《物理化学K1》
物理化学(第五版)傅献彩上册
物理化学（第五版）傅献彩上册简介《物理化学（第五版）傅献彩上册》是傅献彩教授编写的一本物理化学教材，主要介绍了物理化学的基本概念、理论和实验方法。
该教材分为上册和下册，上册主要讲述了物理化学的基本原理和热力学部分的内容。
物理化学是研究物质的物理性质和化学性质以及它们之间的关系的学科，是化学和物理学的交叉学科。
通过物理化学的学习，我们能够深入理解物质的微观结构和宏观性质，并掌握物质变化的机理和规律。
内容概要《物理化学（第五版）傅献彩上册》共分为八个单元，涵盖了热力学、相平衡、溶液化学以及电化学等内容。
下面是每个单元的简要介绍。
第一单元：热力学基本概念和基本原理本单元介绍了热力学的基本概念和基本原理，包括能量、热力学系统、状态函数、热力学第一定律等内容。
通过学习本单元，我们能够理解热力学的基本概念和基本原理，为后续单元的学习打下坚实的基础。
第二单元：气体状态方程和理想气体的性质本单元介绍了气体的状态方程和理想气体的性质，包括理想气体的状态方程、气体的做功和热力学基本过程等内容。
通过学习本单元，我们能够了解气体的状态方程和理想气体的性质，为后续单元的学习提供基础。
第三单元：条件和过程的热力学函数本单元介绍了条件和过程的热力学函数，包括焓、熵、自由能和吉布斯自由能等内容。
通过学习本单元，我们能够掌握条件和过程的热力学函数的概念和计算方法，进一步理解热力学体系的性质和规律。
第四单元：多元系和混合物的热力学基础本单元介绍了多元系和混合物的热力学基础，包括化学势、理想混合物和非理想混合物等内容。
通过学习本单元，我们能够了解多元系和混合物的热力学基础，进一步理解复杂物质体系的性质和规律。
第五单元：相平衡和化学反应的平衡本单元介绍了相平衡和化学反应的平衡，包括相的稳定条件、化学平衡和平衡常数等内容。
通过学习本单元，我们能够了解相平衡和化学反应平衡的概念和计算方法，进一步理解物质相变和化学反应的规律。
第六单元：溶液化学基础本单元介绍了溶液和溶液中物质的行为，包括溶液的基本概念、溶液中物质的活度和溶液的溶解度等内容。
物理化学参考书目
物理化学参考书目《物理化学》参考书目一、参考文章目录绪论1.美国化学科学机会调查委员会等编：《化学中的机会》，曹家桢等译，中国化学会出版，1986。
2.化学发展简史编写组，《化学发展简史》，科学出版社1980。
3.国家教委理科化学教材编写委员会物理化学编审组，《物理化学教学文集》，高等教育出版社，1986。
4.中国自然辩证法研究会化学化工专业组，《化学哲学基础》编委会编著，《化学哲学基础》，科学出版社，1986。
第一章热力学第一定律及应用1. 王竹溪:“热力学发展史概要”“，《物理通报》，4，145（1962）。
2. 王军民，刘芸：“在热化学中引入反应进度的概念”，《大学化学》，3（5），16（1988）。
3. 刘子祥：“热化学法闭路循环制氢和氧的新进展”，《化学通报》，6，25（1988）。
]4. H.Erlichson:“热力学第一定律中的内能”，《大学物理》，6，18（1987）。
5. L.K.Nash:“Elementary Chemical Thermodynamics”,J.Chem. Educ.42,64(1965).第二章热力学第二定律1.陈荣悌：“热力学第二定律“，《化学通报》，1，49（1963）。
]2.王竹溪:“‘热寂说’不是热力学第二定律的科学推论”，《自然科学争鸣》，1，62（1975）。
