傅献彩《物理化学》考研2021考研复习笔记和真题
傅献彩版物理化学笔记
傅献彩版物理化学笔记
物理化学是一门融计算机科学、化学、物理以及生物技术为一体的科学，它的研究范
围很广泛，可以从结构、性质、反应以及现象等方面来分析物质在它们物理化学性质上的
变化。
通常，物理化学研究了物质在它们结构宏观表现以及它们相互间关系上的深入性质。
物理化学主要关注对象是分子，由于分子是物质最小单位。
因此，物理化学也有助于研究
物质的行为如何影响整体的特定物理性质。
物理化学的研究分为实验研究和理论研究两大类：实验研究是以实验结果作为主要出
发点，依据实验结果对物质的性质进行建模和解释；理论研究是以现有的理论模型和计算
方法进行分析，用来阐明和解释物质性质间的关系和规律。
实验研究可以分为实验材料合成、物性测试和结构表征等，其中，实验材料合成涉及
物质结构的改造；物性测试可探究物质的性质、强度等；而结构表征则涉及到使用物理量
子化学等实验方法对物质的结构特征进行研究。
理论研究涉及到各种相关的理论模型，比如量子力学模型、Schrödinger方程以及等
温热力学模型等，使用这些理论可以更深入、准确地解释物质性质。
同时，物理化学也可
以利用计算机辅助设计技术，包括利用数值模型进行研究，也可以利用电子计算机实现复
杂的计算效率。
物理化学的研究方法有很多，可以利用各种实验方法去探测物质的结构和性质，也可
以使用计算机实现复杂的数值模型，另外，还可以凭借多种理论模型来说明物质的作用机
制并对其进行分析。
此外，不同研究者可根据自己的意图，将上述若干研究方法结合起来，从而使分子或者物质等得到更准确的理解，让我们更好地利用物质身上的结构特性和性质，来得到技术创新和科学发现。
(NEW)傅献彩《物理化学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解
目 录第1章 气 体1.1 复习笔记1.2 课后习题详解1.3 名校考研真题详解第2章 热力学第一定律2.1 复习笔记2.2 课后习题详解2.3 名校考研真题详解第3章 热力学第二定律3.1 复习笔记3.2 课后习题详解3.3 名校考研真题详解第4章 多组分系统热力学及其在溶液中的应用4.1 复习笔记4.2 课后习题详解4.3 名校考研真题详解第5章 相平衡5.1 复习笔记5.2 课后习题详解5.3 名校考研真题详解第6章 化学平衡6.1 复习笔记6.2 课后习题详解6.3 名校考研真题详解第7章 统计热力学基础7.1 复习笔记7.2 课后习题详解7.3 名校考研真题详解第8章 电解质溶液8.1 复习笔记8.2 课后习题详解8.3 名校考研真题详解第9章 可逆电池的电动势及其应用9.1 复习笔记9.2 课后习题详解9.3 名校考研真题详解第10章 电解与极化作用10.1 复习笔记10.2 课后习题详解10.3 名校考研真题详解第11章 化学动力学基础（一）11.1 复习笔记11.2 课后习题详解11.3 名校考研真题详解第12章 化学动力学基础（二）12.1 复习笔记12.2 课后习题详解12.3 名校考研真题详解第13章 表面物理化学13.1 复习笔记13.2 课后习题详解13.3 名校考研真题详解第14章 胶体分散系统和大分子溶液14.1 复习笔记14.2 课后习题详解14.3 名校考研真题详解第1章 气 体1.1 复习笔记一、气体分子动理论1．理想气体理想气体：在任何压力、任何温度下都符合理想气体状态方程pV＝nRT 的气体。
理想气体状态方程中，p为气体压力，单位是Pa；V为气体的体积，单位是m3；n为物质的量，单位是mol；T为热力学温度，单位是K；R是摩尔气体常数，。
2．气体分子动理论的基本公式（1）气体分子运动的微观模型①气体是大量分子的集合体；②气体分子不断地作无规则的运动，均匀分布在整个容器之中；③分子彼此的碰撞以及分子与器壁的碰撞是完全弹性的。
《物理化学》考研傅献彩版配套考研真题库
《物理化学》考研傅献彩版配套考研真题库第一部分考研真题精选一、选择题1原电池在定温定压可逆条件下放电时，过程中与环境交换的热量在数值上与下列哪个量数值相等？（）[北京科技大学2011研]A．Δr H mB．零C．TΔr S mD．Δr G m【答案】C查看答案【解析】等温可逆过程，Q r＝TΔr S m。
2采用对消法（或称补偿法）测定电池电动势时，需要选用一个标准电池。
这种标准电池所具备的最基本条件是（）。
[首都师范大学2010研]A．电极反应的可逆性很大，常用做参比电极B．电动势精确已知，与测量温度无关C．电池可逆，电势具有热力学意义D．高度可逆，电动势温度系数小，稳定【答案】D查看答案【解析】标准电池指测定电池电动势时，需要的电动势已知的并且稳定不变的辅助电池。
