华南师范大学物理化学考研大纲
华南师范大学物理化学考研大纲
课程代码：6400126
课程名称：物理化学
1.说明：本课程的目的和任务
物理化学是高等师范院校化学系的一门基础理论课。本课程的目的是在已学过一些先行课的基础上，运用物理和数学的有关理论和方法进一步研究物质化学运动形式的普遍规律。物理化学课程必需贯彻理论联系实际与少而精的原则，使学生了解并掌握物理化学的基本理论，以增强他们在教学与科学研究中分析问题与解决问题的能力。
2
绪论
教学要求：着重阐明物理化学的意义、介绍学习物理化学的方法。
知识要点：1、物理化学基本内容简介
2、物理化学发展简史
3、学习物理化学的意义
4、怎样学习物理化学
第一章热力学第一定律（12学时）
教学要求：通过本章的教学使学生初步了解热力学的方法、建立内能与焓是状态函数的概念，并理解状态函数的性质、理解热力学第一定律并能应用于物理化学过程。在本章中，插入复习气态方程以便更好学习可逆过程、卡诺循环这些难点。对有些在先行课中已出现的内容，应在原有的基础上加以巩固并加深理解。要求：
1、必须使学生弄清楚热力学的一些基本概念。
2、应使学生知道热、功与内能这三者的区别与联系。
3、必须使学生充分理解状态函数的意义及其数学性质。
4、明确焓的含义，它和内能一样都是状态函数。
5、通过例题和习题的分析与运算，学生应熟练理想气体在等温、等容、等压与绝
热过程中ΔU、ΔH、Q与W的计算。
6、热化学部分应使学生知道第一定律与盖斯定律的关系，基尔戈夫定律的由来，
并熟悉这两个定律的应用。
7、明确可逆过程与最大功的关系。
知识要点：
第一节热力学基本概念
1、热力学的内容、方法与局限性
2、体系与环境
3、体系的状态和性质
4、过程与途径（等温过程、等压过程、等容过程、相变过程、化学过程）
5、状态函数和全微分性质
第二节热和功
1、热
2、功（体积功与非体积功、功的一般运算公式、功的符号规定）
第三节热力学第一定律
1、内能
2、热力学第一定律的表述法与数学表达式
第四节焓
第五节热容C P与C V的关系
第六节热力学第一定律对理想气体的应用
第六节实际气体
第七节化学反应热效应
1、等压热效应与等容热效应
2、热化学方程式
第八节热化学基本定律及反应热效应的计算
1、盖斯定律
2、由热化学数据（燃烧热、生成热、*离子在水溶液中的生成热）计算反应热效
应
*3、由键焓估算标准生成热
第九节反应热效应与温度的关系
1、基尔戈夫定律
*2、关于热效应计算的应用（热效应随温度的变化、最高温火焰温度等）
第十节可逆过程与最大功
1、可逆过程的意义与特征
2、理想气体的可逆膨胀或压缩（等温可逆、绝热可逆功的计算）
3、可逆循环过程的体积功——卡诺循环
重点难点：
1、可逆过程与最大功
2、状态函数变化ΔU、ΔH的计算
3、各种热效应的关系
第二章热力学第二定律（14学时）
教学要求：本章主要讨论体系的过程方向与限度，学习状态函数熵与熵增加原理、熵的统计意义。使学生初步理解熵与第二定律的微观含义。热力学第三定律为以后计算物质的熵值与其它热力学函数提供根据。由于化学反应一般可控制在恒温恒压下进行，所以自由能的使用也是本章的重要内容之一。要求：
1、了解一切自发过程的共同特征，明确热力学第二定律的意义。
2、明确从卡诺热机得出克劳修斯原理和熵函数的逻辑性，从而理解克劳修斯不等
式的重要性与熵函数的概念。
3、熟记并理解热力学函数S、F、G的定义与各热力学函数间的关系。
4、明确每一热力学函数只是在各自的特定条件下才能作为过程进行方向与限度
的判据，熟练ΔS与ΔG的计算与应用。
5、熵的统计意义和热力学第三定律只作一般性了解。
知识要点：
第一节一切自发过程的共同特征
第二节热力学第二定律的表述法
第三节卡诺原理
第四节过程的热温商与熵函数
1、克劳修斯原理
2、可逆过程的热温商和熵的概念
3、不可逆过程的热温商与熵变
第五节过程方向与限度的判据
1、热力学第二定律的数学表达式
2、熵增加原理
第六节熵的统计意义
1、过程自发进行的微观本质
2、微观状态数与最可几分布
3、熵与微观状态数的关系（波兹曼关系式）
第八节熵变的计算与熵判据的应用
1、无化学变化与无相变化的等温过程与变温过程
2、相变过程
3、等温下的化学反应过程
第九节热力学第三定律、绝对熵
1、热力学第三定律
2、绝对熵
第十节自由能
1、自由能
2、自由能作为过程可逆性的判据
3、自由能变化的焓效应与熵效应（ΔG = ΔH - TΔS）
*4、其它条件下进行过程的判据
第十一节等温过程ΔG的计算与应用
1、无化学变化与无相变的等温过程
2、纯物质的相变过程
3、化学反应的ΔG
第十二节热力学函数间的基本关系式与吉布斯—赫姆霍兹方程
1、基本关系式
2、对应系数关系式
3、麦克斯韦关系式及其简单应用
4、吉布斯—赫姆霍兹方程
重点难点：
1、熵与熵增加原理
2、状态函数变化ΔS、ΔG、ΔF的计算
3、各种条件下过程的判据
第三章溶液（8学时）
教学要求：本章讨论溶液的热力学性质。学习对敞开体系与多组分体系有用的函数化学势，使学生了解偏摩尔量的概念与意义；理想溶液、拉乌尔定律及亨利定律的意义；实际溶液与理想溶液和稀溶液的区别；活度的概念与意义，以及标准态的选用。要求：
1、初步了解化学势与标准态的概念与意义。
2、理解多组分体系中引入偏摩尔量的原由，掌握偏摩尔量的定义及其与化学势的
关系，对集合公式只要求了解其物理意义与用途。
3、掌握理想溶液、稀溶液与实际溶液三者的区别与关系。加深对拉乌尔定律与亨
利定律的理解并熟悉其应用。
4、理解活度的概念与标准态的选用。
知识要点：
第一节化学势
1、化学势的定义
2、化学势在相平衡体系中的应用
3、气体的化学势与逸度
4、纯液体和纯固体的化学势
第二节偏摩尔量
1、偏摩尔量的定义
2、偏摩尔量的集合公式
第三节理想溶液
1、拉乌尔定律与亨利定律
2、理想溶液的定义