3.郑克祥：“Gibbs对化学热力学的贡献”，《大学化学》，2（6），55（1987）4.邵美成：“谈谈对热力学第二定律的一些看法”，《化学通报》，6，325（1977）。
5.邵美成：“熵的概念及其在化学中的应用”，《化学通报》，2，120（1974）。
6.李申生：“太阳能利用与热力学定律”，《大学物理》，5（1987）。
7.高执隶：“关于ΔH和ΔG的一些问题”，《大学化学》，2（2），48，1987。
8.童祜嵩：“将热力学偏导数以及状态方程变量、热容和熵表达的一般方法”，《化学通报》，9，46（1982）。
物理化学绪论第一章热力学第一定律
绪论
二、物理化学发展简史
十九世纪七十年代
物理化学之父 Ostwald F W
Van’ t Hoff
绪论
十九世纪～二十世纪初
电解质的电离理论
Arrhenius
热定理
能斯特
十九世纪末
Байду номын сангаас绪论
活化能
ln k2 Ea ( 1 1 ) k1 R T1 T2
Arrhenius
链反应机理
Nernst
二十世纪
绪论
杂化轨道理论
Pauling
共价键理论
Lewis
量子化学
绪论
前线轨道理论
福井谦一 分子轨道对称守恒原理
Hoffman
绪论
三、物理化学的研究内容
(1) 化学变化的方向和限度问题
(2) 化学反应的速率和机理问题 (3) 物质的性质与其结构之间的关系问题
绪论
四、怎样学习物理化学
(1) 抓住重点，在理解上下功夫 (2) 多做习题
参考书 1）《物理化学》，邓景发等编 2）《物理化学》（上，下）南大， 付献彩编 3）《物理化学》（上，下）姚允斌，朱志昂（修） 4）《物理化学》（上，下） 吉林大学等编 5) 《物理化学》韩德刚等
主要讲授内容
第一章 热力学第一定律 第二章 热力学第二定律 第三章 相平衡 第四章 动力学基础 第五章 表面与胶体化学
绪论
判断 ：
1. 状态固定后，状态函数都固定，反之亦然。 √
2. 状态函数改变后，状态一定改变。
√
3. 状态改变后，状态函数一定都改变。
×
物理化学
第一章 热力学第一定律 本章目录
§1 热力学第一定律 §2 第一定律对理想气体体系的应用
[课件]物理化学第二版第一、二章PPT
![[课件]物理化学第二版第一、二章PPT](https://img.taocdn.com/s3/m/4cc75a69c850ad02de80418c.png)
V 2 . 8m
物理量
数值 单位
数值 单位
0 .2 8
其单位为1
0.5 物理量的表示与运算
单位的表示
一般用小写正体的拉丁字母表示。例如:
3
m s k gm o l d mm
米 秒 千克 摩尔 立方分米 立方米 如果单位来自人名，则第一个字母用大写。例如：
3
K J
Kelvin Joule
V P a
Volt Pascal
0.5 物理量的表示与运算
表格中的物理量
表格中用纯数表示，在表头中用物理量与 其单位的比值表示 实验编号 1
p / kPa
100 50
V / dm
22.7 45.4
3
2
p /k P a 1 0 0
V /d m 2 2 . 7
3
p 1 0 0k P a
V 2 2 . 7 d m
3
0.5 物理量的表示与运算
坐标中的物理量
坐标轴是数轴，坐标轴也要用物理量与其 单位的比值表示
p/kPa
p /k P a 1 0 0
100
p 1 0 0k P a
3 V /d m 2 2 . 7
50
22.7
45.4
V/dm
3
V 2 2 . 7 d m
3
0.5.2 物理量的运算
p V n R T
什么是物理化学?
