物理化学复习题

物理化学复习题

概念题

第一章

理想气体模型，（（1）分子之间无相互作用力 （2）分子本身不占有体积 ） 道尔顿定律 PB=PyB 临界参数

（1）临界温度Tc：气体加压液化的最高允许温度。 （2）临界压力Pc：临界温度时的饱和蒸汽压力

（3）临界体积Vc：在临界温度和临界压力下，物质的摩尔体积。 范德华方程（van der Waals equation）

a

(p?2)(Vm?b)?RT Vm维利方程Virial equation (纯经验方程)

pVBB m?(1?2?3??) 2RTVmVm

pV m?(1?B2'p?B3'p2??) RT

压缩因子 Z=pVm/RT

pV临界压缩因子(critical compression factor )

zc?cm,c RTc

第二章

热力学的研究对象

研究热、功和其他形式能量之间的相互转换及 其转换过程中所遵循的规律 研究各种物理变化和化学变化过程中所发生的能量效应 研究化学变化的方向和限度 体系或系统（System）

在科学研究时必须先确定研究对象，把一部分物质与其余分开，这种分离可以是实际的，也可以是想象的。这种被划定的研究对象称为体系，亦称为物系或系统 封闭体系（closed system）

体系与环境之间无物质交换，但有能量交换。 敞开体系（open system）

体系与环境之间既有物质交换，又有能量交换。 孤立体系（isolated system）

体系与环境之间既无物质交换，又无能量交换，故又称为隔离体系。有时把封闭体系和体系影响所及的环境一起作为孤立体系来考虑。 广度性质（extensive properties）

又称为容量性质，它的数值与体系的物质的量成正比，如体积、质量、熵等。这种性质有加和性，在数学上是一次齐函数。 强度性质（intensive properties）

它的数值取决于体系自身的特点，与体系的数量无关，不具有加和性，如温度、压力等。它在数学上是零次齐函数。指定了物质的量的容量性质即成为强度性质，如摩尔热容。

热力学能（thermodynamic energy）

以前称为内能（internal energy）,它是指体系内部能量的总和，包括分子运动的平动能、分子内的转动能、振动能、电子能、核能以及各种粒子之间的相互作用位能等。 热力学第一定律

（The First Law of Thermodynamics） ?U = Q + W

对于微小变化： dU= ?Q+ ?W 焓

定义：H=U+pV 称为“焓”，焓是状态函数。 盖斯定律：

在整个过程恒容或恒压情况下，化学反应的热仅与始终态有关，而与具体途径无关。

相变焓

定义：1mol纯物质与恒定温度T及该温度的平衡压力下发生相变时对应的焓变?相变Hm（T），即为该纯物质于温度T条件下的相变焓。单位为J mol-1或kJ mol-1。 标准摩尔生成焓（standard molar enthalpy of formation）

在标准压力下，反应温度时，由最稳定的单质合成标准状态下一摩尔物质的焓变，称为该物质的标准摩尔生成焓， 标准摩尔燃烧焓

标准压力下，反应温度时，物质B完全氧化成相同温度的指定产物时的焓变称为标准摩尔燃烧焓（Standard molar enthalpy of combustion）

第三章

热力学第二定律（The Second Law of Thermodynamics）

克劳修斯（Clausius）的说法：“不可能把热从低温物体传到高温物体，而不引起其它变化。” 开尔文（Kelvin）的说法：“不可能从单一热源取出热使之完全变为功，而不发生其它的变化。” 后来被奥斯特瓦德(Ostward)表述为：“第二类永动机是不可能造成的”。 第二类永动机：从单一热源吸热使之完全变为功而不留下任何影响。 卡诺定理：

所有工作于同温热源和同温冷源之间的热机，其效率都不能超过可逆机，即可逆机的效率最大。

第四章

偏摩尔量XB的定义为：

def?X

XB??

