物化重点公式总结ppt.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,物理化学总复习,一、气 体,1.,理想气体定义、微观特征、,PVT,关系,凡是在任何,T,、,P,下均符合理想气体状态方程的气体称为,。,分子本身不具有体积,分子间无相互作用力,微观特征,PVT,关系,2.,实际气体对理想气体的偏差、范德华方程,3.,实际气体液化的条件,实际气体方程,压缩因子图,对于理想气体,必要条件,充分条件,二、热力学基础及应用,1.,热力学第一、二定律表述、数学表达式,第一类永动机不能实现,第二类永动机不能实现,过程可逆,过程不可逆,2.,基本概念,体系、环境及体系分类；,状态函数及其特点；,功与热及热力学能；,焓的定义：,一定量理想气体的,U,、,H,都仅是温度的函数,恒压摩尔热容、恒容摩尔热容：,理想气体：,标准生成热、标准燃烧热与标准反应热关系：,反应,反应,反应的恒压热效应与恒容热效应的关系：,如反应,若反应的,则,熵函数、亥姆霍兹自由能、吉布斯自由能定义及判据：,自发过程,可逆过程,第三定律熵：,恒温、恒容及无其它功，,自发过程,可逆过程,恒温、恒压及无其它功，,自发过程,可逆过程,偏摩尔量、化学势及化学势判据：,有可能发生过程,可逆过程,W,、,Q,、,U,、,H,、,S,、,A,及,G,的计算：,3.,基本过程、基本公式,理想气体自由膨胀,理想气体等温可逆过程,理想气体等容可逆过程,理想气体等压可逆过程,zy,13/12-11,理想气体绝热可逆,可逆相变化过程,4.,例题,1.298K,时，将,2mol,的,N,2,理想气由,0.1 MPa,恒温可逆压缩到,2MPa,，,试计算此过程的,W,、,Q,、,U,、,H,、,S,及,G,。,如果被压缩了的气体做恒温膨胀再回到原来状态，问此过程的,W,、,Q,、,U,、,H,、,S,及,G,又是多少？,2.,根据下列数据，求乙烯,C,2,H,6,(g),在,298K,时的标准摩尔生成热与标准摩尔燃烧热：,(1),C,2,H,6,(g)+7/2O,2,(g)=2CO,2,(g)+3H,2,O(l),(2),C,(,石墨,)+,O,2,(g),=CO,2,(g),(3),H,2,(g)+1/2O,2,(g)=H,2,O(l),3.,苯在正常沸点,353K,时摩尔汽化焓为,30,75kJmol,1,。今将,353K,、,101,325kPa,下的,1mol,液态苯在恒温恒压下蒸发为苯蒸气（设为理想气体）。,1,）求此过程的,Q,，,W,，,U,，,H,，,S,，,A,和,G,；,2,）应用有关原理，判断此过程是否为可逆过程。,4.,气相反应,A(g)+B(g)=Y(g),在,500,，,100kPa,进行，试计算该反应的,及过程的,Q,、,W,各为多少,(,气体可视为理想气体,),物 质,/kJ.mol,-1,C,p,m,/J.K,-1,.mol,-1,A(g),235 19.1,B(g)52 4.2,Y(g),241 30.0,解：,或者,三、溶液、相平衡及化学平衡,理想溶液、理想稀溶液、独立组分数、自由度数、相律、标准生成吉布斯自由能、标准平衡常数等。,基本概念：,概念题辨析,(1),克拉佩龙方程式用于纯物质的任何两相平衡。,(2),一定温度下的乙醇水溶液，可应用克,克,方程计算其饱和蒸气压。,(3),任一化学反应的标准平衡常数都只是温度,的函数。,(4),理想稀溶液中的溶质遵守拉乌尔定律；溶,剂遵守亨利定律。,(5),相是指系统处于平衡时，系统中物理性质,及化学性质都完全相同的均匀部分。,(6),依据相律，纯液体在一定温度下，蒸气压,应该是定值。,(7),范特荷夫等温方程,表示系统标准状态下性质的是,用来判断反应进行方向的是,。,(8),A(l),与,B(l),可形成理想液态混合物，若在一定温度,T,下，纯,A,、纯,B,的饱和蒸气压,P,A,*,P,B,*,则在二组分的蒸气压,-,组成相图上的气、液两相平衡区，呈平衡的气、液两相的组成必有,。