热
温度变化
压力变化 体积变化 状态变化
电
化学
密 不 可 分
化学反应
原子、分子间的分离与组合
物理学
光
磁
热学、电学、光学、磁学是物理学的重要分支
0.1 物理化学课程的内容
《物理化学》试卷及答案解析
《物理化学》试卷及答案解析一、填空题（每小题2分，共20分）1、状态函数可分为两类：其数值在系统中具有加和性的是，请举三个这类函数的例子；其数值取决于系统自身而与系统中物质数量无关的是，请举三个这类函数的例子。
2、写出Joule-Thomson系数的定义式：。
若Joule-Thomson系数大于0，则该气体经节流过程后，随压力降低，温度。
3、可逆热机的效率与两热源温度的关系是；在其他条件都相同的前提下，用可逆热机去牵引机车，机车的速度将会是。
4、Zn与稀硫酸作用，其他条件相同的情况下，分别在敞口容器中进行和在密闭容器中进行，所放出的热量进行比较，前者后者。
（填“<”、“>”或“=”）5、NH4Cl(s)在真空容器中分解生成NH3(g)和HCl(g)达平衡，该系统的组分数为，相数为，自由度数为。
6、某分解反应为A(s) = 2B(g)+C(g) ，气体视为理想气体，其标准平衡常数K o与解离压力P 之间的关系是。
7、双变量体系的热力学基本公式：dU= PdV ；dG= VdP。
8、在200℃和25℃之间工作的卡诺热机，其效率为%。
9、纯物质混合形成理想液态混合物时，△mix V 0，△mix H 0，△mix S 0，△mix G 0。
（填“<”、“>”或“=”）10、理想气体反应，标准平衡常数K o与用分压表示的经验平衡常数K p之间的关系是；标准平衡常数K o与用物质的量分数表示的经验平衡常数K x之间的关系是。
二、选择题（每小题2分，共20分）1、某气体的压缩因子Z> 1，表示该气体比理想气体（）（A）容易压缩（B）不易压缩（C）容易液化（D）不易液化2、关于气体的隙流，下列说法错误的是（）（A）气体隙流速度与摩尔质量的平方根成正比（B）隙流定律可以用来求气体的摩尔质量（C）利用隙流作用可以分离摩尔质量不同的气体（D）气体分子运动论是隙流定律的理论依据3、系统从一个状态经不可逆过程到达另一状态，系统的ΔS （）（A）大于零（B）小于零（C）等于零（D）无法确定4、碳酸钠和水可以形成Na2CO3·H2O，Na2CO3·7H2O，Na2CO3·10H2O三种水合物，在101.3kPa 时该物系共存的相数最多为（）（A）2 （B）3 （C）4 （D）55、常压下-10℃过冷水变成-10℃的冰，此过程的（）（A）ΔG<0 ,ΔH>0 （B）ΔG>0 ,ΔH>0（C）ΔG=0 ,ΔH=0 （D）ΔG<0 ,ΔH<06、A、B两组分的气液平衡T-x图上，有一最低恒沸点，恒沸物组成为x A=0.7。
西南大学《物理化学》网上作业及参考答案
1：[单选题]恒温下，在反应2NO2(g) = N2O4(g) 达到平衡后的体系中加入惰性气体，则A: 平衡向右移动；B:平衡向左移动；C: 条件不充分，无法判断；D: 平衡不移动。
参考答案：C2：[单选题]某反应速率常数k = 2.31 ×10-2mol-1・dm3・s-1，反应起始浓度为1.0 mol・dm-3，则其反应半衰期为：A: 43.29 s ；B:15 s ；C: 30 s ；D:21.65 s 。
参考答案：A3：[单选题]下列叙述中错误的是：A:水的三相点的温度是273.15K，压力是610.62 Pa ；B:三相点的温度和压力仅由系统决定，不能任意改变；C:水的冰点温度是0℃(273.15K)，压力是101325 Pa ；D: 水的三相点f = 0，而冰点f = 1 。
参考答案：A4：[单选题]在恒温抽空的玻璃罩中封入两杯液面相同的糖水(A)和纯水(B)。