3、理想溶液的特征
4、组成理想溶液过程中，体系诸热力学函数的改变
第四节实际溶液
1、组成实际溶液过程中，体系诸热力学函数的改变
2、活度
3、标准态
第五节稀溶液的依数性
*第六节分配定律
1、能斯特分配定律
2、萃取
重点难点：
1、偏摩尔数量与化学势
2、活度与标准态
第四章相平衡（8学时）
教学要求：本章应用热力学方法讨论相平衡体系的一般规律。学习一些典型相图的制法、分析与应用。克劳修斯—克莱普朗方程、相律与相图的分析及应用是本章的主要内容。相图分析着重于二组分凝聚体系；对三组分体系只作一般性介绍。要求：
1、理解克劳修斯—克莱普朗方程的推导及其应用。
2、明确相、组分数、自由度的概念，了解相律的推导、物理意义与用途。
3、了解绘制相图的常用方法，能根据热分析法绘制出步冷曲线而得出相图。
4、能应用相律来说明相图中区、线、点的意义、并能根据相图来说明体系在不
同过程中所发生相变化的情况（包括杠杆规则的使用）。
知识要点：
第一节相律
1、相律
2、相、组分数与自由度的概念
第二节单组分体系
1、水的相图
2、克劳修斯—克莱普朗方程
*3、相律的应用举例——硫的相图
第三节二组分双液体系
1、二组分双液系的气液平衡
2、二组分理想溶液
3、二组分完全互溶的实际溶液
4、完全不互溶与部分互溶的双液体系
第四节二组分凝聚体系
1、具有简单低共熔点的凝聚体系
2、杠杆规则
3、熔融液的冷却过程——步冷曲线
4、二组分盐水体系
5、能形成稳定固态化合物的体系
6、形成不稳定固态化合物的体系
7、二组分在液态与固态时均能完全互溶的体系
8、二组分固态时部分互溶的体系
*9、具有转熔温度的固态部分互溶体系
*10、铁碳相图
第五节三组分体系
1、三组分体系的组成表示法
2、部分互溶三液系
*3、三组分盐水体系
*4、二盐混合物水溶液的冷却分离与计算
重点难点：
1、相律、独立组分数的确定
2、根据相图了解不同过程中相的变化
3、相平衡区中应用杠杆规则的计算
第五章化学平衡（6学时）
教学要求：本章根据热力学的平衡条件得出反应的等温方程式，并根据物质的热
力学函数值计算反应的平衡常数，再进一步讨论浓度、温度、压力与惰性气体对
平衡的定量影响。最后列举一些实例说明应用热力学平衡条件来分析反应条件的
重要性与实际意义。要求：
1、从热力学平衡条件导出化学反应等温方程式
2、熟练平衡常数与平衡组成的计算
3、熟练理想气体反应的K P、K x与K C 的换算
*4、学会使用牛顿图，从而计算实际气体反应的K f 。
5、理解物质生成自由能与反应过程ΔG的意义，掌握ΔGθ= - RTlnKθ的有关
计算。
6、了解从吉布斯—赫姆霍兹方程推导反应等压方程式的思路及有关方程的
计算，熟悉一些因素对反应平衡的定量影响。
知识要点：
第一节平衡常数与反应等温方程式
第二节标准生成自由能
1、标准生成自由能
2、标准生成自由能的求法及用途
第三节有关平衡常数的计算与应用
1、化学反应的平衡常数
2、平衡常数的实验测定法
3、理想气体反应的Kp、Kc与Kχ之间的关系
4、实际气体反应的平衡常数（逸度的求算）
5、液相反应的平衡常数
6、复相反应的平衡常数
第四节一些因素对化学平衡的影响
1、浓度对化学平衡的影响
2、温度对化学平衡的影响
3、压力对化学平衡的影响
4、惰性气体对化学平衡的影响
第五节化学工艺应用热力学分析的实例
1、氨的合成
*2、碳酸氢铵稳定性的分析
*3、金属的冶炼
*4、石油的裂解
重点难点：
1、标准平衡常数与标准反应自由能
2、各种因素对化学平衡的影响
第六章化学动力学与催化作用（24 课时）
教学要求本章包括化学动力学及催化作用，其中先阐述化学动力学的意义与一些基本内容，随后分析几个复杂反应的速率方程。在化学反应机理的内容中可适当地介绍一些近代微观动力学的知识，关于反应速率理论，主要阐明理论的推导与公式的物理意义。在催化作用部分，简单介绍催化作用的原理及吸附作用，阐明催化作用的基本特征与均相催化及多相催化的一些基本内容。要求：
1、明确反应分子数与反应级数的区别与联系。
2、熟悉反应速率表示法及简单反应的浓度与时间的关系式。
3、了解反应级数的实验测定法。
4、对于对峙反应、平行反应和连串反应的动力学公式应着重了解速率方程式的
建立以及时间浓度关系式。
5、了解稳态法与平衡近似法处理速率方程的意义。
6、了解链反应的特征与爆炸反应的机理。
7、理解活化能的概念及其对反应速率的影响。
8、明确碰撞理论与过渡状态理论的基本论点，公式的推导思路，对二理论作相
应的比较。
9、光化学反应的基本规律只要求一般性了解。
10、明确有关催化反应的一些术语的意义（如均相催化、多相催化、催化剂及其活
性、选择性、载体、助催化剂、中毒等）。
11、了解物理吸附与化学吸附的区别，兰格谬尔吸附理论，化学吸附与催化作用间
的关系。
知识要点：
第一节反应速率及其测定
1、反应速率方程式
2、比速率常数的意义
第二节基元反应及质量作用定律
1、基元反应
2、反应分子数
3、反应级数
第三节具有简单级数的化学反应
1、一级反应
2、二级反应
3、三级反应
4、零级反应
第四节反应级数的测定
1、微分法
2、改变物质数量比例法
3、半衰期法
4、尝试法
5、作图法
第五节典型复杂反应
1、对峙反应
2、平行反应
3、连串反应
第六节温度对反应速率的影响（表观活化能）
1、阿仑尼乌斯方程式
2、活化能及其估算
3、表观活化能
第七节链反应
第八节液相反应
第九节光化学反应
1、光化当量定律及量子效率
2、光化合反应
3、光分解反应
*4、激光化学反应
第十节快速反应的研究方法
1、流动法
2、弛豫法
*3、闪光光解法
第十一节化学反应速率理论
1、碰撞理论
2、过渡状态理论
第十二节化学反应机理的推测
1、反应机理的推测方法简介
2、实例分析
第十三节催化作用
1、催化机理
2、吸附作用（兰格谬尔等温式、BET吸附公式）
