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物理化学公式⼤全第⼀章⽓体的pVT关系主要公式及使⽤条件1.理想⽓体状态⽅程式或式中p，V，T及n单位分别为Pa，m3，K及mol。
称为⽓体的摩尔体积，其单位为m3 · mol-1。
R= J · mol-1 · K-1，称为摩尔⽓体常数。
此式适⽤于理想⽓体，近似地适⽤于低压的真实⽓体。
2.⽓体混合物（1）组成摩尔分数y B (或x B) =体积分数式中为混合⽓体总的物质的量。
表⽰在⼀定T，p下纯⽓体A的摩尔体积。
为在⼀定T，p下混合之前各纯组分体积的总和。
（2）摩尔质量式中为混合⽓体的总质量，为混合⽓体总的物质的量。
上述各式适⽤于任意的⽓体混合物。
（3）式中p B为⽓体B，在混合的T，V条件下，单独存在时所产⽣的压⼒，称为B的分压⼒。
为B⽓体在混合⽓体的T，p下，单独存在时所占的体积。
3.道尔顿定律p= y B p，B上式适⽤于任意⽓体。
对于理想⽓体4.阿马加分体积定律此式只适⽤于理想⽓体。
5.范德华⽅程式中的单位为Pa · m6 · mol-2，b的单位为m3 · mol-1，和皆为只与⽓体的种类有关的常数，称为范德华常数。
此式适⽤于最⾼压⼒为⼏个MPa的中压范围内实际⽓体p，V，T，n的相互计算。
6.维⾥⽅程及上式中的B，C，D,…..及B’，C’，D’….分别称为第⼆、第三、第四…维⾥系数，它们皆是与⽓体种类、温度有关的物理量。
适⽤的最⾼压⼒为1MPa⾄2MPa，⾼压下仍不能使⽤。
7.压缩因⼦的定义Z的量纲为⼀。
压缩因⼦图可⽤于查找在任意条件下实际⽓体的压缩因⼦。
但计算结果常产⽣较⼤的误差，只适⽤于近似计算。
第⼆章热⼒学第⼀定律主要公式及使⽤条件1.热⼒学第⼀定律的数学表⽰式或规定系统吸热为正，放热为负。
系统得功为正，对环境作功为负。
式中p amb为环境的压⼒，W’为⾮体积功。
上式适⽤于封闭体系的⼀切过程。
2.焓的定义式3.焓变（1）式中为乘积的增量，只有在恒压下在数值上等于体积功。
名词解释1.热：由系统与环境之间的温度差而引起的能量传递。
2.功：系统与环境之间其他一切被传递的能量称为功。
3.热力学能：是系统中物质的所有能量的总和。
4.热容：在无化学反应和相变化且非体积功为零的条件下，封闭系统吸收的热δQ与温度的升高dT成正比，比例系数为系统的热容，用C表示。
5.系统：将一部分物质从其他部分划分出来，作为研究的对象，称为系统。
6.环境：与系统密切相关的物质和空间称为环境。
7.敞开系统：系统环境之间既有物质的交换，又有能量的传递。
8.封闭系统：系统与环境之间没有物质的交换，只有能量的传递。
9.孤立系统：系统与环境之间既无物质的交换，也无能量的传递。
10.电子导体：也称为第一类导体，通过自由电子的定向迁移来实现其导电的目的。
11.离子导体：也称为第二类导体，依靠正、负离子的定向迁移来实现其导电的目的。
12.电解池：将电能转化为化学能的装置叫电解池。
13.原电池：将化学能转化为电能的装置叫原电池。
14.化学动力学：研究反应速率和各种因素（例如浓度、压力、温度）对反应速率的影响。
15.基无反应：由反应物微粒（分子、原子或自由基等）一步直接生成产物的反应。
16.总包反应：由多个基无反应组成的反应称为总反应。
17.反应速率：化学反应进行的快慢程度，用单位时间内反应物或生成物的物质的量表示。
18.催化作用：一种或多种少量的物质，能使化学反应的速率显著增大，而这些物质本身在反应前后的数量及化学性质都不改变。
19.自催化作用：催化剂可以是有意识的加入反应体系的，也可以是在反应过程中自发产生的。
后者是一种或几种反应产物的中间产物，称为自催化剂，这种现象称为自催化作用。
20.相界面：将两种分开的界面21.表面张力：在液体表面存在一种使液面收缩的力，称表面张力。
