《物理化学》全书复习提纲

物理化学总复习纲要一、热力学基础热力学第一定律和热力学第二定律是热力学的核心内容。

热力学第一定律，也就是能量守恒定律，强调在任何过程中，能量的总量保持不变。

在复习时，要熟练掌握内能、功和热的概念及计算方法，理解热力学第一定律的数学表达式ΔU ＝ Q ＋ W，并能运用它解决各种热力学过程的能量变化问题。

热力学第二定律指出了热过程的方向性和不可逆性。

要重点理解熵的概念及其物理意义，掌握熵增原理，能够计算简单过程的熵变。

同时，了解热力学第三定律，知道绝对零度时熵值为零。

对于热力学基本方程，如 dU ＝ TdS PdV 等，要熟悉它们的推导过程和应用条件，能够通过这些方程计算热力学函数的变化。

二、化学热力学在化学热力学部分，重点是掌握化学反应的热力学函数变化的计算，如反应焓变、反应熵变和反应自由能变。

通过标准生成焓、标准熵和标准生成自由能等数据，可以计算出任意化学反应在给定条件下的热力学函数变化。

要理解这些标准热力学数据的含义和使用方法，以及温度对反应热力学函数的影响。

对于吉布斯自由能，要掌握其作为化学反应自发性判据的应用。

能够根据反应的自由能变判断反应的方向和限度，以及通过改变条件来调控反应的进行。

三、化学平衡化学平衡是热力学在化学反应中的重要应用。

要掌握化学平衡的特征和平衡常数的表达式。

对于气相反应、液相反应和多相反应，平衡常数的形式有所不同，要能够正确书写和计算。

理解平衡常数与热力学函数的关系，如ΔG° ＝ RTlnK。

掌握各种因素，如浓度、压力、温度对化学平衡的影响，能够运用勒夏特列原理分析平衡移动的方向。

在复习化学平衡时，还要学会通过平衡常数计算反应物的转化率和平衡组成。

四、相平衡相平衡是研究多相体系中相的存在和变化规律的重要内容。

要熟悉相律的表达式 F ＝ C P ＋ 2 及其应用，能够根据给定的体系确定自由度、组分数和相数。

掌握单组分体系的相图，理解水的相图中各点、线和面的含义。

物理化学复习提纲一、热力学第一定律1.热力学第一定律： U= Q- W(dU=δQ-δW, 封闭体系、静止、无外场作用 )*热Q,习惯上以系统吸热为正值，而以系统放热为负值；功W ，习惯上以系统对环境作功为正值，而以环境对系统作功为负值。

**体积功δ（f外dl ＝ p外· Adl） =p外W=V 2dV / V =nRTlnV2/V1=nRTlnp1/p2dV=nRTV 12. 焓：定义为 H≡U+pV ；U，H 与 Q，W 区别（状态函数与否？）对于封闭体系，H= Qp,U= Qv,U= - W （绝热过程）3. Q、W、U、H 的计算a.T 2nCv.mdT = nCv.m(T2- T1)U=T 1b.T 2nCp.mdT = nCp.m(T2- T1)H=T1：T 2nCp.mdT ；Qv=T 2nCv.mdTc. Q Qp=T1T1d. T，P 衡定的相变过程： W=p (V 2- V1)；Qp= H=n H m；U= H- p(V2- V1)4.热化学a. 化学反应的热效应 , H=∑H(产物 )- ∑H（反应物）＝ U+pV( 定压反应 )b. 生成热及燃烧热， f H0m（标准热）；r H0m（反应热）c.盖斯定律及基尔戈夫方程[G.R.Kirchhoff, (H/ T)=C p(B) - C p(A) =Cp]二、热力学第二定律1. 卡诺循环与卡诺定理：η＝ W/Q2=Q2+Q1/Q2=T2- T1/T2, 及是( Q1/T1+Q2/T2=0)卡诺热机在两个热源T1及 T2之间工作时，两个热源的“热温商”之和等于零。

2.熵的定义： dS=δQr/T, dS≠δQir/T (克劳修斯 Clausius 不等式 ,dS≥δQ/T；对于孤立体系 dS≥0，及孤立系统中所发生任意过程总是向着熵增大的方向进行 )。

