物理化学知识点归纳

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物理化学复习知识点归纳

物理化学复习知识点归纳

物理化学复习知识点归纳物理化学作为化学的一个主要分支,关注物质的物理性质、化学反应、能量转化等方面的研究。

下面将对物理化学的基本知识点进行归纳和复习。

1.原子结构和化学键:-定义:原子是化学物质中最小的粒子,由质子(正电荷)、中子(中性)和电子(负电荷)组成。

-原子核:由质子和中子组成,质子数决定了元素的原子序数,中子数可以影响同位素的形成。

-电子壳层结构:分为K、L、M等壳层,每个壳层能容纳的电子数量有限,遵循2n^2的规律(n为壳层编号)。

-原子键:包括离子键、共价键和金属键。

离子键由离子间的电荷作用力形成,共价键由相互共享电子形成,金属键由金属原子之间的电子云相互作用形成。

2.分子的构象和反应动力学:-构象:指分子在空间中的排列方式,由键角和键长决定。

分子的构象决定了其物理和化学性质。

-电离平衡:涉及酸碱反应的平衡,Kw表示了水的离子化程度和酸碱强度。

-化学动力学:研究化学反应的速率和机理。

反应速率受温度、浓度、反应物的结构和催化剂等因素影响。

3.热力学和热化学:-热力学:研究物质能量转化和热平衡的学科。

包括物质的内能、焓、熵、自由能等概念。

-熵:表示体系的无序度,体系越有序,熵值越小。

熵的增加是自然趋势,反映了热力学第二定律。

-热化学:研究化学反应中能量变化的学科。

包括焓变、标准焓变、热容、热效应等概念。

-反应热力学:研究反应的方向和热效应。

根据吉布斯自由能的变化可以判断反应是否自发进行。

4.量子化学:-波动粒子二象性:根据波粒二象性原理,微观粒子既可以表现出粒子性质,也可以表现出波动性质。

-波函数和波动函数:描述微观粒子在空间中的波动性质和定域性质。

波函数的平方可以给出粒子出现在一些空间区域的概率。

-氢原子的定态:薛定谔方程描述了电子在氢原子中的定态和能级。

以上是物理化学的一些基本知识点的归纳和复习。

在复习过程中,建议结合教材和课堂笔记,注重理解和记忆重点概念和公式,同时通过做习题和实践操作巩固知识。

物理化学知识点(全)

物理化学知识点(全)

第二章热力学第一定律内容摘要热力学第一定律表述热力学第一定律在简单变化中的应用 热力学第一定律在相变化中的应用 热力学第一定律在化学变化中的应用 一、热力学第一定律表述U Q W ∆=+ dU Q W δδ=+适用条件:封闭系统的任何热力学过程 说明:1、amb W p dV W '=-+⎰2、U 是状态函数,是广度量W 、Q 是途径函数 二、热力学第一定律在简单变化中的应用----常用公式及基础公式 过 程WQΔUΔH理想气体自由膨胀理想气体等温可逆-nRTln (V 2/V 1); -nRTln (p 1/p 2) nRTln (V 2/V 1);nRTln (p 1/p 2)0 0等 容任意物质0 ∫nCv.mdT ∫nCv.mdT ΔU+V Δp 理想气体 0 nCv.m △T nCv.m △T nCp.m △T 等 压任意物质-P ΔV ∫nCp.mdT ΔH -p ΔV Qp 理想气体-nR ΔT nCp.m △TnCv.m △T nCp.m △T 理 想 气 体 绝 热过 程 Cv.m(T 2-T 1);或nCv.m △TnCp.m △T可逆 (1/V 2γ-1-1/ V 1γ-1)p 0V 0γ/(γ-1)2、基础公式热容 C p .m =a+bT+cT 2 (附录八) ● 液固系统----Cp.m=Cv.m ● 理想气体----Cp.m-Cv.m=R ● 单原子: Cp.m=5R/2 ● 双原子: Cp.m=7R/2 ● Cp.m / Cv.m=γ理想气体• 状态方程 pV=nRT• 过程方程 恒温:1122p V p V = • 恒压: 1122//V T V T = • 恒容: 1122/ / p T p T =• 绝热可逆: 1122 p V p V γγ= 111122 T p T p γγγγ--=111122 TV T V γγ--= 三、热力学第一定律在相变化中的应用----可逆相变化与不可逆相变化过程1、 可逆相变化 Q p =n Δ相变H m W = -p ΔV无气体存在: W = 0有气体相,只需考虑气体,且视为理想气体ΔU = n Δ相变H m - p ΔV2、相变焓基础数据及相互关系 Δ冷凝H m (T) = -Δ蒸发H m (T)Δ凝固H m (T) = -Δ熔化H m (T) Δ凝华H m (T) = -Δ升华H m (T)(有关手册提供的通常为可逆相变焓)3、不可逆相变化 Δ相变H m (T 2) = Δ相变H m (T 1) +∫Σ(νB C p.m )dT 解题要点: 1.判断过程是否可逆;2.过程设计,必须包含能获得摩尔相变焓的可逆相变化步骤;3.除可逆相变化,其余步骤均为简单变化计算.4.逐步计算后加和。