22.液面铺展：液体在另外一种与其不互溶的液体表面自动展开成膜的过程。
23.胶束：当浓度增加到一定程度时，表面活性剂分子的疏水基通过疏水相互作用缔合在一起而远离水环境向内、亲水基朝向水中向外形成了多分子聚集体，称为胶束。
物理化学的主要内容包括
：
1. 动力学：运动的原理，能的定义，熵的概念，热力学，动力学等。
2. 化学平衡：溶液的溶解度、能量障碍及改变，静态及动态平衡，平
衡常数及平衡常数的改变，萃取平衡，反应化学平衡，皿热反应等。
3. 电离和离子竞争：电解反应、离子竞争、活性空穴及电荷构型的调节，吸附反应及calvin- wheeler竞争，体系电荷分布及滴定反応等。
4. 化学催化：催化原理及作用机制，原位及连续催化，非权衡催化反
应的特性，络合催化，分子催化等。
5. 固体表面和电场：表面状态及表面电荷，消散电荷谱，电场及偏振，极化材料及表面电荷型复合物等。
6. 分子量和热力学：分子量及其热力学特性，热力学不平衡性及能量
分配，分子结构，热量放射，热电材料等。
中学化学竞赛试题资源库——物理化学A组1．核磁共振（NMR）技术已广泛应用于复杂分子结构的测定和医学诊断等高科技领域。
已知只有质子数或中子数为奇数的原子核有NMR现象。
试判断下列哪组原子均可产生NMR现象A18O 31P119SnB 27Al 19F 12CC 元素周期表中ⅤA族所有元素的原子D 元素周期表中第1周期所有元素的原子2．为了控制温室效应。
各国科学家提出了不少方法和设想。
有人根据液态CO2密度大于海水密度的事实，设想将CO2液化后，送入深海海底。
以减小大气中CO2的浓度。
为使CO2液化，可采用的措施是A减压、升温 B 增压、升温 C 减压、降温 D 增压、降温3．在一杯透明的液体中加入一小颗固体，整杯液体完全转变成固体，则原液体和析出的固体分别可能是A过饱和溶液，不带结晶水的晶体 B 饱和溶液，带结晶水的晶体C 过饱和溶液，带结晶水的晶体D －10℃的过冷水，冰4．取少量固体NHCl放在石棉网上，把两条充分润湿的pH试纸粘贴在玻璃容器内表4面，将容器罩盖在药品上，加热药品，则pH试纸颜色的变化是A变蓝绿色 B 变红色 C 蓝绿→黄色→红色 D 红色→黄色→蓝色5．使用微波可以使许多化学反应大为加速，以致出现了微波化学这一学科分支。
微波加速反应的奥秘可能是它能使极性溶剂迅速升温，反应可选用的溶剂是A丁烷 B 甲醇 C 四氯化碳 D 水6．一些分子很长的有机物晶体，分子在晶体中排列如图A所示，当温度升高时因热运动而失去周期性排列状态，如图B和C所示这时晶体已融成液体，但仍具有各向异性当温度继续升高，分子热运动更加剧烈，最终成为各向同性的液体，如图D。
请指出下图中属于液晶的是A B C D7．利用储能介质储存太阳能的原理是：白天在太阳照射下某种固定盐熔化（实为盐溶于自身的结晶水）吸收热量，晚间熔盐释放出相应能量，从而使室温得以调节。
已知几种盐的熔点及熔化时能量改变值如下表。
下列说法正确的是A22B 可选用Na2SO4·10H2O和Na2HPO4·12H2OC 最好选用Na2SO4·10H2O，它更为经济D 以上皆不宜选用8．在空气中对某一样品进行红外分析，对样品的红外光谱有干扰的气是。
9．下表列举常见的温室气体。
由此可见，温室效应中起主要作用是10．下图所示在长方体密封箱内，正中的P为一个可以左右无摩擦滑动的半透膜，A室与B室空间相同，A室内充满2mol/L的蔗糖溶液，B室内充满1mol/L的蔗糖溶液。
分析说明：（1）实验开始后，P向方向移动，原因是。
（2）P移到箱外标记（等分数字）数字附近即可停止。
（3）P停止后的A、B两室蔗糖溶液的浓度各是mol/L。
11．被称为“魔棒”的荧光棒已成为节日之夜青少年的喜爱之物，其发光原理是利用过氧化氢氧化草酸酯产生能量，该能量被传递给荧光物质后便发出荧光。
回答下列问题：（1）有人说，发光的魔摔不能凑近石油气之类的可燃性气体，否则会导致爆炸，是否正确？说明理由。