熵的统计意义：熵是系统混乱度的度量。

有序性高的状态所对应的微观状态数少，混乱度高的状态所对应的微观状态数多，有 S=klnΩ,定义： S0K=0, 有S=S(T) - S0K = 0T Cp / T dT3.P、V、T 衡时熵的计算：a. S=nRlnP1/P2=nRlnV 2/V 1(理气， T 衡过程 )T 2b.S=n nCp.mdT / T (P衡，T变)T 1T2c.S=n T 1nCv.mdT / T（V 衡， T 变）d.S=nC v.m lnT2/T1+ nC p.m lnV 2/V 1(理气 P、T、V 均有变化时 )4. T、P 衡相变过程：S=H 相变 /T 相变0不可逆，自发5. 判据： a.S 孤｛0可逆，平衡0不能实现（S孤＝S体+S环,S环＝－Q 体/T 环）0自发b. (G)T,P｛0平衡0不能自动进行0自发c. (A) T,V｛0平衡0不能自动进行6. 功函数及计算： a. Gibbs 能G≡H-TS dG = dH –TdS – SdTb.Helmholtz 能A≡U-TS dA= dU –TdS -SdTc. G=2 1 1 2(理气，T衡) A=nRlnP /P =nRlnV /Vd.G=H- (TS) 或 dG = - SdT+ Vdp7.热力学函数基本关系：a.dU =TdS- pdVb.dH =TdS+Vdpc.dA = - SdT- pdVd. dG = - SdT+Vdp8.微商关系：a.( U/ S)V =( H/ S)P=Tb.( H/ p)S=( G/ p)T=Vc.( U/ V) S=( A/ V)T= - pd.( G/ T) P=( A/ T)V = - S9.麦克斯威尔关系式：a. ( T/ V)S= - ( p/ S)Vb. ( S/ V)T=( p/ T)Vc. ( T/ p)S=( V/ S)Pd. ( S/ p)T= - ( V/ T)P10.解答热力学证明题的常用数学方法：A.证明题应以基本关系式、定义式或纯数学函数式为出发点，在证明过程中一般只进行数学演绎而不加入其他现成结论。

复习提纲热力学第一定律•了解系统、环境的概念•状态函数的特征•热、功概念的理解。

（非状态函数）•热力学能，热力学第一定律•恒容热、恒压热，及其与热力学能、焓的关系及适用条件•可逆过程特点•化学计量数，反应进度，标准摩尔反应焓、标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓的定义，及其相互之间关系。

热力学第二定律•热机效率•熵的定义，熵增原理及其适用条件•热力学基本方程，8个偏微分方程，麦克斯韦关系式•吉布斯-亥姆霍兹公式，克拉佩龙方程，克-克方程多组分系统热力学•偏摩尔量定义式•化学势的定义式•化学势判据，化学势与温度、压力的关系•拉乌尔定律，亨利定律的适用范围•理想液态混合物的定义与特征•理想液态混合物的混合性质•稀溶液的依数性化学平衡•化学反应等温方程•标准平衡常数定义及计算•温度对平衡常数的影响——范特霍夫方程相平衡•组分数，相数，自由度数的概念和计算•相律•相图识别•步冷曲线的绘制•杠杆规则的应用二组分系统相图识图规则1.图中“︱”表示稳定化合物2.图中“┬”表示不稳定化合物3.图中“—”表示三相线4.“头平足平”的图形一定是两相区（上——温度相同，下——温度相同）5.无规则的图形是单相区电化学•电极反应，电池反应•阴极，阳极，正极，负极的规定•法拉第定律•电池图式•原电池热力学（电池电动势与热力学函数的关系）•能斯特方程•电极电势及其计算表面现象•表面张力定义、大小和方向•弯曲液面附加压力，Laplace方程•微小液滴蒸气压——开尔文公式•固体表面Langmuir单分子层吸附理论•液固界面，接触角，杨氏方程，润湿现化学动力学•化学反应速率定义•基元反应速率方程——质量作用定律•反应分子数和反应级数•速率方程积分式，零级、一级、二级反应速率方程特点•温度对反应速率的影响，活化能，阿伦尼乌斯方程•速率方程近似处理法•作业题和补充题要看看•基本概念要记清楚，选择填空题多是考理解概念的题目。