物理化学的知识点总结

物理化学的知识点总结

物理化学的知识点总结一、热力学1. 热力学基本概念热力学是研究能量转化和传递规律的科学。

热力学的基本概念包括系统、环境、热、功、内能、焓、熵等。

2. 热力学第一定律热力学第一定律描述了能量守恒的原理,即能量可以从一个系统转移到另一个系统,但总能量量不变。

3. 热力学第二定律热力学第二定律描述了能量转化的方向性,熵的增加是自然界中不可逆过程的一个重要特征。

4. 热力学第三定律热力学第三定律表明在绝对零度下熵接近零。

此定律是热力学的一个基本原理,也说明了热力学的某些现象在低温下会呈现出独特的特性。

5. 热力学函数热力学函数是描述系统状态和性质的函数,包括内能、焓、自由能、吉布斯自由能等。

二、化学热力学1. 热力学平衡和热力学过程热力学平衡是指系统各个部分之间没有宏观可观察的能量传输,热力学过程是系统状态发生变化的过程。

2. 能量转化和热力学函数能量转化是热力学过程中的一个重要概念,热力学函数则是描述系统各种状态和性质的函数。

3. 热力学理想气体理想气体是热力学研究中的一个重要模型,它通过状态方程和理想气体定律来描述气体的性质和行为。

4. 热力学方程热力学方程是描述系统热力学性质和行为的方程,包括焓-熵图、温度-熵图、压力-体积图等。

5. 反应焓和反应熵反应焓和反应熵是化学热力学研究中的重要参数,可以用来描述化学反应的热力学过程。

三、物质平衡和相平衡1. 物质平衡物质平衡是研究物质在化学反应和物理过程中的转化和分配规律的一个重要概念。

2. 相平衡相平衡是研究不同相之间的平衡状态和转化规律的一个重要概念,包括固相、液相、气相以及其之间的平衡状态。

3. 物质平衡和相平衡的研究方法物质平衡和相平衡的研究方法包括热力学分析、相平衡曲线的绘制和分析、相平衡图的绘制等。

四、电化学1. 电解质和电解电解质是能在水溶液中发生电离的化合物,电解是将电能转化为化学能或反之的过程。

2. 电化学反应和电势电化学反应是在电化学过程中发生的化学反应,电势是描述电化学系统状态的一个重要参数。

物理化学复习知识点

物理化学复习知识点

物理化学复习知识点第⼀章热⼒学第⼀定律1.基本概念 1.1体系和环境系统(System )-被划定的研究对象称为系统。

环境(surroundings )-与系统密切相关、有相互作⽤或影响所能及的部分称为环境。

1.2状态函数*状态函数——由系统的状态确定的系统的各种热⼒学性质称为系统的状态函数。

*它具有以下特点:(1)状态函数是状态的单⼀函数。

(2)系统的状态发⽣变化,状态函数的变化值取决于系统始、终态。

与所经历的途径⽆关。

(3)状态函数的微⼩变化,在数学上是全微分。

(4)不同状态函数的集合(和、差、积、商)也是状态函数。

1.3体积功功(work )--系统与环境之间传递的除热以外的其它能量都称为功,⽤符号W 表⽰。

体积功就是体积膨胀或缩⼩所做的功。

系统对环境作功,W <0 环境对体系作功,W >0 1.4可逆过程(下)1.5各种热⼒学函数(U, H, Q,W)U 和H 是状态函数,Q 和W 不是状态函数。

1.6标准摩尔⽣成焓概念在标准压⼒下,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,⽤下述符号表⽰:(物质,相态,温度)2 体系和环境 2.1 体系(系统)*敞开系统(open system )系统与环境之间既有物质交换,⼜有能量交换。