3、均相催化（气相催化、液相催化）
4、酶催化
5、多相催化
*6、光、激光催化
*7、自催化与化学振荡
*8、催化领域的发展前景
8、分子反应动态学简介
重点难点：
1、反应速率方程式与反应级数
2、反应级数的求法
3、简单反应与某些复杂反应的动力学规律
4、表观活化能、阈能、能垒、零点能的概念
5、两种反应速率理论
5、反应机理中的平衡假设和稳态处理方法
第七章电化学（22课时）
教学要求：本章分为三部分：第一部分讨论电解质溶液的性质与理论。第二部分分为可逆电池的电动势，使学生理解产生电动势的机理，熟悉电化学中一套惯用符号，掌握有关电动势的计算与电动势测定的应用。电位— pH图制作与应用可根据具体情况而确定详略。第三部分为电极过程动力学，介绍不可逆情况下，电极上所发生的过程。要求：
1、理解离子的水化作用及其在外电场下溶液中的迁移情况。
2、明确电导率、摩尔电导率、迁移数、离子淌度与离子独立运动定律等概念、意义以
及它们间的关系。
3、了解强电解质溶液的德拜—尤格尔互吸理论、翁萨格电导率理论的基本观点与公
式推导。
1、了解离子活度、平均活度和平均活度系数的概念。
2、对于可逆电池部分，首先使学生理解电池过程的热力学函数的改变ΔG、ΔH、ΔS
与电功、电动势的关系，了解电动势产生的原因和熟悉电化学的惯用符号。
3、熟悉地从所给电池、电极写出有关的化学反应方程以及根据所给化学反应设计原电
池。
4、掌握能斯特方程、电极电位表与电动势测定的应用
5、了解双电层结构。
6、了解产生极化作用的原因，极化的分类与电化学极化的机理。
6、了解金属腐蚀的机理与防腐原理。
知识要点：
Ⅰ、电解质溶液（其中占4学时）
第一节离子的水化作用
第二节离子迁移和迁移数
1、迁移数的定义
2、希托夫法
*3、界面移动法
第三节电解质溶液的电导
1、电导率与摩尔电导率
2、离子独立运动定律
3、电导与浓度的关系
第四节极限迁移数、离子淌度与离子电导
第五节电导测定的应用
1、电离度与电离常数
2、难溶盐的溶解度和溶度积
*3、电导滴定
第六节强电解质溶液理论
1、德拜—尤格尔离子互吸理论
2、翁萨格电导理论
第七节电解质溶液的活度与活度系数
1、离子的平均活度与平均活度系数
2、从测定溶解度求平均活度系数
第八节离子强度和德拜—尤格尔极限公式
1、离子强度概念
2、德拜—尤格尔极限公式的推导
Ⅱ、可逆电池（其中占10课时）
第九节可逆电池的热力学
1、可逆电池与不可逆电池
2、可逆电池的热力学
3、能斯特方程
第十节电极电位
1、电极电位
2、可逆电极种类
3、标准氢电极与参比电极
第十一节可逆电池电动势的计算
第十二节标准电池与电动势的测定
第十三节浓差电池
第十四节标准电极电位的应用
1、标准电极电位
2、电位— PH图的制作与意义
第十五节电动势测定的应用
1、溶液PH值的测定
2、玻璃电极、离子选择电极的原理及其应用
3、标准电极电位与电解质平均活度系数的测定
Ⅲ、不可逆电极过程 (其中占8学时)
第十六节双电层结构
第十七节电极的极化
1、极化曲线及其测定
2、过电位及其分类
第十八节电化学极化
1、放电步骤
2、影响过电位的因素
3、氢过电位产生的原因
*第十九节浓差极化与极谱分析简介
第二十节金属腐蚀和防腐蚀
第二十一节电解时的电极反应
1、金属析出与氢过电位
2、金属离子的分离
3、两种离子的共析
*4、隔膜电解食盐水
*5、有机电合成的电极反应
*第二十二节化学电源简介
重点难点：
1、离子的活度、平均活度与平均活度系数
2、可逆电极与可逆电池
3、电能与化学能的相互转换
4、电池电动势测定的多种应用
5、电极的极化及其应用
第八章表面现象和胶体 ( 8学时 )
教学要求：本章分为二部分：第一部分为表面现象，阐明由于物相高度分散后的一些性质以及表面活性物质的一些基本性质。第二部分概略地阐明溶胶的制备及其性质，以及大分子溶液的性质。要求：
1、明确表面自由能、表面张力的概念，了解表面曲率与蒸气压的关系
2、明确吉布斯公式的推导过程及其意义与计算
3、了解表面活性物质的基本性质及用途
4、了解溶胶的一般制备与净化方法
5、了解溶胶的动力学性质、光学性质与电学性质
6、了解胶团的结构及胶体的稳定性与聚沉作用
7、了解大分子溶液性质极其分子量的测定法
8、了解膜平衡的机理及离子交换膜的应用
知识要点：
Ⅰ、表面现象 (其中占4学时)
第一节表面自由能与表面张力
第二节弯曲表面现象
1、弯曲液面下的附加压力
2、蒸气压与表面曲率关系
第三节溶液的表面吸附、表面活性物质
1、溶液表面层的吸附现象
2、吉布斯等温吸附方程式
3、表面活性物质的基本性质及分类
第四节几种重要的界面现象及表面活性剂的作用
1、润湿与铺展
2、乳化与加溶
3、起泡与去污
*第五节溶液中固体表面的吸附
Ⅱ、胶体 (其中占4学时)
第六节溶胶的制备和净化
第七节溶胶的光散射现象和胶粒的扩散
1、丁铎尔现象与光的散射
2、布朗运动和胶粒扩散
第八节电动现象与电动电位
第九节胶体的稳定性和聚沉
第十节大分子溶液及膜平衡
1、大分子溶液性质及分子量测定
2、膜平衡及离子交换膜的应用─电渗透
重点难点:
1、表面自由能、表面张力
2、吉布斯等温吸附方程
3、膜平衡 (唐南平衡)
各章学时分配的建议
3.参考书目
1、高师院校统编教材（五院校）：《物理化学》（第三版），1991年，高等教育出版社。
2、傅献彩、陈瑞华编：《物理化学》第四版，1990年，高等教育出版社。
3、吉林大学等校编：《物理化学》，1979、1980年，高等教育出版社。
4、印永嘉编：《物理化学简明教程》，1980年，高等教育出版社。
5、天津大学编：《物理化学》（第三版），1992年，高等教育出版社。
6、朱传征、许海涵主编：《物理化学》，2000年，科学出版社
7、Ira N Levine, 《Physical Chemistry》, 5th ed, 2002.