其电池内的反应是可逆的，且与温度的关系很小。
3为延长建筑物的寿命和降低成本，最好不用下面哪种水来搅拌用于浇注钢筋的混凝土？（）[中国科学技术大学2010研]A．河水B．超纯水C．海水D．去离子水【答案】C查看答案【解析】钢筋混泥土的主要成分是铁，海水中含有多种矿物质，会与铁形成原电池，而腐蚀钢筋。
4一贮水铁箱上被腐蚀了一个洞，今用一金属片焊接在洞外面以堵漏，为了延长铁箱的寿命，选用哪种金属片为好？（）[中国科学技术大学2010研]A．镀锡铁B．铁片C．铜片D．锌片【答案】D查看答案【解析】为了达到防腐蚀的目的，焊接的金属应该与铁构成原电池，且选择的金属片的活性要高于铁，所以为锌片。
5反应A＋B→P符合Arrhenius公式，当使用催化剂时，其活化能降低了80kJ·mol －1，在室温（298K）下进行反应时，催化剂使其反应速率常数约提高了（）倍。
[中国科学技术大学2010研]A．2×105B．1014C．5000D．9×1012【答案】B查看答案【解析】根据Arrhenius经验式的指数式解得6某具有简单级数的反应，速率常数k＝0.1dm3·mol－1·s－1，起始浓度为0.1mol·dm －3，当反应速率降至起始速率的1/4时，所需时间为（）。
傅献彩《物理化学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解-第7~9章【圣才出品】
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对一切可能的微观运动状态所求的平均值。该假设表明可以通过对微观量的统计计算得到宏 观量。
说明：对于一个粒子数 N、体积 V 和内能 U 确定的系统，根据等概率假定，其微观状 态数最多的那种分布称为最概然分布。
2．配分函数的分离
粒子（全）配分函数可分解为各独立运动配分函数之乘积，即
q qt qr qv qe qn ，称为配分函数析因子性质。
q = q q q 定域子系统：
v
e
n （若不考虑电子运动和核运动，定域子的全配
分函数即等于振动配分函数。）
3．配分函数与热力学函数的关系
表 7-1
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四、各配分函数的求法及其对热力学函数的贡献
1．原子核配分函数
q g en,0 / kT
n
n,0
或
（核基态的能量选为零时）
q0 n
gn,0
q n 与 T，V 无关，对热力学能、焓和热容没有贡献，对熵、Helmholtz 自由能和
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第 7 章 统计热力学基础
傅献彩《物理化学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(电解与极化作用)【圣才出品】
E分解 阳极，析出 -阴极，析出 E可逆 阳极 阴极
分解电压是指对所需的最小电压而言，因此可不考虑溶液中因克服电阻而引起的电位降 （IR）。
4．极化曲线——超电势的测定 电化学超电势（又称活化超电势）：为了使电极反应顺利进行所额外施加的电压。
超电势：某一电流密度下的电势不可逆 与可逆 之间的差值，可用于表示电极极化的状
况。
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极化曲线：超电势或电极电势与电流密度之间的关系曲线。极化曲线的形状和变化规律 反映了电化学过程的动力学特征，从极化曲线上可得到在一定电流密度时的超电势。
（1）极化曲线可分为阴极极化曲线和阳极极化曲线，极化曲线有如下规律（如图 10-1 所示）
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浓差极化是由于离子扩散速率小于离子在电极上放电的速率，使得电极附近的离子浓度 较本体溶液浓度有差别所致。其结果是使阴极的电极电势变得比可逆时更小一些，而使阳极 电极电势变得比可逆时更大一些。
浓差极化的数值与浓差的大小有关，而浓差的大小则与搅拌情况、电流密度和温度有关。 因浓差极化主要是由于离子在溶液中的扩散速率缓慢引起的，所以可以通过搅拌或升高电解 温度，来部分消除。也可以利用滴汞电极上的浓差极化进行极谱分析。
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极上，超电势很小，所以标准氢电极中的铂电极要镀上铂黑。 （3）影响超电势的因素 ①电极材料；②电极的表面状态；③电流密度；④温度；⑤电解质的性质；⑥浓度；⑦