*封闭系统(closed system )系统与环境之间⽆物质交换,但有能量交换。

*孤⽴系统(isolated system )系统与环境之间既⽆物质交换,⼜⽆能量交换。

热⼒学上有时把系统和环境加在⼀起的总体看成是孤⽴系统。

2.2状态函数体系的⼀些性质,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。

对于循环过程:所有状态函数的改变值均为零 2.3可逆过程体系经过某⼀过程从状态(1)变到状态(2)之后,如果能使体系和环境都恢复到原来的状态⽽未留下任何永久性的变化,则该过程称为热⼒学可逆过程。

高三物理化学知识点总结

高三物理化学知识点总结

高三物理化学知识点总结一、物理知识点总结1. 力学(1) 牛顿运动定律:第一定律、第二定律、第三定律(2) 动量和冲量:动量定理、冲击力(3) 万有引力:万有引力定律、行星运动定律(4) 静力学:平衡条件、弹力、浮力2. 热学(1) 温度与热量:温度计、热力学第一定律、理想气体状态方程(2) 相变和热力学循环:相变概念、相变热、理想气体的等温过程、绝热过程3. 光学(1) 光的反射和折射:光的反射定律、光的折射定律、全反射(2) 光的波动性和粒子性:干涉、衍射、光的波长和频率、光电效应(3) 光的成像:薄透镜成像公式、眼睛的调节、光学仪器4. 电学(1) 静电学:电荷守恒定律、库仑定律、电场、电势、静电场与导电体(2) 电流和电阻:欧姆定律、电阻和电阻率、电功率、电路中的串并联、电流计和电压计的使用(3) 磁学:磁场、安培定律、负载线圈、电磁感应、电磁感应定律、自感和互感、变压器二、化学知识点总结1. 原子结构(1) 物质的组成:元素、化合物、混合物(2) 原子结构:原子的组成、元素的周期律、化学键2. 化学反应(1) 反应速率:速率常数、反应级数、活化能(2) 化学平衡:平衡常数、反应的移动方向、浓度对平衡的影响、温度与平衡(3) 酸碱中和:酸碱指示剂、中和滴定、pH值与酸碱度3. 化学能量(1) 反应热:焓变、焓变的计算、化学能量的利用(2) 化学能量与化学反应速率:活化能、催化剂4. 物质变化与电化学(1) 氧化还原反应:氧化还原电位、电解、电池、电解质溶液、农药与抗菌药5. 有机化学(1) 烃类:烷烃、烯烃、炔烃(2) 醇、醚和酚:醇的性质、酸碱性、脂肪醇、醚的制备(3) 醛和酮:醛酮的分类、性质、氧化还原、酮醇互变(4) 脂肪酸和脂类:酯的制备、皂化反应、脂肪酸的鉴别、脂类的性质结语高三物理化学知识点总结仅对常见的知识点进行了概述,通过系统学习和练习,可以更深入地理解和掌握这些知识点。

物理化学知识点归纳

物理化学知识点归纳

物理化学知识点归纳物理化学是化学学科的一个重要分支,它综合运用物理学的原理和方法来研究化学现象和过程。

以下是对物理化学一些重要知识点的归纳:一、热力学第一定律热力学第一定律,也就是能量守恒定律,表明能量可以在不同形式之间转换,但总量保持不变。

在热力学中,通常用公式△U = Q + W来表示,其中△U 是系统内能的变化,Q 是系统吸收或放出的热量,W 是系统对外做功或外界对系统做功。

例如,在一个绝热容器中进行的化学反应,如果体系对外做功,那么内能就会减少;反之,如果外界对体系做功,内能就会增加。

二、热力学第二定律热力学第二定律有多种表述方式,其中克劳修斯表述为:热量不能自发地从低温物体传到高温物体。

开尔文表述为:不可能从单一热源取热使之完全变为有用功而不产生其他影响。

熵(S)的概念在热力学第二定律中至关重要。

对于一个孤立系统,熵总是增加的,这意味着系统总是朝着更加混乱和无序的方向发展。

比如,混合气体自发扩散后,不会自动分离回到初始状态,因为这个过程熵增加了。

三、热力学第三定律热力学第三定律指出,绝对零度(0K)时,纯物质完美晶体的熵值为零。

这一定律为计算物质在不同温度下的熵值提供了基准。

四、化学平衡化学平衡是指在一定条件下,可逆反应中正逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再随时间改变的状态。