8、Peter Atkins Julio de Paula, <
9、Carl W. Garland, Joseph W. Nibler, David P. Shoemaker, <
双液系气液平衡相图的绘制(华南师范大学物化实验)
双液系气-液平衡相图的绘制 一、实验目的 （1）用回流冷凝法测定沸点时气相与液相的组成，绘制双液系相图。找出恒沸点混合物的组成及恒沸点的温度。 （2）掌握测定双组分液体的沸点及正常沸点的测定方法。 （3）了解阿贝折射计的构造原理，熟悉掌握阿贝折射计的使用方法。 二、实验原理 2.1液体的沸点 液体的沸点是液体饱和蒸汽压和外压相等时的温度，在外压一定时，纯液体的沸点有一个确定值。 2.2双液系的沸点 双液系的沸点不仅与外压有关，而且还与两种液体的相对含量有关。理想的二组分体系在全部浓度范围内符合拉乌尔定律。结构相似、性质相近的组分间可以形成近似的理想体系，这样可以形成简单的T-x （y ）图。大多数情况下，曲线将出现或正或负的偏差。当这一偏差足够大时，在T-x （y ）曲线上将出现极大点（负偏差）或极小点（正偏差）。这种最高和最低沸点称为恒沸点，所对应的溶液称为恒沸混合物。 恒定压力下，真实的完全互溶双液系的气－液平衡相图（T －x ），根据体系对拉乌尔定律的偏差情况，可分为3类： （1）一般偏差：混合物的沸点介于两种纯组分之间，如甲苯－苯体系，如图1(a)所示。 （2）最大负偏差：存在一个最小蒸汽压值，比两个纯液体的蒸汽压都小，混合物存在着最高沸点，如盐酸—水体系，如图1(b)所示。 （3）最大正偏差：存在一个最大蒸汽压值，比两个纯液体的蒸汽压都大，混合物存在着最低沸点，如水-乙醇体系，如图1(c)）所示。 图1. 二组分真实液态混合物气—液平衡相图（T-x 图） 考虑综合因素，实验选择具有最低恒沸点的乙醇-乙酸乙酯双液系。根据相平衡原理，对二组分体系，当压力恒定时，在气液平衡两相区，体系的自由度为1。若温度一定时，则气液亮相的组成也随之而定。当溶液组成一定时，根据杠 t A t A t A t B t B t B t / o C t / o t / o x B x B x B A B A A B B (a) (b) (c)x ' x '
大学物理化学实验全集
实验六.二组分固-液体系相图的绘制 一、实验目的 （1）热分析法测绘Sn-Bi二元合金相图 （2）掌握热分析法的测量技术 （3）掌握热电偶测量温度的基本原理以及数字控温仪和升降温电炉的使用方法 二、实验原理 用几何图形来表示多相平衡体系中有哪些相,各相的成分如何,不同相的相对量是多少,以及它们随浓度、温度、压力等变量变化的关系图叫相图。以体系所含物质的组成为自变量,温度为应变量所得到的T-x图就是常见的一种相图。 绘制相图的方法很多,热分析法就是常用的一种实验方法。即按一定比例配成一两组分体系,将体系加热到熔点以上成为液态,然后使其逐渐冷却,每隔一定时间记录一次温度,以体系的温度对时间的关系曲线称为步冷曲线。熔融体系在均匀冷却过程中无相变时,其温度将连续均匀下降,得到一条平滑的冷却曲线,当冷却过程中发生相变时,放出相变热,使热损失有所抵偿,冷却曲线就会出现转折。当两组分同时析出时，冷却速度甚至变为零,冷却曲线出现水平段。转折点或平台所对应的温度,即为该组成合金的相变温度。 取一系列组成不同的二元合金，测得冷却曲线，再将相应的转折点连接起来即得到二元合金相图（如下图所示） 三、实验所用仪器、试剂 1.KWL-09可控升降温电炉，SWKY-1数字控温仪 2.编号为1-6的六个金属硬质试管依次分装：纯铋、含锡20%，42%，60%，80%的合金、纯锡。8号试管为空管。 四、实验步骤 1.安装并调整SWKY-1数字控温仪与KWL-09可控升降温电炉，将控温仪与电炉用电缆连接。2号炉膛（右侧）放8号空管，将与控温仪相连的温度传感器（传感器2）插入其中 2.1．将装有试剂的试管1放入1号炉膛（注意安全，始终用铁夹小心夹住试管），并将与电炉连接的温度传感器（传感器1）插入炉膛旁边的另一小孔中（注：不要将传感器1插入试管中）。将2号传感器插入放有8号空管的炉膛2 2.2.调节控温仪（工作/量数按钮），将电炉温度设定为350℃，再调为工作状态，此时1号炉膛开始加热。调节定时按钮，是时间显示为30s。将电炉“冷风量调节”电压调到零，“加热量调节”调到180V(电压过低加热太慢，电压过高有损仪器使用寿命)，给2号炉膛预热到200度左右（避免温度下降过快，减小试管冷却时发生过冷现象的可能） 2.3.当温度显示1号炉膛温度达到350℃时，再等10min左右。待温度稳定后将预热后的8号空管用铁夹移出去，并将1号试管夹入2号炉膛。换入2号试管加热，熔融。关闭“加热量调节”，此时控温仪显示温度上升，当温度上升到310℃以上时，打开“冷风量调节”，电压调为1.5V。此时温度开始下降，当温度降到接近300℃时，开始记录温度。每隔30s，控温仪会响一声，依次记下此时的仪表读数即可。
华师物化实验报告 液相平衡常数测定
华南师范大学实验报告 学生姓名学号 专业年级、班级 课程名称实验项目液相反应平衡常数的测定 实验类型□验证□设计■综合实验时间年月日 实验指导老师实验评分 一、实验目的 1、利用分光光度计测定低浓度下铁离子与硫氰酸根离子生成硫氰合铁离子液相反应的平衡常数。 2、通过实验了解热力学平衡常数的数值与反应物起始浓度无关。 二、实验原理 Fe3+离子与SCN-离子在溶液中可生成一系列的络离子，并共存于同一个平衡体系中。当SCN-离子的浓度增加时，Fe3+离子与SCN-离子生成的络合物的组成发生如下的改变： Fe3++SCN-→Fe(SCN)2+→Fe(SCN)2+→Fe(SCN)3 →Fe(SCN)4-→Fe(SCN)52- 而这些不同的络离子色调也不同。由图Ⅲ-11-2可知，当Fe3+离子与浓度很低的SCN-离子(一般应小于5×10-3mol·L)时，只进行如下反应： Fe3+ + SCN- ≒ FeSCN2+