（2）通过挤压，使过氧化氢与草酸酯混合反应，导致魔棒发光，一段时间后，光的亮度降低，此时，把魔棒往手心上敲打几下，亮度会重新增大，原因是什么？（提示：草酸酯是一种有较高粘度的有机化合物）（3）在设计魔棒时，其连续发光的能力在8～12h，如果在发光中途，把它放入冰箱的冷冻室中，发光便会停止或基本停止。
把魔棒从冷冻室中取出静止一会儿，它又会连续发光，原因是什么？B组12．右图所示是压力流假说模型。
其中A、B均为半透膜性的，水能透过，糖分子不能透过的空心球，以U型玻璃管连通，A球内充以有色的浓庶糖溶液，B球和U型管中均充以清水。
试分析U型管内液体流动原因。
结合上述实验，分析植物韧皮部液流白天快、夜间慢的原因。
13．下图所示是大气中红外光透射率的光谱特性（横坐标是波长，纵坐标是能穿透大气的程度）。
（1）试说明大气中的CO2吸收红外线的能力与频率的关系？（2）大气对红外线的吸收会产生什么效果？什么因素加剧形成这一效果？加剧的后果是什么？（3）除CO2气体外，CH4、N2O、氟里昂也是温室气体，请再举两例温室气体。
说明温室气体分子有何特点。
（4）利用实验室常用药品和仪器，设计一个实验装置，证明较高浓度的CO2对阳光中的红外线有高吸收率（画出图示，简述实验原理和方法）。
14．右图是四面体底面的一个横截面，三角形三个顶点分别代表M、A和B的纯组分每条边则表示两种组分的相互递变，但总浓度各点均相同为10。
（1）第6点上组分的浓度［M］是______，［A］，第20点上的组分浓度是［M］＝，［A］，［B］。
（2）利用这种三组分的图形我们可以进行某些实验研究，如分光光度法，在固定［M］＋［A］十［B］的恒定情况下，不断改变相应组分浓度，就可获得一系列相应的吸光度值，将这些吸光度值联结起来后的同心圆的圆心坐落在第6点上，表明此时形成配合物的组成为，若同心圆圆心落在第8点上，表明配合物的组成是，若同心圆的圆心落在第34，35和42点之间时，则配合物的组成是。
15．位于美国北卡罗来纳州正东约600km海上的百慕大群岛，四周是辽阔的海洋，气候温和，四季如春，具有蓝天绿水，白鸥飞翔，花香四溢的秀丽风景然。
而在神秘的“百慕大三角海区”，却有一连串飞机与轮船的离奇失踪案。
已有数以百计的船只和飞机失事，数以千计的人丧生。
最近英国地质学家、利兹大学的克雷纳尔教授提出了新观点，认为造成该海域沉船或坠机的元凶是海底存在的一种“甲烷水合物”。
请回答：（1）甲烷水合物的通式。
它的晶体属什么类型。
原子间和分子间的作用力是什么？（2）下图是甲烷水合物的相平衡图，图中两条曲线X 和Y 分别代表相应水与冰的临界线和水合物与气体的临界线，Z 为临界点。
请回答A 、B 、C 和D 区域中的组分，A ，B ，C ，D ，Z 点的组分 。
16．在一定温度下，NaCl 的饱和溶液中加入 KCl 后，NaCl 的溶解度要降低。
当KCl 加到一定数量后，会得到NaCl 和KCl 同时饱和的溶液。
在 KCl 的饱和溶液中，加入NaCl ，KCl 的溶解度也要降低，最后也得到同时为 KCl 和 NaCl 所饱和的溶液，这种溶解度变化的关系，可以从等边三角形坐标表示的图形中反映出来。
等边三角形坐标（见图1）可以表示出三种物质的任何质量百分组成。
三角形顶点A 、B 、C 分别代表三种纯物质，三条边线表示任何两种物质混合物的百分组成，三角形内各点表示三种物质混合物的百分组成。
例如图1中的P 点表示 A 20％，B 10％，C 70％。
在一次实验中，分析五个饱和溶液的组成，得如下的结果（以质量百分率表示）： 请在等边三角形坐标图（图2）上标出上表中各点的位置，再将各点连成曲线。
连结 AF 和 BF 。