平衡常数(K)是衡量化学平衡的重要参数。

对于一个一般的化学反应 aA + bB ⇌ cC + dD,平衡常数 K 的表达式为:K = C^cD^d / A^aB^b (其中方括号表示物质的浓度)。

影响化学平衡的因素包括温度、浓度、压强等。

例如,对于吸热反应,升高温度会使平衡向正反应方向移动;增加反应物浓度,平衡也会向正反应方向移动。

五、相平衡相平衡研究的是多相体系中各相的组成、性质以及它们之间的相互转化规律。

相律是描述相平衡体系中自由度、组分数和相数之间关系的定律,其表达式为 F = C P + 2,其中 F 是自由度,C 是组分数,P 是相数。

物理化学知识点

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物理化学知识点物理化学知识点概述1. 热力学定律- 第零定律:如果两个系统分别与第三个系统处于热平衡状态,那么这两个系统之间也处于热平衡状态。

- 第一定律:能量守恒,系统内能量的变化等于热量与功的和。

- 第二定律:熵增原理,自然过程中熵总是倾向于增加。

- 第三定律:当温度趋近于绝对零度时,所有纯净物质的熵趋近于一个常数。

2. 状态方程- 理想气体状态方程:PV = nRT,其中P是压强,V是体积,n是摩尔数,R是理想气体常数,T是温度。

- 范德瓦尔斯方程:(P + a(n/V)^2)(V - nb) = nRT,修正了理想气体状态方程在高压和低温下的不足。

3. 相平衡与相图- 相律:描述不同相态之间平衡关系的数学表达。

- 相图:例如,水的相图展示了水在不同温度和压强下的固态、液态和气态的平衡关系。

4. 化学平衡- 反应速率:化学反应进行的速度,受温度、浓度、催化剂等因素影响。

- 化学平衡常数:在一定温度下,反应物和生成物浓度之比达到平衡时的常数值。

5. 电化学- 电解质:在溶液中能够产生带电粒子(离子)的物质。

- 电池:将化学能转换为电能的装置。

- 电化学系列:金属的还原性或氧化性排序。

6. 表面与胶体化学- 表面张力:液体表面分子间的相互吸引力。

- 胶体:粒子大小在1到1000纳米之间的混合物,具有特殊的表面性质。

7. 量子化学- 量子力学基础:描述微观粒子如原子、分子的行为。

- 分子轨道理论:通过分子轨道来描述分子的结构和性质。

- 电子能级:原子和分子中电子的能量状态。

8. 光谱学- 吸收光谱:分子吸收特定波长的光能,导致电子能级跃迁。

- 发射线谱:原子或分子在电子能级跃迁时发出特定波长的光。

- 核磁共振(NMR):利用核磁共振现象来研究分子结构。

9. 统计热力学- 微观状态与宏观状态:通过系统可能的微观状态数来解释宏观热力学性质。

- 玻尔兹曼分布:描述在给定温度下,粒子在不同能量状态上的分布。

物理化学知识点归纳

物理化学知识点归纳

物理化学知识点归纳物理化学是一门研究物质的宏观和微观性质,以及物质与能量之间相互作用的学科。

它涵盖了广泛的知识领域,包括热力学、量子化学、动力学和电化学等。

以下是一些常见的物理化学知识点的归纳:1.热力学:热力学研究物质的热学性质,包括热力学平衡和热力学过程。

常见的热力学参数有温度、压力和体积等。

熵是热力学中的重要概念,熵表示了系统的无序程度。

2.热力学平衡:热力学平衡是指系统的各个部分之间的相互作用达到均衡状态。

平衡态的特点是宏观和微观性质的不变性。

3.热力学过程:热力学过程是指系统从一个平衡态转变到另一个平衡态的过程。

这些过程可以是可逆过程或不可逆过程。