即反应被控制在仅仅生成最简单的FeSCN3+络离子。其平衡常数表示为： 根据朗伯-比尔定律，可知光密度与溶液浓度成正比。因此，可借助于分光光度计测定其光密度，从而计算出平衡时FeSCN2+络离子的浓度以及Fe3+离子和SCN-离子的浓度，进而求出该反应的平衡常数K C。 实验分为4组，不同组的Fe3+浓度不同，其中第一组的浓度极大，使用分光 光度计时，根据朗伯-比尔定律E 1=K[FeCNS2+] 1,e (K为消光系数) 由于1号溶液中Fe3+浓度极大，平衡时CNS-与Fe3+完全络合，对于一号溶液 可认为[FeCNS2+] 1,e =[CNS-] 则E 1 =K[CNS-] 对于其它溶液，则E i =K[FeCNS2+] 1,e 两式 相除并整理得[FeCNS2+] 1,e =E 1 /E 1 [CNS-] 三、仪器与药品 1、仪器 722型分光光度计1台；50mL容量瓶8只；100mL烧杯4个； 刻度移液管10mL2支5mL1支；25移液管1支；50mL酸式滴定管1支； 洗耳球、洗瓶等 2、试剂 1×10-3mol·L KSCN(分析纯配置，需准确标定)； 0.1mol·LFeNH 4(SO 4 ) 2 (需准确标定Fe3+浓度，并加HNO 3 使H+浓度0.1mol·L)； 1mol·LHNO 3；1mol·LKNO 3 (试剂均用分析纯配制)
华南师范大学-物理化学实验试卷题库
物理化学实验试卷 一、选择题( 共33题57分) 1. 2 分(8870)用热电偶温度计测温时，热电偶的冷端要求放置在：（） (A) 0℃(B) 一般室温范围 (C) 只要温度恒定的任一方便的温度即可(D) 任意温度都可 4. 1 分(8873)欲测800℃以上温度，可用：( ) (A) 水银温度计(B) 热电偶(C) 贝克曼温度计(D) 酒精温度计 10*. 2 分(8887)某体系的温度约为1500℃，欲测量该体系的温度，需选用：( ) (A) 铂-铂铑热电偶温度计(B) 镍铬-镍硅热电偶堆 (C) 铜电阻温度计(D) 以上三种温度计均可 4. 2 分(8414)为测定物质在600～100℃间的高温热容, 首先要精确测量物系的温度。此时测温元件宜选用：( ) (A) 贝克曼温度计(B) 精密水银温度计(C) 铂-铑热电偶(D) 热敏电阻 7. 1 分(8877)恒温槽中的水银接点温度计的作用是：( ) (A) 既作测温使用，又作控温使用(B) 只能用于控温 (C) 只能用于测温(D) 控制搅拌器马达的功率 20. 2 分(8897)超级恒温水浴上的接触式水银温度计<导电表>的作用是：( ) (A) 既能测温, 又能控温(B) 只能控温 (C) 只能测温(D) 以上三种说法都不对 31. 2 分(8920)实验室里使用热电偶进行测温时, 为保证温度测定的可靠性, 措施之一是热电偶的冷端应置于：( ) (A) 阴凉干燥处(B) 水浴中 (C) 装满冰块的杜瓦瓶中(D) 冰和水共存的杜瓦瓶中 32. 2 分(8923)用全浸式温度计进行测温的实验中, 为校正测量误差, 措施之一是进行露茎校正, △T(露茎)=K2n[t(观)-t(环)], 式中n是露茎高度, 它是指露于被测物之外的：( ) (A) 厘米表示的水银柱高度(B) 以温度差值表示的水银柱高度 (C) 毫米表示的水银柱高度(D) 环境温度的读数 16. 2 分(8893)已知贝克曼温度计O 到断点B 的温度差值是7.3℃, 现要使贝克曼温度计刻度“3”处相当于室温28℃, 问要在水中拍断B点的水温是：( ) (A) 31℃(B) 32.3℃(C) 35.3℃(D) 38.3℃ 22. 2 分(8899)用一支规格为0─5°变化范围的Beckman温度计，来测定18℃附近的温度, 为了使18℃时Beckman温度计的水银柱指示刻度为4℃左右, 则用来调节此Beckman温度计的水的温度最好是：( ) (A) 18 ℃(B) 20 ℃ (C) 22 ℃(D) 24 ℃ 17. 2 分(8894)贝克曼温度计是用来：( ) (A) 测定绝对温度(B) 测定相对温度 (C) 用于控制恒温槽温度(D) 测定5℃以内的温度差 5. 1 分(8874)下述四种电池（或仪器）中，哪一种是不能用作直流电源的：( ) (A) 蓄电池(B) 干电池(C) 标准电池(D) 直流稳压电源 30. 1 分(8907)物理化学实验中, 下列哪种电池不能被用作电源? ( ) (A) 空气甲电池(B) 干电池 (C) 铅蓄电池(D) 标准电池 23. 2 分(8900)实验室中，某仪器电源插头有三只脚, 则该仪器所使用的交流电源为：( ) 1
大学物理化学实验报告---液体饱和蒸汽压的测定
纯液体饱和蒸汽压的测量 目的要求 一、 明确纯液体饱和蒸气压的定义和汽液两相平衡的概念，深入了解纯液体饱 和蒸气压与温度的关系公式——克劳修斯－克拉贝龙方程式。 二、 用数字式真空计测量不同温度下环己烷的饱和蒸气压。初步掌握真空实验 技术。 三、 学会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔气化热与正常沸 点。 实验原理 通常温度下(距离临界温度较远时)，纯液体与其蒸气达平衡时的蒸气压称为该温度下液体的饱和蒸气压，简称为蒸气压。蒸发1mol 液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化热。 液体的蒸气压随温度而变化，温度升高时，蒸气压增大；温度降低时，蒸气压降低，这主要与分子的动能有关。当蒸气压等于外界压力时，液体便沸腾，此时的温度称为沸点，外压不同时，液体沸点将相应改变，当外压为1atm （101.325kPa ）时，液体的沸点称为该液体的正常沸点。 液体的饱和蒸气压与温度的关系用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示： 2 m vap d ln d RT H T p ?= (1) 式中，R 为摩尔气体常数；T 为热力学温度；Δvap H m 为在温度T 时纯液体的摩尔 气化热。 假定Δvap H m 与温度无关，或因温度范围较小，Δvap H m 可以近似作为常数，积分上式，得： C T R H p +??-=1 ln m vap (2) 其中C 为积分常数。由此式可以看出，以ln p 对1/T 作图，应为一直线，直线的斜率为 R H m vap ?- ，由斜率可求算液体的Δvap H m 。 静态法测定液体饱和蒸气压，是指在某一温度下，直接测量饱和蒸气压，此 法一般适用于蒸气压比较大的液体。静态法测量不同温度下纯液体饱和蒸气压，有升温法和降温法二种。本次实验采用升温法测定不同温度下纯液体的饱和蒸气压，所用仪器是纯液体饱和蒸气压测定装置，如图1所示： 平衡管由A 球和U 型管B 、C 组成。平衡管上接一冷凝管，以橡皮管与压