经历若干时间后，两杯液面的高度将是A：A杯高B杯B：A杯等于B杯C：A杯低于B杯D：视温度而定参考答案：A5：[单选题]下列溶液中哪个溶液的摩尔电导最大：A: 0.1M KCl水溶液；B:0.001M HCl水溶液；C:0.001M KOH水溶液；D: 0.001M KCl水溶液。
参考答案：B6：[单选题]已知下列反应的平衡常数：H2(g) + S(s) = H2S(s) (1) K1 ；S(s)+O2(g)=SO2(2) K2则反应：H2(g)+SO2(g)=O2(g)+H2S(g) 的平衡常数为（）A:K1 + K2 ；B:K1 - K2 ；C:K1·K2 ；D:K1/K2 。
参考答案：D7：[单选题]盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎，其主要原因是：A:天气太热；B:很少下雨；C:肥料不足；D:水分倒流。
参考答案：D8：[单选题]过饱和溶液中，溶质的化学势比同温同压纯溶质的化学势A：高B：低C：相等D：不可比较参考答案：A9：[单选题]已知化合物：①CaCO3的分解温度为897℃；②MnCO3的分解温度为525℃，它们在298K下分解反应的平衡常数Kp关系为：A: Kp① > Kp②；B:Kp① < Kp②；C:Kp① = Kp②；D:无法比较。
大学物理化学1-热力学第一定律课后习题及答案
热力学第一定律课后习题一、是非题下列各题中的叙述是否正确正确的在题后括号内画“”，错误的画“”。
1.在定温定压下，CO因温度不变，2由饱和液体转变为饱和蒸气，CO2的热力学能和焓也不变。
( )2. d U = nC V,m d T这个公式对一定量的理想气体的任何pVT过程均适用。
( )3. 一个系统从始态到终态，只有进行可逆过程才有熵变。
( )4. 25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。
( )5. 稳定态单质的f H(800 K) = 0。
( )二、选择题选择正确答案的编号，填在各题后的括号内：1. 理想气体定温自由膨胀过程为：（）。
（A）Q > 0；（B）U < 0；（C）W < 0；（D）H = 0。
2. 对封闭系统来说，当过程的始态和终态确定后，下列各项中没有确定的值的是：( )。
( A ) Q； ( B ) Q＋W； (C ) W( Q= 0 )；( D ) Q( W = 0 )。
3. pV = 常数( = C p,m/C V,m)适用的条件是：( )(A)绝热过程； ( B)理想气体绝热过程；( C )理想气体绝热可逆过程； (D)绝热可逆过程。
4. 在隔离系统内：( )。
( A ) 热力学能守恒，焓守恒； ( B ) 热力学能不一定守恒，焓守恒；(C ) 热力学能守恒，焓不一定守恒； ( D) 热力学能、焓均不一定守恒。
5. 从同一始态出发，理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程：( )。
( A )可以到达同一终态；( B )不可能到达同一终态；( C )可以到达同一终态，但给环境留下不同影响。
6. 当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时，则：( )。
( A )焓总是不变； (B )热力学能总是增加； ( C )焓总是增加； (D )热力学能总是减少。
7. 已知反应H2(g) +1O2(g) ==== H2O(g)的标准摩尔反应焓为2T)，下列说法中不正确的是：（）。
《物理化学》复习习题 (2)
《物理化学》习题第一章热力学第一定律1. 一隔板将一刚性决热容器分为左右两侧，左室气体的压力大于右室气体的压力。
现将隔板抽去左、右气体的压力达到平衡。
若以全部气体作为体系，则ΔU 、Q 、W 为正？为负？或为零？ 解：0===∆W Q U2. 试证明1mol 理想气体在衡压下升温1K 时，气体与环境交换的功等于摩尔气体常数R 。