?nBT,p,nc

理想液态混合物

液体混合物定义： 不分溶剂和溶质，任一组分在全部浓度范围内都符合拉乌尔定律；从分子模型上看，各组分分子彼此相似，在混合时没有热效应和体积变化，这种溶液称为液体混合物。光学异构体、同位素和立体异构体混合物属于这种类型。?B(l)= ?B?(g)+RTlnxB

??????依数性质：（colligative properties）

指定溶剂的类型和数量后，这些性质只取决于所含溶质粒子的数目，而与溶质的本性无关。溶质的粒子可以是分子、离子、大分子或胶粒。

依数性的种类： 蒸气压下降，凝固点降低，沸点升高，渗透压

第六章

自由度（degrees of freedom）

确定平衡体系的状态所必须的独立强度变量的数目称为自由度，F=C-P+n

第十章

朗缪尔吸附等温式 θ=bp/(1+bp)

式中，θ为覆盖率，b为吸附平衡常数，p为平衡时的气相压力。

第十一章

基元反应aA+bB P的质量作用定律 r=kcAacBb

该式表示基元反应的速率与所有反应物浓度（带相应指数）的乘积成正比，其中浓度指数恰是反应式中各相应物质计量系数的绝对值。其中，比例系数k为基元反应的速率常数。 反应速率方程

表示化学体系中反应速率与反应物的浓度间函数关系的方程式称为反应速率方程 νA=-dcA/dt=kcAnAcBnB·····

式中，nA,nB等分别称为反应组分的反应分级数；n=nA+nB+···为反应的总级数。

第十二章

丁铎尔现象：

当将点光源发出的一束可见光照射到胶体系统时，在垂直于入射光的方向上可观察到一个发亮的光锥，此现象称为丁铎尔现象。 胶体的沉降平衡

当胶体粒子的沉降速率与其扩散速率相等时，胶体粒子在介质的浓度随高度形成一定分布并且不随时间而变，这一状态称为胶体粒子处在沉降平衡。

简答题 第二章

1. 状态和状态函数

状态：静止的系统内部的状态。

体系的一些性质，其数值仅取决于体系所处的状态，而与体系的历史无关；它的变化值仅取决于体系的始态和终态，而与变化的途径无关。具有这种特性的物理量称为状态函数（state function）。

2. 写出同一温度下, 一定聚集态分子式为CnH2n物质的?fHom与其?cHom之间的关系. ?fHom + ?cHom = n [?fHom( CO2,g) + ?fHom (H2O,l)]

第三章：

熵的定义与物理意义

B?Q答:

SB?SA??S?()RA T熵是量度系统无序度的函数。无序度越大，熵值越大。相反，熵越小。

下列哪个式子不受理想气体的条件限制？

(a) △H=△U +P△V (b) Cp,m –Cv,m = R

γ

(c) PV=常数 （d）W=-nRTln(V2/V1) 答 (a)

?第四章

1. 保持温度、压力和除B以外的其它组分不变，体系的Gibbs自由能随nB的变化率称为化学势，所以化学势就是偏摩尔Gibbs自由能。该说法是否正确? 答: 正确

?G

?B?()T,p,nc(c?B) ?nB

2. 设物质B在某T、p下有两种相态，其化学势分别为?(?) 和?( ?)。?相转化为?相, 过程自发进行的条件是: 答: ?(?) > ?( ?)

3. 拉乌尔定律（Raoult’s Law）与亨利定律（Henry’s Law）的差异 答:

在定温下，在稀溶液中，溶剂的蒸气压等于纯溶剂蒸气压 乘以溶液中溶剂的物质的量分数; 在一定温度和平衡状态下，气体在液体里的溶解度（用物质的量分数x表示）与该气体的平衡分压p成正比。

4．理想液态混合物的混合性质 答: ? mix V ? 0 ? mix H ? 0 ? mix S R ( n B ln X B mix G ? RT ? ( n B X B)ln? ?) ?BB拉乌尔定律和亨利定律没有区别

稀溶液的定义

两种挥发性物质组成一溶液，在一定的温度和压力下，在一定的浓度范围内，溶剂遵守Raoult定律，溶质遵守Henry定律，这种溶液称为稀溶液。

5．活度定义

路易斯（G.N.Lewis）提出了活度的概念。因为?B*(l)代表了纯液态B在一定温度T、压力p下的化学势，当xB?1时，必然aB ? 1。

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