物理化学试验-华南理工大学
物理化学实验Ⅰ 课程名称：物理化学实验Ⅰ 英文名称：Experiments in Physical Chemistry 课程代码：147012 学分：0.5 课程总学时：16 实验学时：16 （其中，上机学时：0） 课程性质：?必修□选修 是否独立设课：?是□否 课程类别：?基础实验□专业基础实验□专业领域实验 含有综合性、设计性实验：?是□否 面向专业：高分子材料科学与工程、材料科学与工程（无机非金属材料科学与工程、材料化学） 先修课程：物理、物理化学、无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验等课程。 大纲编制人：课程负责人张震实验室负责人刘仕文 一、教学信息 教学的目标与任务： 该课程是本专业的一门重要的基础课程，物理化学实验的特点是利用物理方法来研究化学系统变化规律，是从事本专业相关工作必须掌握的基本技术课程。其任务是通过本课程的学习，使学生达到以下三方面的训练： （1）通过实验加深学生对物理化学原理的认识，培养学生理论联系实际的能力； （2）使学生学会常用的物理化学实验方法和测试技术，提高学生的实验操作能力和独立工作能力； （3）培养学生查阅手册、处理实验数据和撰写实验报告的能力，使学生受到初步的物理性质研究方法的训练。 教学基本要求： 物理化学实验的特点是利用物理方法来研究化学系统变化规律，实验中常用多种物理测量仪器。因此在物理化学实验教学中，应注意基本测量技术的训练及初步培养学生选择和配套仪器进行实验研究工作的能力。 物理化学实验包括下列内容： （1）热力学部分量热、相平衡和化学平衡实验是这部分的基本内容。还可以选择稀溶液的依数性、溶液组分的活度系数或热分析等方面的实验。
华师2013级第二学期物化期末试题(记忆版)
一、选择题15*2 （基本都是指导自测题+往年试卷的选择题。。。。） 二、填空题 1. 碰撞理论中对指数因子、指前因素和阈能都做出了解释，其中指前因素A指的是_____________ ；指数项是_____________ （2分） 2. 催化剂加快反应速率的本质_____________ ； 3. 胶体胶粒移动产生的电势是__________；胶体介质流动产生的电势是____________；（大概）（各2分） 4 固液接触角cosθ=（）；（2分） 5. 设计电池Mg + O2 + H2O == Mg (OH)2 ________________________ ； 6. 一定温度下某反应C n++B m-A n++D当在系统在加入某电解质增强离子强度时，则k1_______ ；k-1______ ；（增大、减小或不变） 三、简答题（四选三） 1. 在光透过溶胶的方向观察到橙红色，光垂直方向观察到淡蓝色？ 2砷酸溶液中通入H2S制备As2S3溶胶，所形成的胶团结构式？下列电解质中聚沉能力大小比较：稀HCl、NaCl、MgS04、MgCl2 3.有机物暴沸现象的原因及解决方法？ 因液体沸腾产生气相，开始时产生气泡，气泡逸出除需克服外压外，还需克服附加压力，气泡越小，附加压力越大，所以对正常平液面已达气液平衡时，微小气泡内气液相仍未平衡，需提高温度才达到平衡，这时是非平衡态，一旦沸腾，很容易爆沸。为此可加入沸石，内有气孔，作为气相中心，可减少过热现象。 4.光化学和热化学的区别 四、计算题 1. 将反应PbO2(s) + Pb(s) + 2H2SO4(a) ═ 2PbSO4(s) + 2H2O(l)设计在电池中进行， 已知298.2 K时该电池的电动势E=1.9188 V, E =2.041 V， (1)写出该电池的表示式和电极反应； (2)计算H2SO4的平均离子活度； (3)计算该电池反应的△G； (4)计算该电池反应的K 。 解（1）电池的表示式为
物理化学考研题
北京化工大学2011年研究生入学考试：物理化学 试题内容： 一、填空题（每空2分、共24分） 1、1mol理想气体经节流膨胀（即Joule-Tomson实验）压力自Ｐ1降低到Ｐ2，此过程的△Ａ________0，△Ｕ______0 。（填>，=或<） 2、298K时，HCl(g)的标准摩尔生成焓△fＨm=-92.31kJ/mol ,HCl(g)的无限稀释摩尔溶解焓（即1molHCl(g)溶于水形成无限稀薄溶液时的△H）为-75.13kJ/mol。若以b=ｂ(θ)但仍遵守亨利定律的溶液作标准态，则HCl(aq)的标准摩尔生成焓△fＨm（HCl,aq）=____ ___。 3、下图为Bi-Zn二组分体系的固液平衡相图， （１）A区的平衡相态为______, B区的平衡相态为________。 （２）527K时，纯Bi(s)和含93%Bi（质量百分数）的溶液成相平衡。若以纯Bi(s)作标准态，则上述溶液中Bi的活度为_________，活度系数为__________。（Bi和Zn的相对原子质量分别为209和65.39） 4、某原子基态与第一激发态的能级是非简并的，第一激发态的简并度为3，若其他能级可被忽略，且以基态作为能量的零点，298K时，此原子的电子配分函数ｑe=______。当体系平衡时，在此二能级上的粒子数之比Ｎ2／Ｎ1=___________。（玻尔兹曼常数k=１.３８×１０-23Ｊ／Ｋ）。 5、对大多数纯物质的液体来说，当温度升高时，其表面张力__________。 6、实验测得反应2A+B=C+D的速率方程式为r=ｋ1[A][A][B]，若反应物的起始浓度为[Ａ]0=2[Ｂ]0，则速率方程式可写为：ｒ＝ｋ2[Ａ][Ａ][Ａ]，ｋ1与ｋ2的关系为ｋ1＝_ _______ｋ2。 7、在电池_____________________________中进行的反应是Ｎｉ(s)＋Ｈ2Ｏ(l)→ＮｉＯ(s)＋Ｈ2(g) 二、选择填空题：（每题2分，共12分） 1、若理想气体反应Ｏ＝∑νBＢ在Ｔ1～Ｔ2的温度区间内，各物质均无相变，且△Ｃｐ<0（△Ｃｐ＝∑νBＣｐ,B），则在此温度区间内，反应摩尔焓变△ｒＨｍ随温度升高而（
大学物理化学实验汇总