回答下列问题（1）D 、E 两点分别表示什么？（2）F 点表示什么？（3）DF 和E F 曲线分别表示什么？（4）如果NaCl 、KCl 、H 2O 三种物质混合物的百分组成在 CDFE 区域内，则该混合物处于什么状态？（5）如果混合物的百分组成在 ADF 区域内，则该混合物处于什么状态？（6）如果混合物的百分组成在BEF 区域内，则该混合物处于什么状态？17．测定分子量的常用方法之一是凝固点下降法。
例如水是常用的溶剂，当水中溶解了某种不挥发的溶质时，水的凝固点（即冰点）即会下降，海水在0℃时不会结冰就是这个原因。
凝固点下降的程度与溶质的分子数有关，而与溶质是何种物质无关。
当溶剂的量确定时，凝固点的降低值与溶质的分子数成正比。
已知10.0g 樟脑中溶解0.412g 萘，凝固点下降了13℃。
某种由C 、H 、O 组成的有机物2.30g 溶于15.6 g 樟脑中，凝固点下降了49.5℃。
如果把3.667g 该有机物完全燃烧，生成 9.236g CO 2和1.634g H 2O ，求该物质的分子式（已知萘的相对分子质量为：128）18．已知可以通过凝固点降低法来测定溶质的分子量。
今有0.900g乙酸溶解在500g 水中所得的溶液，其凝固点为－0.588℃，另有2.32g乙酸溶解在100g苯中，所得溶液的凝固点较纯苯降低了0.970℃（已知：K g（水）＝1.86K·kg/mol，K g（苯）＝5.12K·kg/mol）（1）分别计算乙酸在水中和苯中的摩尔质量。
（2）比较计算结果，预测或假设两者不同的原因。
19．（1）0.900g HAc溶解在50.0g水中所形成的溶液，其凝固点为－0.558℃。
2.32g HAc 溶解在100g苯中所形成的溶液，其凝固点较纯苯降低了0.970℃。
试分别计算HAc在水中和苯中的摩尔质量，并解释在水和苯中醋酸的摩尔质量为什么不相同。
已知：水和苯的凝固点降低常数K f分别为1.86和5.12K·kg·mol－1。
（2）在100g水中溶入摩尔质量110.1g·mol－1的不挥发性溶质2.220g，沸点升高了0.105℃，若再加入摩尔质量未知的另一种不挥发性溶质2.160克，沸点又升高了0.107℃试计算：①水的沸点升高常数K b，未知物的摩尔质量M2和水的摩尔蒸发热△H；②该溶液在298K时蒸气压（设该溶液为理想溶液）。
20．离于液体是常温下呈液态的离子化合物，已知品种几十种，是一类“绿色溶剂”。
据2002年4月的一篇报道，最近有人进行了用离子液体溶解木浆纤维素的实验，结果如下表所示：向溶解了纤维素的离子液体添加约1.0%（质量）的水，纤维素会从离子液体中析出而再生；再生纤维素跟原料纤维素的聚合度相近；纤维素分子是葡萄糖（C6H12O6）的缩合高分子，可粗略地表示如下图，它们以平行成束的高级结构形成纤维；葡萄糖缩合不改变葡萄糖环的结构；纤维素溶于离子溶液又从离子液体中析出，基本结构不变。
n＝400～1000表中[C4min]Cl是1－（正）丁基－3－甲基咪唑正一价离子的代号，“咪唑”的结构如右上图所示。
回答如下问题：（1）在下面的方框中画出以[C4min]＋为代号的离子的结构式。
（2）符号[C6min]＋和[C8min]＋里的C6和C8代表什么？答：和。
（3）根据上表所示在相同条件下纤维素溶于离子液体的差异可见，纤维素溶于离子液体的主要原因是纤维素分子与离子液体中的之间形成了键；纤维素在[C4min]Cl、[C4min]Br、[C4min][BF4]中的溶解性下降可用来解释，而纤维素在[C4min]Cl、[C6min]Cl和[C8min]Cl中溶解度下降是由于的摩尔分数。
（4）在离子液体中加入水会使纤维素在离子液体里的溶解度下降，可解释为：。
（5）假设在[C4min]Cl里溶解了25%的聚合度n＝500的纤维素，试估算，向该体系添加1.0%（质量）的水，占整个体系的摩尔分数多少？假设添水后纤维素全部析出，析出的纤维素的摩尔分数多大？C组21．右图为水－苯酚的T－x图，横坐标为苯酚的质量百分含量，纵坐标为温度，曲线ACB表示不同温度下水与苯酚恰好达到互溶时的组成。