证明：R T nR V V p W =∆=-=)(123. 若一封闭体系从某一始态变化到某一终态。
(1) Q 、W 、Q －W 、ΔU 是否已经完全确定。
(2) 若在绝热条件下，使体系从某一始态变化到某一终态，则(1)中的各量是否已完全确定？为什么？ 解：(1) Q －W 与ΔU 完全确定。
(2) Q 、W 、Q －W 及ΔU 均确定。
4. 1mol 理想气体从100o C 、0.025m 3 经过下述四个过程变为100o C 、0.1m 3： (1) 恒温可逆膨胀； (2) 向真空膨胀；(3) 恒外压为终态压力下膨胀；(4) 恒温下先以恒外压等于气体体积为0.05m 3时的压力膨胀至0.05 m 3，再以恒外压等于终态压力下膨胀至0.1m 3。
求诸过程体系所做的体积功。
解：(1))(4299025.01.0ln 314.81ln12J V V nRT W =⨯⨯==(2) 0=W(3) )(310101.0373314.81Pa V nRT p e =⨯⨯==)(2325)025.01.0(31010)(12J V V p W e =-=-=(4) )(6202205.0373314.81Pa p e =⨯⨯=)(310115501550)05.01.0(31010)025.005.0(62022)()(232121J V V p V V p W =+=-+-=-+-=5. 在373K 和101.325kPa 的条件下，1mol 体积为18.80cm 3的液态水变为30200cm 3。
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《物理化学K1》课程教学大纲
课程代码：080632003
课程英文名称：physical chemistry
课程总学时：56 讲课：44 实验：12 上机：0
适用专业：安全工程专业
大纲编写（修订）时间：2010.7
一、大纲使用说明
（一）课程的地位及教学目标
物理化学是化学专业的一门专业基础课，是是必修和主干课，是以物理的原理和实验技术为基础，研究化学体系的性质和行为，发现并建立化学体系中特殊规律的学科。
随着科学的迅速发展和各门学科之间的相互渗透，物理化学与物理学、无机化学、有机化学在内容上存在着难以准确划分的界限，从而不断地产生新的分支学科，例如物理有机化学、生物物理化学、化学物理等。
物理化学还与许多非化学的学科有着密切的联系，例如冶金学中的物理冶金实际上就是金属物理化学。
本课程的学习目标是使学生掌握它以丰富的化学现象和体系为对象,大量采纳物理学的理论成就与实验技术,探索、归纳和研究化学的基本规律和理论,构成化学科学的理论基础。
通过系统的实验方法的学习、应用及严格的操作技能训练，掌握包括采样、样品前处理及理化分析方法、数据处理和结果表达及评价等全过程的物理化学方法和实验操作技能。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求
随着基础学科教育的不断变革，物理化学的教学也在不断完善，作为工科院校物理化学的教学仍以必须掌握的基本理论，基本方法为主。
教学中学生必须掌握的知识内容如下：
熟练掌握热力学的基本概念，明确热力学定律的意义，重要热力学公式的物理意义，应用条件及其相互关系。
熟练掌握五个热力学基本函数（U，H，S，A，G）的物理意义、彼此之间的关系，能够运用热力学基本公式计算不同过程各热力学函数的增量及过程的功与热。
会用易测量的物理量计算难测量的一些状态函数的变化值，能够熟练进行化学反应、相变化能量恒算，掌握判别相平衡、化学反应的平衡准则及其应用。
（三）实施说明
1．本课程为必修课，应重视学生应用技术的培养，但不应忽视理论基础的重要性。
2．本课程在讲述时，应激发学生自学的潜力，通过讨论参与到学习中来，不能填鸭式教学。
3．本课程应用性较强，应在学生参加过生产实习后讲课，效果更好。