实验一 电导的测定及其应用 一、实验目的 1、 测量氯化钾水溶液的电导率,求算它的无限稀释摩尔电导率。 2、 用电导率测量醋酸在水溶液中的解平衡常数。 3、 掌握恒温水槽及电导率仪的使用方法。 二、实验原理 1、根据电导公式:G=kA/l 式中k 为该电解质溶液目的电导率,其中 l/A 称为电导池常数,由于l 与A 不易精确测量,因此,试验中就是用一种已知电导率的溶液求出电导池常数k cell ,然后把欲测的溶液放入该电导池测出其电导值,再根据公式G=kA/l 求出摩尔电导率 , k 与 的关系为: 2、 总就是随着溶液的浓度的降低而增大的, 对于强电解质系 对于特定的电解质与溶剂来说,在一定温度下,A 就是一个常数,所以将 作图得到一 条直线,将所得的直线推至c=0可求得A m ∞。 3、对于弱电解质,其 无法用 ,由离子独立运动定律: 求得,其中 A m ∞+ 与A m ∞-分别表示正、负离子的无限稀摩尔电导率,它与温度及离子的本性有关。在无限稀的弱电解质中: 以cAm 对 作图,根据其斜率求出K 、、 三、实验仪器及试剂 仪器:梅特勒326电导仪1台,量杯50ml 2只 ,移液管125ml 9只,洗瓶1只 ,洗耳球1只。 试剂:10、00mol/m3 KCl 溶液, 100、0 mol/m3HAC 溶液 , 电导水。 四、实验步骤 1、 打开电导率仪器开关,预热5分钟。 2、 KCl 溶液电导率的测定: （1） 用移液管准确移取25ml 10、00mol/m3的KCl 溶液,置于洁净、干燥的量杯中,测定器电 导率3次,取其平均值。 （2） 再用移液管准确量取25、00ml 电导水,置于上述量杯中,搅拌均匀后,测定器电导率3 次,取其平均值。 m c κ = Λ m m,+ m, νν+--∞ ∞ ∞ =+ΛΛΛ m Λ m Λ m Λ m m ∞ =-ΛΛ m Λ m m ∞ =-ΛΛ m m = α∞ΛΛ() 2 m m m m 2 m m m m 1c c c K c c ∞∞ ∞∞?? ??-?=-=ΛΛΛΛΛΛΛΛΛ
华师物化实验报告 双液系气-液平衡相图的绘制
华 南 师 范 大 学 实 验 报 告 学生姓名 学 号 专 业 年级、班级 课程名称 实验项目 双液系气-液平衡相图的绘制 实验类型 □验证 □设计 ■综合 实验时间 年 月 日 实验指导老师 实验评分 一、 实验目的 1. 掌握回流冷凝法测定溶液沸点的方法。 2. 绘制异乙醇－乙酸乙酯双液系的沸点—组成图，确定其恒沸组成及恒沸温度。 3. 了解阿贝折射仪的构造原理，掌握阿贝折射计的原理及使用方法。 二、 实验原理 两种液体物质混合而成的两组分体系称为双液系。根据两组分间溶解度的不同，可分为完全互溶、部分互溶和完全不互溶三种情况。两种挥发性液体混合形成完全互溶体系时，如果该两组分的蒸气压不同，则混合物的组成与平衡时气相的组成不同。当压力保持一定，混合物沸点与两组分的相对含量有关。 对于二组分体系，常常保持一个变量为常量，而得到立体图形的平面截面图。这种平 面图可以有三种：p-x 图，T-x 图，T-p 图。常用的是前两种。在平面图上，f *=3-φ ，f * max =2，同时共存的相数φmax =3。 单组分的液体在一定外压下，它的沸点是一定值，把两种完全互溶的挥发性液体（组分A 和B ）互相混合后，在某一定温度下，平衡共存的气液两相的组成，通常并不相同，因此如果在恒压下将溶液蒸馏，测定馏出物（气相）和蒸馏液（液相）的折射率，就能找出平衡时气液两相的成分，并绘出沸点—组成（T —x ）图线，在常温下，两种液态物质以任意比例相互溶解所组成的体系称之为完全互溶双液系。完全互溶双液系在恒定压力下的沸点—组成图可分为三类： （1）一般偏差：混合物的沸点介于两种纯组分之间，如甲苯－苯体系，如图1(a)所示。 （2）最大负偏差：混合物存在着最高沸点，如盐酸－水体系，如图1 (b)所示。 （3）最大正偏差：混合物存在着最低沸点，如正丙醇—水体系，如图1(c)所示。 t A t A t A t B t B t B t / o C t / o C t / o C x B x B x B A B A A B B (a) (b) (c) x ' x '
考研物理化学公式全集
功：δW ＝δW e ＋δW f （1）膨胀功 δW e ＝p 外dV 膨胀功为正，压缩功为负。 （2）非膨胀功δW f ＝xdy 非膨胀功为广义力乘以广义位移。如δW （机械功）＝fdL ，δW （电功）＝EdQ ，δW （表面功）＝rdA 。 热 Q ：体系吸热为正，放热为负。 热力学第一定律： △U ＝Q —W 焓 H ＝U ＋pV 理想气体的内能和焓只是温度的单值函数。 热容 C ＝δQ/dT （1）等压热容：C p ＝δQ p /dT ＝ （?H/?T ）p （2）等容热容：C v ＝δQ v /dT ＝ （?U/?T ）v 常温下单原子分子：C v ，m ＝C v ，m t ＝3R/2 常温下双原子分子：C v ，m ＝C v ，m t ＋C v ，m r ＝5R/2 等压热容与等容热容之差： （1）任意体系 C p —C v ＝[p ＋（?U/?V ）T ]（?V/?T ）p （2）理想气体 C p —C v ＝nR 理想气体绝热可逆过程方程： pV γ＝常数 TV γ-1＝常数 p 1-γT γ＝常数 γ＝C p / C v 理想气体绝热功：W ＝C v （T 1—T 2）＝1 1 －γ（p 1V 1—p 2V 2） 理想气体多方可逆过程：W ＝1 nR －δ（T 1—T 2） 热机效率：η＝ 2 1 2T T T － 冷冻系数：β＝－Q 1/W 可逆制冷机冷冻系数：β＝ 1 21 T T T － 焦汤系数： μ J －T ＝H p T ???? ????＝－()p T C p H ?? 实际气体的ΔH 和ΔU ： ΔU ＝dT T U V ??? ????＋dV V U T ??? ???? ΔH ＝dT T H P ??? ????＋dp p H T ? ??? ???? 化学反应的等压热效应与等容热效应的关系：Q p ＝Q V ＋ΔnRT 当反应进度 ξ＝1mol 时， Δr H m ＝Δr U m ＋∑B B γRT 化学反应热效应与温度的关系：()()()dT B C T H T H 2 1 T T m p B 1m r 2m r ?∑??，＋＝γ