溶液中的杂质等。
三、电解时电极上的竞争反应 1．阴极上的反应 电解时阴极上发生还原反应。发生还原的物质有：金属离子、氢离子等。 判断在阴极上首先析出何种物质，应把可能发生还原物质的电极电势计算出来，同时考 虑它的超电势。电极电势最大的首先在阴极析出，即在阴极上（还原）电势愈正者，其氧化 态愈先还原而析出。 2．阳极上的反应 电解时阳极上发生氧化反应。发生氧化的物质有：阴离子如 Cl－、OH－等，阳极本身 发生氧化。 判断在阳极上首先发生什么反应，应把可能发生氧化物质的电极电势计算出来，同时要 考虑它的超电势。电极电势最小的首先在阳极氧化，即在阳极上（还原）电势愈负者，其还 原态愈先氧化而析出。 3．实际分解电压的计算 确定了阳极、阴极析出的物质后，将两者的析出电势相减，就得到了实际的电动势，即理论分解电压； ΔE 不可逆——由于电极上反应的不可逆，即电极极化效应所致； IR——电解池内溶液、导线和接触点等的电阻引起的电压降。
傅献彩《物理化学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(化学动力学基础(二))【圣才出品】
二、过渡态理论 1．过渡态理论基本要点
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（1）反应物到产物必须经过一种过渡状态，即反应物分子活化形成活化络合物的中间 状态，反应物与活化络合物之间能很快速成化学平衡。
（2）活化络合物又可分解为产物，活化络合物分解步骤为慢步骤，化学反应速率由活 化络合物分解步骤决定。
Ep (r) De[exp{2a(r r0)} 2exp{a(r r0)}]
计算双原子分子势能 Ep 最常用的经验公式。式中 r0 是分子中双原子分子间的平衡核间
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距，De 是势能曲线的井深,a 为与分子结构有关的常数。
③活化络合物，就向产物转化，这步是反应的速决步。
（2）对于一般基元反应，速率常数的计算式为
k kBT f ' exp( E0 )
h fB
RT
B
4．过渡状态理论的优缺点
（1）优点
①形象地描绘了基元反应进展的过程。
②原则上可以从原子结构的光谱数据和势能面计算宏观反应的速率常数。
（3）反应物分子间相互作用势能是分子间相对位置的函数，反应物转化为产物的过程 是体系势能不断变化的过程。
（4）过渡状态理论提供了由物质基本结构系数[υ（振动频率）,m（质量）,r（核间距） 等]计算反应速率常数的方法。
过渡态理论：由反应物分子变成生成物分子,中间一定要经过一个过渡态,而形成这个过 渡态必须吸取一定的活化能，即反应物分子活化形成活化络合物的中间状态，所以又称为活 化络合物理论。用该理论，只要知道分子的振动频率、质量、核间距等基本物性，就能计算 反应的速率常数，所以又称为绝对反应速率理论。
物理化学 傅献彩版 知识归纳
−
E kT
⎞ ⎟⎠
dE
代表分子能量介于
E
~
(E + dE)
之间的分子
占总分子数的分数。
N E1→∞ N
=
exp
⎛ ⎜⎝
−
E1 kT
⎞ ⎟⎠
代表能量超过
E1
的分子占总分子数的分数。
N E2 →∞ N E1→∞
=
exp
⎛ ⎜⎝
−
E2 − kT
E1
⎞ ⎟⎠
代表能量超过
E2
与能量超过
E1
的分子数的比值。
最概然速率： vm =
诀窍：题目若要计算 ∆A ，一般是恒温过程；若不是恒温，题目必然会给出绝对熵。
∂V ∂T
⎞ ⎟⎠ p
6. Gibbs-Helmholtz 方程
5
乐山师范学院 化学与生命科学学院
⎡ ⎢ ⎢
∂
⎛ ⎜⎝
∆G T
⎞ ⎟⎠
⎤ ⎥ ⎥
=
−
∆H
，
⎡ ⎢ ⎢
∂
⎛ ⎜⎝
∆A ⎞ ⎤
T
⎟⎠
⎥ ⎥
= − ∆U
⎢ ∂T ⎥
T 2 ⎢ ∂T ⎥
T2
⎢⎣
⎥⎦ p
⎢⎣
⎥⎦ p
7. 一些基本过程的 ∆S, ∆A, ∆G 的计算
⎞ ⎟
(3β
⎠
−1)
=
8τ
8. 压缩因子
Z = pVm = pV RT nRT
若 Z > 1 ，表明在同温同压下，实际气体的体积大于理想气体的体积，即实际气体难于 压缩。若 Z < 1 ，则情况相反。先求对比压力和对比温度，查压缩因子图得到压缩因子，
物理化学傅献彩复习题答案
物理化学傅献彩复习题答案【篇一：物理化学傅献彩课后复习题(非习题)答案】【篇二：南京大学物理化学下册(第五版傅献彩)复习题及解答】>第九章1.可逆电极有哪些主要类型?每种类型试举一例，并写出该电极的还原反应。