可逆过程是指系统在过程中可以无限慢地与环境发生热平衡。

4.相变:相变是物质从一个相态转变为另一个相态的过程。

常见的相变有固液相变、固气相变和液气相变等。

相变过程中发生的能量交换可通过熔化热、汽化热等物理量来表征。

5.量子化学:量子化学研究物质的微观结构和性质,包括分子轨道理论、原子轨道理论和量子力学等。

量子力学描述微观粒子的波粒二象性,通过薛定谔方程来描述系统的行为。

6.动力学:动力学研究化学反应的速率和机理,包括反应速率常数、碰撞理论和反应路线等。

它揭示了反应物和产物之间的转化过程。

7.平衡常数:平衡常数是描述化学反应平衡位置的物理量。

它与反应物和产物之间的浓度关系密切相关。

通过平衡常数可以预测反应的方向和平衡位置。

8.化学平衡:化学平衡是指化学反应在一定条件下达到的稳定状态。

在化学平衡中,反应物的浓度与产物的浓度之间建立了一定的比例关系。

9.电化学:电化学研究物质在电学和化学之间的相互转化关系,包括电池、电解和电化学平衡等。

电化学理论揭示了电子在化学反应中的转移和转化过程。

10.光化学:光化学研究光能与物质之间的相互作用,包括光诱导的化学反应和物质对光的吸收和发射等。

光化学反应在生物和环境科学中有重要的应用。

以上只是物理化学领域中的一些常见知识点的归纳,这门学科非常广泛和复杂。

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物理化学知识点归纳文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]第二章热力学第一定律一、热力学基本概念1.状态函数状态函数,是指状态所持有的、描述系统状态的宏观物理量,也称为状态性质或状态变量。

系统有确定的状态,状态函数就有定值;系统始、终态确定后,状态函数的改变为定值;系统恢复原来状态,状态函数亦恢复到原值。

2.热力学平衡态在指定外界条件下,无论系统与环境是否完全隔离,系统各个相的宏观性质均不随时间发生变化,则称系统处于热力学平衡态。

热力学平衡须同时满足平衡(△T=0)、力平衡(△p=0)、相平衡(△μ=0)和化学平衡(△G=0)4个条件。

二、热力学第一定律的数学表达式1.△U=Q+W或dU=ΔQ+δW=δQ-p amb dV+δW`规定系统吸热为正,放热为负。

系统得功为正,对环境做功为负。

式中p amb为环境的压力,W`为非体积功。

上式适用于封闭系统的一切过程。

2.体积功的定义和计算系统体积的变化而引起的系统和环境交换的功称为体积功。

其定义式为:δW=-p amb dV(1)气体向真空膨胀时体积功所的计算W=0(2) 恒外压过程体积功 W=p amb (V 1-V 2)=-p amb △V 对于理想气体恒压变温过程 W=-p △V=-nR △T (3) 可逆过程体积功 W r =⎰21p V V dV(4)理想气体恒温可逆过程体积功 W r =⎰21p V V dV =-nRTln(V 1/V 2)=-nRTln(p 1/p 2)(5)可逆相变体积功 W=-pdV三、恒热容、恒压热,焓 1.焓的定义式 H def U + p V 2.焓变(1)△H=△U+△(pV)式中△(pV)为p V 乘积的增量,只有在恒压下△(pV)=p(V 2-V 1)在数值上等于体积功。

(2)△H=⎰21,T T m p dT nC此式适用于理想气体单纯p VT 变化的一切过程,或真实气体的恒压变温过程,或纯的液、固态物质压力变化不大的变温过程。

