度的概念。
*凝胶的基本特征、分类制备和性质。
(二) 课堂讨论的教学内容
1.热力学第一定律及其应用。
2.拟定反应机理的一般方法。
3.亚稳状态和新相的生成及解释实际问题。
4.表面活性剂的应用。
六、学时分配表
内容讲课课堂讨论小计(一)绪论 2 2
(二)热力学第一定律及其应用9 1 10
(三)热力学第二定律10 10
(四)统计热力学基础 6 6
(五)溶液——多组分系统热力学在溶液中的应用 6 6
(六)相平衡8 8
(七)化学平衡 6 6
(八)电化学14 14
(九)化学动力学基础(一)9 1 10
(十)化学动力学基础(二) 6 6
(十一)界面现象8 2 10
(十二)胶体分散体系和大分子溶液8 8
合计92 4 96
七、参考书
1.《物理化学》(第四版). 南京大学编.高教出版社,2002
2.《物理化学》(第四版). 天津大学编.高教出版社,2003
3.《物理化学简明教程》. 印永嘉.高教出版社,1994
4.•P.W.Atkins:Physical Chemistry 6th ed. Oxford University Press. 1997.
八、评价方式(包括作业、测验、考试等)
综合成绩根据考试、上课、作业综合评价,其中考试成绩占70%~80%,平时成绩占30%~20%,考试采取闭卷考试形式,并以两学期课程(1)(2)分别记分。
九、说明
1.本大纲同时适用于高等职业教育化工类各专业及其它相近专业;可根据不同专业,对各部分内容有所选择和侧重。
2.为学好本门课程,必须做一定数量的习题,题数不少于100题。
3.本课程以课堂讲授为主,适当安排课堂讨论。
课程共计96学时,建议分两学期安排。
本课程采用多媒体教学。
4.*部分的内容教师可以根据实际情况酌情掌握。
大纲制定者:冯莉副教授大纲审定者:王建怀讲师大纲批准者:周敏副教授。