•计算题一定要把算式列出、数据代入、写出答案，量纲不要丢掉。

物理化学复习提纲一、热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律在热现象中的应用。

其核心表述为：能量可以在不同形式之间转换，但总量保持不变。

（一）基本概念1、系统与环境：系统是我们研究的对象，环境则是系统之外的一切。

根据系统与环境的物质和能量交换情况，系统可分为敞开系统、封闭系统和孤立系统。

2、状态函数：只取决于系统的状态，而与变化的途径无关的物理量，如温度、压力、体积、内能等。

3、热和功：热是由于系统与环境之间存在温度差而传递的能量，功则是除热以外，其他各种形式被传递的能量。

（二）热力学第一定律的数学表达式ΔU ＝ Q ＋ W其中，ΔU 表示系统内能的变化，Q 表示系统吸收的热量，W 表示系统对外所做的功。

当 Q 为正，表示系统吸热；当 W 为正，表示系统对外做功。

（三）应用1、恒容热：在恒容且非体积功为零的条件下，Qv ＝ΔU。

2、恒压热：在恒压且非体积功为零的条件下，Qp ＝ΔH，其中ΔH 为焓变。

二、热力学第二定律热力学第二定律主要描述了热现象的方向性。

（一）克劳修斯表述热量不能自发地从低温物体传向高温物体。

（二）开尔文表述不可能从单一热源吸取热量使之完全变为有用功而不产生其他影响。

（三）熵熵是系统混乱度的量度。

对于孤立系统，熵总是增加的，这就是熵增原理。

（四）热力学第二定律的数学表达式ΔS ≥ 0（五）熵变的计算1、简单物理过程的熵变计算。

2、相变过程的熵变计算。

三、热力学第三定律在绝对零度时，纯物质完美晶体的熵值为零。

这为计算物质在其他温度下的熵值提供了基准。

四、多组分系统热力学（一）偏摩尔量在多组分系统中，某一广度性质不仅取决于温度、压力，还取决于各组分的浓度。

偏摩尔量就是在恒温恒压下，在一定浓度下，系统的某一广度性质随某一组分物质的量的变化率。

（二）化学势化学势是决定物质传递方向和限度的强度因素。

（三）稀溶液的依数性1、蒸气压下降：在一定温度下，稀溶液的蒸气压低于纯溶剂的蒸气压。

2、凝固点降低：溶液的凝固点低于纯溶剂的凝固点。

物理化学复习提纲物理化学复习提纲第六章电介质溶液理论1、原电池和电解池的基本构成2、电解质溶液导电特点：温度对电阻影响，导电机理等。

3、离⼦的电迁移（1）外电场作⽤下离⼦的迁移过程；（2）离⼦的迁移数：-++-+---+=+==U U U r r r I I t 例如：分析⽆限稀释时，在相同温度、相同浓度、相同电位梯度条件下，HBr(1)和KBr(2)两种溶液中Br - 的迁移数与迁移速度之间关系.4、电导、电导率、摩尔电导率（1）电导率κ：电导率相当于单位长度、单位截⾯积导体的电导，单位是1-?m S 。

（2）摩尔电导率：在相距为单位距离的两个平⾏电导电极之间，放置含有1 mol 电解质的溶液，这时溶液所具有的电导称为摩尔电导率Λm ，单位为S ·m 2·mol -1。

ck kV m def m ==ΛΛm 的⼤⼩代表了同温、同压及同浓度下各电解质溶液导电能⼒的⼤⼩。

(3)电导率、摩尔电导率与温度、浓度的关系强电介质：)1(c m m β-Λ=Λ∞（4）⽆限稀释摩尔电导率∞Λm定温下，当浓度趋向零时，各电解质的摩尔电导率均达到⼀极⼤值，该极⼤值称为电解 I Q r U t I Q r r U U ++++++-+-====++质的⽆限稀释摩尔电导率，对强电解质，∞Λm 可由外推法求得。

（5）离⼦独⽴移动定律○1、∞--∞++∞--++Λ+Λ=Λ+→-+z m m m Z Z N M N M ,,νννννν○2、在⼀定溶剂和⼀定温度下，离⼦的∞ΛBm ,为⼀定值。

○3、应⽤：由强电解质的∞Λm 求弱电解质的∞Λm ；由离⼦的∞ΛBm ,求算弱电解质的∞Λm 。

影响离⼦⽆限稀释摩尔电导率的因素：溶剂、温度和离⼦电荷，浓度影响不存在。

5、电导测定的⼀些应⽤6、电解质溶液的活度和活度系数（1）电介质整体活度与离⼦活度的关系--+++→-+Z Z N M N M νννν a = -+-+?ννa a（2）平均活度和平均活度系数例如HBr 溶液。