3. 内能变 (1)△U=Qv式中Qv 为恒热容。

此式适用于封闭系统,W`=0、dV=0的过程。

△ U=⎰21,v T T m dT nC =)(12,v T -T m nC 式中m C ,v 为摩尔定容热容。

此式适用于n 、C V,m 恒定,理想气体单纯p 、V 、T 变化的一切过程。

4. 热容 (1) 定义当一系统由于加给一微小的热容量δQ 而温度升高dT 时,δQ/dT 这个量即热容。

(2) 摩尔定容热容C V ,m C V ,m =C V /n=(TU mаа)V (封闭系统,恒容,W 非=0) (3)摩尔定压热容C p,m C p,m ==n p C P⎪⎭⎫⎝⎛T H m аа (封闭系统,恒压,W 非=0) (4) C p, m 与 C V ,m 的关系系统为理想气体,则有C p, m —C V ,m =R 系统为凝聚物质,则有C p, m —C V ,m ≈0(5)热容与温度的关系,通常可以表示成如下的经验式 C p, m =a+bT+cT 2 或C p, m =a+b`T+c`T -2式中a 、b 、c 、b`及c`对指定气体皆为常数,使用这些公式时,要注意所适用的温度范围。

(6)平均摩尔定压热容C p,mC p,m =⎰21,T T m p dT nC (T 2-T 1)四、理想气体可逆绝热过程方程上式γ=m C ,p /m C ,v ,称为热容比(以前称为绝热指数),以上三式适用于m C ,v 为常数,理想气体可逆绝热过程,p,V,T 的计算。

五、反应进度 ξ=△n B /v B上式适用于反应开始时的反应进度为零的情况,△n B =n B -n B ,0,n B ,0为反应前B 的物质的量。

νB 为B 的反应计算数,其量纲为1。

ξ的单位为mol 。

六、热效应的计算 1.不做非体积功的恒压过程 Q p =△H=⎰21,T T m p dT nC2.不做非体积功的恒容过程 Q v =△U=⎰21,v T T m dT nC3.化学反应恒压热效应与恒容热效应关系 Q p - Q v =(△n)RT4.由标准摩尔生成焓求标准摩尔反应焓变Θm rH △=∑ΘBm f B )(H vB △5由标准摩尔燃烧焓求标准摩尔反应焓变Θm rH △=—∑ΘBm C )(H B v B △6. m rH △与温度的关系 基希霍夫方程的积分形式Θm rH △(T 2)= Θm rH △(T 1)+ ⎰Θ21)(,T T m p dT B rC △基希霍夫方程的微分形式d Θm rH △=△r Θm p ,C dT=∑ΘBm p B vBC )(,七、体积功 (1)定义式或 V p W d amb ∑-= (2) )()(1221T T nR V V p W --=--=适用于理想气体恒压过程。

(3) )(21amb V V p W --= 适用于恒外压过程。

(4) )/ln()/ln(d 121221p p nRT V V nRT V p WV V =-=-=⎰ 适用于理想气体恒温可逆过程。

(5) ,m 21()V WU nC T T =∆=- 适用于,mV C为常数的理想气体绝热过程。

典型题示例1-1 1mol 理想气体于27℃ 、101325Pa 状态下受某恒定外压恒温压缩到平衡,再由该状态恒容升温到97 ℃ ,则压力升到。

求整个过程的W 、Q 、△U 及△H 。

已知该气体的C V ,m 恒定为• •K -1。

解题思路:需先利用理想气体状态方程计算有关状态: (T 1=27℃, p 1=101325Pa ,V 1)→(T 2=27℃, p 2=p 外=,V 2=) →(T 3=97℃, p 3=,V 3= V 2)1-2水在 -5℃ 的结冰过程为不可逆过程,计算时要利用0℃ 结冰的可逆相变过程,即H 2O (l ,1 mol ,-5℃ ,θp(s ,1 mol ,-5℃,θp ) ↓△H 2H 2O (l ,1 mol , 0℃,θp (s ,1 mol ,0℃,θp ) ∴ △H 1=△H 2+△H 3+△H 41-3 在 时,使 5.27 克的甲醇(摩尔质量为32克) 在弹式量热计中恒容燃烧,放出 的热量。