4．根据教学需要以及选用教材不同，教学内容可适当增减，各部分学时数可调整2学时。
（四）对先修课的要求
本课程的教学必须在完成先修课程之后进行。
本课程主要的先修课程有分析化学、无机化学等。
（五）对习题课、实践环节的要求
在物理化学的整体教学中，一要注意培养运用物理化学知识的能力，掌握宏观处理问题的方法,习题少而精；二是要注意培养学生动手能力，使其理论与实践相结合，能很好处理一些实验数据。
（六）课程考核方式
1．考核方式：考查
2．考核目标：在考核学生对物理化学基本知识、基本原理和方法的基础上，重点考核学生的分析能力、设计能力。
3．成绩构成：本课程的总成绩主要由三部分组成：平时成绩（包括作业情况、出勤情况等）占15%，实验成绩占15%，期末考试成绩占70%。
（七）参考书目
《物理化学简明教程》第四版高等教育出版社，印永嘉
《物理化学》第五版高等教育出版社，天津大学物理化学教研室
二、中文摘要
本课程是化学专业学生的一门实践性很强的专业基础课程。
是以物理的原理和实验技术为基础，研究化学体系的性质和行为，发现并建立化学体系中特殊规律的学科。
随着科学的迅速发展和各门学科之间的相互渗透，物理化学与物理学、无机化学、有机化学在内容上存在着难以准确划分的界限，从而不断地产生新的分支学科，例如物理有机化学、生物物理化学、化学物理等。
物理化学还与许多非化学的学科有着密切的联系，例如冶金学中的物理冶金实际上就是金属物理化学。
本课程将为后续课程的学习以及相关课程设计、毕业设计等奠定重要的基础。
三、课程学时分配表
四、教学内容及基本要求
第1部分热力学第一定律
总学时(单位：学时):18 讲课:14 实验:4 上机:0
具体内容:
1)理想气体 P.V.T性质；
2)热力学概念；
3)热力学第一定律及其应用；
4)不同过程的△U、△H、Q、W的计算；
5)Joule-Thomson效应；
6)热化学。
重点:
状态函数、可逆过程热力学第一定律及其应用、热化学及应用。
难点:
可逆过程及最大功。
习题:
理想气体P.V.T性质计算2道题,不同过程的△U、△H、Q、W的计算8题。
实验:
燃烧热的测定
第2部分热力学第二定律
总学时(单位：学时):14 讲课:14 实验:0 上机:0
具体内容:
1)热力学第二定律的经典表述；
2)Carnot定理、Clausius不等式；
3)熵的概念、熵变的计算及其应用；
4)Helmholz自由能、Gibss自由能；
5)热力学函数的一些重要关系式。
重点:
熵变的导出，熵变的计算，△A、△S、△G判据的应用。
难点:
熵概念及熵变计算，熵增加原理。
△A和△G判据。
习题:
熵变的计算３道题，Helmholz自由能、Gibss自由能计算４题，应用类型３道题。
第3部分化学势
总学时(单位：学时):10 讲课:10 实验:0 上机:0
具体内容:
1)偏摩尔量和化学势；
2)物质的化学式公式；
3)标准态和活度的概念；
4)稀溶液依数性热力学推导；
5)Gibss-Duhem方程。
重点:
偏摩尔量、化学势、拉乌尔定律、亨利定律、理想溶液平衡组成计算。
难点:
化学势标准态。
习题:
理想液态混合物计算３道题，理想稀溶液计算２道题，稀溶液依数性计算３道题。
第4部分化学平衡
总学时(单位：学时):14 讲课:6 实验:8 上机:0
具体内容:
1)化学反应的方向和限度；
2)化学反应的标准Gibss自由能变化；
3)Van’t Hoff等温方程式；
4)温度对平衡常数的影响。
重点:
Van’t Hoff方程式的推导，应用温度对平衡常数的影响进行平衡常数及平衡组成的计算。
难点:
Van’t Hoff方程式的的推导应用。
习题:
化学反应的方向和限度计算２道题，平衡组成计算２道题，温度对平衡常数的影响计算２道题。
实验:
1)化学平衡常数及分配系数测定。
2)电极的制备和原电池电动势的测定
编写人:王雷
王昕
毕韶丹
审核人:唐祝兴
批准人:赵平。