,y,B,x,B,(B)y,B,x,B,(C)y,B,=x,B,基本计算：,1.,溶液组成及气液相组成、分压、相数量,的计算；,3.,相图分析及相律计算；,4.Vant Hoff,等温方程、等压方程应用，,平衡常数及平衡组成的计算单组分气液两相平衡时平衡温度、压力的计算；,求总压为,101.325kPa,时气、液相浓度各为多少？,1.,苯和甲苯构成理想液态混合物，已知,358K,时,2.,一定温度,A,和,B,构成的理想溶液中,A,的摩尔分数浓度,x,A,=0.5,，求平衡气相的总压和气相中,A,的摩尔分数浓度。,已知该温度下纯,A,的饱和蒸气压,（一）相平衡总结,一、相律：,f=C,P,+2,二、克拉贝龙方程,三、二组分系统基本相图：,1.,两种固态物质完全不互溶的相图,低共熔点,稳定化合物,不稳定化合物,有共轭溶液,A,+B,l,+B,A,+,l,A,+AB,B,+AB,l,+AB,A,+AB,2,B,+AB,2,A,+B,+B,+,l,+AB,2,+B,有一转熔温度,最高会溶点,2.,两种固态物质或液态物质能部分互溶的相图,有低共熔点,+,+,+,+,l,l,+,+,l,l,+,3.,两种固态物质或液态物质能完全互溶,第一类溶液,最低恒沸,(,熔,),点,最高恒沸,(,熔,),点,四、二组分系统相图基本特征：,1,）单相区：,A,，,B,两组分能形成溶液或固溶体的部分。,相区内的一点既代表系统的组成和温度；,又代表该相的组成和温度。,2,）两相区：,处于两个单相区或单相线之间。,相区内的一点只代表系统的组成和温度；,结线两端点代表各相的组成和温度。,两相区内适用杠杆规则。,3),凡是曲线都是两相平衡线。线上的一点为相点，表示一个平衡相的状态。,4),凡是垂直线都可看成单组分纯物质。,如果是稳定化合物：,垂线顶端与曲线相交，为极大点；,若是不稳定化合物：,垂线顶端与水平线相交，为“,T”,字形,5),凡是水平线基本上都是“三相线”。三相线上,f,=0,6),冷却时，当物系点通过,(,两相平衡,),曲线时，步冷曲线上出现一转折：当物系点通过三相线时，步冷曲线上出现平台；,(,三相线的两端点除外,),。,（二）例题,例,1,1,固体,Fe,FeO,Fe,3,O,4,与气体,CO,CO,2,达到平衡时，其独立组分数,K,=_,相数,=_,，和自由度数,f,=_,3,4,1,解,:Fe,3,O,4,+CO=3FeO+CO,2,FeO,+CO=Fe+CO,2,R=2,，,R=0,所以,K,=5 2=3,=4,f,=3 4+2=1,2,下列化学反应，同时达平衡时,(900,1200K),，,CaCO,3,(s)=CaO(s,)+CO,2,(g),CO,2,(g)+H,2,(g)=CO(g)+H,2,O(g),CO(g)+H,2,O(g)+CaO(s,)=CaCO,3,(s)+H,2,(g),其独立组分数,K,=_,相数,=_,，和自由度数,f,=_,4,3,3,解,:R=2 R=0,所以,K,=6 2=4,=3,f,=6 3+2=3,此系统的独立组分数,=_,，自由度数,=_,。,3,3,解,:AlCl,3,+3H,2,O=Al(OH),3,(s)+3HCl (R=1),K,=4 1=3,=2,f,=3 2+2=3,或,Al,+3,Cl,-,H,2,O,OH,-,H,+,Al(OH),3,(s),(S=6),Al,+3,+3OH,-,=Al(OH),3,(s),H,2,O,=OH,-,+,H,+,R=2,OH,-,=H,+,R=1,K,=6 3=3,=2,f,=3 2+2=3,3.,AlCl,3,溶液完全水解后，,4.,完全互溶双液系统,x,B,=0.6,处，平衡蒸气压有最高值，,x,B,(l),x,B,(,总,)p,凹,p,凸,(15),化学吸附的吸附力是化学键力,