忽略压力对焓的影响。

(1) 计算甲醇的标准燃烧焓 θm c H ∆。

(2) 已知时 H 2O(l) 和CO 2(g)的标准摩尔生成焓分别为- kJ·mol -1 、-kJ·mol -1,计算CH 3OH(l)的θm f H ∆。

(3) 如果甲醇的标准蒸发焓为 ·mol -1,计算CH 3OH(g) 的θm f H ∆。

解:(1) 甲醇燃烧反应:CH 3OH(l) +23O 2(g) → CO 2(g) + 2H 2O(l)θm c U ∆=- kJ/32)mol =- kJ·mol -1θm c H ∆=θm c U ∆+∑RT v )g (B= (--×××10-3)kJ·.mol -1 =- kJ·mol -1(2) θm c H ∆=θm f H ∆(CO 2) + 2θm f H ∆(H 2O )-θm f H ∆ [CH 3OH(l)] θm f H ∆[CH 3OH (l)] =θm f H ∆ (CO 2) + 2θm f H ∆ (H 2O )-θm c H ∆= [-+2×(--(- ] kJ·mol -1 =- kJ·mol -1(3) CH 3OH (l) →CH 3OH (g) ,θm vap ΔH= kJ·.mol -1 θm f H ∆[CH 3OH (g)] =θm f H ∆[CH 3OH (l)] +θmvap H ∆ = (-+kJ·.mol -1=- kJ·mol -1第三章 热力学第二定律一、 卡诺循环 1. 热机效率η=-W/Q 1=(Q 1+Q 2)/Q 1=(T 1-T 2)/T 1式中Q 1和Q 2分别为工质在循环过程中从高温热源T 1吸收热量和向低温热源T 2放出热量这两个过程的可逆热。

此式适用于在两个不同的温度之间工作的热机所进行的一切可逆循环。

2.卡诺循环所有工作于两个确定温度之间的热机,以可逆热机效率最大。

η1r ηr即是Q 1/T 1+Q 2/T 2 ≤0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=<可逆循环不可逆循环式中T 1、T 2为高低温热源的温度。

可逆时等于系统的温度。

二、热力学第二定律 1.克劳修斯说法“不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响。

” 2.开尔文说法“不可能从单一热源吸取热量使之完全转变为功而不产生其他影响。

” 三、熵 1.熵的定义 d S def δQ r /T式中Q r 为系统与环境交换的可逆热,T 为可逆热δQ r 时系统的温度。

2.克劳修斯不等式dS ⎭⎬⎫⎩⎨⎧>=,不可逆过程δ,可逆过程δT Q T Q //3.熵判据△S iso =△S sys +△S amb ⎭⎬⎫⎩⎨⎧=>,可逆不可逆0,0式中iso 、sys 和amb 分别代表隔离系统、系统和环境。

在隔离系统中,不可逆过程即自发过程。

可逆,即系统内部及系统与环境之间处于平衡态。

在隔离系统中,一切自动进行的过程都是向熵增大的方向进行,这称为熵增原理。

此式只适用于隔离系统。

四、熵变的计算 1.单纯的PVT 变化过程中无相变化和化学变化,W`=0,可逆。

△S=⎰21T Q rδ=⎰+21T pdV dU =⎰+21TVdp dH理想气体系统 △S=nC V,m ln12T T +nRln 12V V = nC p,m ln 12T T - nRln 12p p = n C p ,m l n 12V V + n C V ,m ln 12p p恒温(T 1=T 2)△S= nRln12V V =- nRln 12p p恒压(p 1=p 2)△S= nC p,m ln12T T = n C p ,m l n 12V V恒容(V 1=V 2)△S= nC V,m ln 12T T = n C V ,m ln 12p p凝聚相系统△S=⎰21TQ rδ 恒容△S =T ,v 21dT nC m T T ⎰恒压△S=⎰21T,T Tm p dT nC恒温△S=δQ r /T 2.相变化可逆变化βα△S=βα△H/T不可逆相变,通常设计一条要包括可逆相变步骤在内的可逆途径,此可逆途径的热温熵才是该不可逆过程的熵变。

3.环境熵差及隔离系统熵差的计算△S amb =ambr T Q ⎰⎪⎭⎫ ⎝⎛21δ= Q amb / T amb =- Q sys / T amb△S iso =△S amb +△S sys 4.化学反应的标准反应熵Θm rS △=—∑ΘBm )(B S v B若在温度区间T 1~T 2内,所有反应物及产物均不发生相变化,则m rS △(T 2)=m rS △(T 1)+dT B C v T T m p B ⎰∑21T)(,B五、热力学第三定律 0KT lim →*S m (完美晶体,T)=0或 *S m (完美晶体,0K )=0上式中符号*代表纯物质。

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