物理化学复习提纲知识掌握程度1、熟练掌握：牢记、理解、能够灵活应用。

（例如：能够熟练解决应用计算题。

）2、掌握：记住、理解、会应用。

（例如：能够正确使用公式或概念解决一些比较直接的问题。

）3、理解：对现象、理论等在理解的基础上，能用自己的语言进行陈述。

（例如：能够准确全面地对问答题进行回答和阐述。

）4、了解：定性地理解关键环节。

（例如：能够简述一些现象和理论，在多项选择题中能够判断出正确与错误。

）5、一般了解：知道跟哪些因素有关系。

（例如：在选择题中能找到正确的对应关系。

）第七章统计热力学基础掌握下述概念1、什么是统计热力学？2、统计热力学的基本假定是什么？3、什么是定位系统？什么是非定位系统？4、写出Boltzmann最概然分布公式，并指出式中各符号代表的物理量。

5、什么是Boltzmann因子？什么是粒子的配分函数？其物理意义是什么？第八章电解质溶液1、掌握下列名词和术语：原电池、电解质、阳极、阴极、离子的电迁移率、离子迁移数、电解质溶液的电导率、摩尔电导率、电导池常数、电解质的平均活度和平均活度因子、离子强度2、定性理解导电率、摩尔电导率与浓度的关系。

3、掌握离子独立移动定律并根据强电解质的无限稀释摩尔电导率求算弱电解质无限稀释摩尔电导率。

4、利用Faraday电解定律求电解过程反应物或生成物在电极上物质量的变化与通过电量的关系。

5、掌握离子迁移数的测定和计算。

6、掌握电导的测定和根据测定参数计算电导率。

7、掌握电导测定的一些应用：检验水的纯度、计算弱电解质的解离度和解离常数、测定难溶盐的溶解度、电导滴定。

8、了解关于强电解质的Debye-Huckel的离子互吸理论，记住Debye-Huckel极限公式并能够应用。

9、了解驰豫效应和电泳效应第九章可逆电池的电动势及其应用1、熟练掌握了解热力学和电化学的桥梁公式，并能够灵活应用。

2、理解可逆电池和可逆电极需满足的条件。

3、熟练掌握三种类型可逆电极及其电极反应。

物理化学复习提纲第一章气体的pVT性质1.什么叫理想气体，理想气体的微观特征是什么？在任何温度压力下均服从理想气体状态方程（PV=nRT)的气体称为理想气体。

理想气体在微观上具有以下两个特征：1、分子间无相互作用力。

2、分子本身不占有体积2.道尔顿分压定律的内容，及数学表达式是什么？它是由于什么气体？混合气体总压力等于混合气体中各组分气体在于混合其遗体具有相同温度和相同体积下单独存在时所产生的压力和；PB=nBRT/V，适用于理想气体。

3.什么叫气体的液化？理想气体能液化吗？一定温度范围内，施加足够大的压力，使气体凝聚成液体的过程；能。

4.什么叫饱和蒸气压？对于确定的物质饱和蒸气压只与什么有关？在一定的温度下，物质的液气平衡共存状态下的蒸汽所产生的压力叫饱和蒸汽压，温度。

5.什么叫液体的沸点？沸点与什么有关？沸腾是在一定温度下液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。

液体沸腾时候的温度被称为沸点。

沸点随外界压力变化而改变，6.什么叫临界温度？使物质由气相变为液相所允许的最高温度叫临界温度。

7.范德华方程的两个常数a和b都与什么有关？a气体分子间引力的大小。

B气体分子本身体积的大小。

第二章热力学第一定律1.系统有哪几种？各自的特点是什么？敞开：既有能量又有物质，封闭：只有能量没有物质。

隔离：既没又没有。

2.什么叫广度性质，什么叫强度性质？就是具有加和性的物理量，与系统中物质的量有关，强度性质：就是不具有加和性的物理量，与系统中物质的量无关。

3.状态函数的特点是什么？1.状态函数的变化值只取决于系统的始态和终态，与中间变化过程无关；2，状态函数的微变dX为全微分。

3，具有单值性。

4.典型的单纯pVT过程有哪些？特点是什么？恒温、恒压、恒容、绝热、循环、5.反应进度的定义是什么？他与什么有关，与什么没关？反应进度是用来描述某一化学反应进行程度的物理量，它具有与物质的量相同的量纲，SI单位为mol，用符号ξ表示。