对于气体电极和氧化还原电极在书写电极表示式时应注意什么问题?答：可逆电极有三种类型：2+2+-(1)金属气体电极如zn(s)|zn (m) zn(m) +2e= zn(s)-- -(2)金属难溶盐和金属难溶氧化物电极如 ag(s)|agcl(s)|cl(m)，agcl(s)+ e= ag(s)+cl(m)3+2+3+- 2+(3)氧化还原电极如： pt|fe(m1),fe(m2)fe(m1) +e= fe(m2)对于气体电极和氧化还原电极，在书写时要标明电极反应所依附的惰性金属。
2.什么叫电池的电动势?用伏特表侧得的电池的端电压与电池的电动势是否相同?为何在测电动势时要用对消法?答：正、负两端的电势差叫电动势。
不同。
当把伏特计与电池接通后，必须有适量的电流通过才能使伏特计显示，这样电池中发生化学反应，溶液浓度发生改变，同时电池有内阻，也会有电压降，所以只能在没有电流通过的情况下才能测量电池的电动势。
3.为什么weslon标准电池的负极采用含有cd的质量分数约为0.04~0.12的cd一hg齐时，标准电池都有稳定的电动势值?试用cd一hg的二元相图说明。
标准电池的电动势会随温度而变化吗?答：在cd一hg的二元相图上，cd的质量分数约为0.04~0.12的cd一hg齐落在与cd一hg固溶体的两相平衡区，在一定温度下cd 一hg齐的活度有定值。
因为标准电池的电动势在定温下只与cd一hg齐的活度有关，所以电动势也有定值，但电动势会随温度而改变。
4.用书面表示电池时有哪些通用符号?为什么电极电势有正、有负？用实验能测到负的电动势吗？答：用“|”表示不同界面，用“||”表示盐桥。
电极电势有正有负是相对于标准氢电极而言的。
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傅献彩《物理化学》考研2021考研复习笔记和真题
第1章气体
1.1 复习笔记
【通关提要】本章通过气体分子运动模型，从微观角度了解分子的运动规律。
本章重点在于了解气体分子的性质，如运动公式、速率分布、能量分布、碰撞频率等。
在非理想气体中重点了解van der Waals方程及对比状态定律。
【知识框架】
【重点难点归纳】
一、气体分子动理论
1理想气体
理想气体：符合方程pV＝nRT。
【补充】气体在低压及较高温度下更符合状态方程pV＝nRT
2气体分子动理论的基本公式
（1）气体的根均方速率
式中，u称为气体的根均方速率；
（3）气体压力和根均方速率的关系（根据气体分子动理论导出的基本方程式）
3几个经验定律（见表1-1-1）
表1-1-1 经验定律总结
二、理想气体的状态图
理想气体均表示曲面上且满足关系式：，该状态图也称为相图。
（见图1-1-1和1-1-2）
图1-1-1 p-V坐标图上理想气体在不同温度下的等温线
图1-1-2 V-T坐标图上理想气体在不同压力下的等压线三、分子运动的速率分布
1Maxwell速率分布定律
分子速率分布曲线与温度的关系（见图1-1-3）
图1-1-3 分子速率分布曲线与温度的关系【关系推导】T2＞T1，随着温度升高，最高点下移。
2分子速率的三个统计平均值比较（见表1-1-2）
表1-1-2 分子速率的三个统计平均值比较
四、分子平动能的分布
1分子能量处于E～（E＋dE）之间的分子占总分子中的分数
能量分布函数f（E）
2在二维平面能量大于某定值E1的分子分数
3在三维空间能量大于某定值E1的分子分数
五、气体分子在重力场中的分布Boltzmann（玻耳兹曼）公式：
六、分子的碰撞频率和平均自由程
1平均自由程
2分子的互碰频率
3分子与器壁的碰撞频率
4分子隙流
隙流速度
七、实际气体
1实际气体的行为
（1）压缩因子（Z）衡量偏差的大小：
【判据】①理想气体的pV m＝RT，Z＝1。
②对实际气体，若Z＞1，则pV m＞RT，实际气体的可压缩性比理想气体小。
③当Z＜1时，情况则相反。
（2）Z的变化类型
①Z随压力增加而增加，如H2。
②随压力增加而先下降再上升，有最低点，如CH4。
2Boyle温度
时的温度为Boyle温度。
【判据】当气体温度高于T B时，气体难以压缩，难以液化。
3van der Waals方程式
4维利方程
八、气液间的转变——实际气体的等温线和液化过程
1van der Waals方程式的等温线
范氏方程展开后，可得
V m值可以有三种情况：（1）一实根两虚根；（2）三个相等的实根；（3）三个数值不同的实根。
2对比状态
定义，，，则van der Waals对比状态方程为
九、压缩因子——实际气体的有关计算。