液相反应平衡常数的测定(华南师范大学物化实验)
华南师范大学实验报告 液相反应平衡常数的测定 一、实验目的 （1）利用分光光度计测定低浓度下铁离子与硫氰酸根离子生成硫氰合铁络离子液相反应的平衡常数。 （2）通过实验了解热力学平衡常数与反应物的起始浓度无关。 二、实验原理 Fe3+与SCN-在溶液中可生成一系列络离子，并共存于同一个平衡体系中。当SCN-的浓度增加时，Fe3+与SCN-生成的络合物的组成发生如下的改变，而这些不同的络离子的溶液颜色也不同。 Fe3++SCN-→Fe(SCN)2+→Fe(SCN)2+→Fe(SCN)3→Fe(SCN)4-→Fe(SCN)52-由图1可知，Fe3+与浓度很低的SCN-（一般应小于5×10-3mol/L）只进行如下反应。 Fe3++CNS-===Fe[CNS]2+ 即反应被控制在仅仅生成最简单的FeSCN3+。其平衡常数为 ① 图1.SCN-浓度对络合物组成的影响 由于Fe(SCN)2+是带颜色的，根据朗伯-比尔定律，消光值与溶液浓度成正比，试验时，只要在一定温度下，借助分光光度计测定平衡体系的消光值，从而计算出平衡时Fe[CNS]2+的浓度[FeCNS2+]e，进而再推算出平衡时Fe3+和CNS-的浓度[Fe3+]e和[CNS-]e。根据式①一定温度反应的平衡常数K c可求知。 实验时配置若干组（共4组）不同Fe3+起始浓度的反应溶液，其中第一组溶液的Fe3+是大量的，当用分光光度计测定反应也在定温下消光值E i时（i为组数），根据朗伯-比尔定理E1=K[FeCNS2+]1,e（K为晓光系数）② 由于1号溶液中Fe3+大量过量，平衡时CNS-全部与Fe3+络合（下标0表示起
大学物理化学实验思考题答案总结
蔗糖水解速率常数的测定 1．蔗糖水解反应速率常数和哪些因素有关？ 答：主要和温度、反应物浓度和作为催化剂的H+浓度有关。 2．在测量蔗糖转化速率常数时，选用长的旋光管好？还是短的旋光管好？ 答：选用长的旋光管好。旋光度和旋光管长度呈正比。对于旋光能力较弱或者较稀的溶液，为了提高准确度，降低读数的相对误差，应选用较长的旋光管。根据公式（a）=a*1000/LC,在其他条件不变的情况下，L越长，a越大，则a的相对测量误差越小。 3．如何根据蔗糖、葡萄糖、果糖的比旋光度数据计算？ 答：α0＝〔α蔗糖〕Dt℃L[蔗糖]0/100 α∞＝〔α葡萄糖〕Dt℃L[葡萄糖]∞/100＋〔α果糖〕Dt℃L[果糖]∞/100 式中：[α蔗糖]Dt℃，[α葡萄糖]Dt℃，[α果糖]Dt℃分别表示用钠黄光作光源在t℃时蔗糖、葡萄糖和果糖的比旋光度，L(用dm表示)为旋光管的长度，[蔗糖]0为反应液中蔗糖的初始浓度，[葡萄糖]∞和[果糖]∞表示葡萄糖和果糖在反应完成时的浓度。 设t＝20℃L=2 dm [蔗糖]0=10g/100mL 则： α0＝66.6×2×10/100＝13.32° α∞＝×2×10/100×（52.2-91.9）＝－3.94° 4．试估计本实验的误差，怎样减少误差？ 答：本实验的误差主要是蔗糖反应在整个实验过程中不恒温。在混合蔗糖溶液和盐酸时，尤其在测定旋光度时，温度已不再是测量温度，可以改用带有恒温实施的旋光仪，保证实验在恒温下进行，在本实验条件下，测定时要力求动作迅速熟练。其他误差主要是用旋光仪测定时的读数误差，调节明暗度判断终点的误差，移取反应物时的体积误差，计时误差等等，这些都由主观因素决定，可通过认真预习实验，实验过程中严格进行操作来避免。 乙酸乙酯皂化反应速率常数测定 电导的测定及其应用 1、本实验为何要测水的电导率？ 答：因为普通蒸馏水中常溶有CO2和氨等杂质而存在一定电导，故实验所测的电导值是欲测电解质和水的电导的总和。作电导实验时需纯度较高的水，称为电导水。水的电导率相对弱电解质的电导率来说是不能够忽略的。所以要测水的电导率。 2、实验中为何通常用镀铂黑电极?铂黑电极使用时应注意什么？为什么？
稀溶液法测定偶极矩实验报告(华南师范大学物化实验)
稀溶液法测定偶极矩 一、实验目的 （1）掌握溶液法测定偶极矩的主要实验技术 （2）了解偶极矩与分子电性质的关系 （3）测定正丁醇的偶极矩 二、实验原理 2.1偶极矩与极化度 分子结构可以近似地看成是由电子云和分子骨架（原子核及内层电子）所构成。由于空间构型的不同，其正负电荷中心可能重合，也可能不重合。前者称为非极性分子，后者称为极性分子。 1912年，德拜提出“偶极矩”的概念来度量分子极性的大小，其定义是 qd → μ （1） 式中，q 是正负电荷中心所带的电量；d 为正负电荷中心之间的距离；→ μ是一个矢量，其方向规定为从正到负，的数量级是10-30C ·m 。 通过偶极矩的测定，可以了解分子结构中有关电子云的分布和分子的对称性，可以用来鉴别几何异构体和分子的立体结构等。 极性分子具有永久偶极矩，但由于分子的热运动，偶极矩指向某个方向的机会均等。所以偶极矩的统计值等于零。若将极性分子置于均匀的电场E 中，则偶极矩在电场的作用下，趋向电场方向排列。这时称这些分子被极化了。极化的程度可以用摩尔转向极化度P μ来衡量。P μ与永久偶极矩μ的平方成正比，与绝对温度T 成反比。
kT 9μ πN 4P A μ= （2） 式中，k 为波兹曼常数；NA 为阿弗加德罗常数；T 为热力学温度；μ为分子的永久偶极矩。 在外电场作用下，不论极性分子或非极性分子，都会发生电子云对分子骨架的相对移动，分子骨架也会发生形变。这称为诱导极化或变形极化。用摩尔诱导极化度P 诱导来衡量。显然，P 诱导可分为两项，即电子极化度P e 和原子极化度P a ，因此 P 诱导 = P e + P a （3） 如果外电场是交变场，极性分子的极化情况则与交变场的频率有关。当处于频率小于1010H Z 的低频电场或静电场中，极性分子所产生的摩尔极化度P 是转向极化、电子极化和原子极化的总和。 P = P μ+ P e +P a （4） 介电常数实际上是在107H Z 一下的频率测定的，测得的极化度为 P μ+ P e +P a 。若把频率提高到红外范围，分子已经来不及转向，此时测得的极化度只有P e 和P a 的贡献了。所以从按介电常数计算的P 中减去红外线频率范围测得的极化，就等于P μ，在实验上，若把频率提高到可见光范围，则原子极化也可以忽略，则在可见光范围： P μ =P -( P e +P a ) ≈ P - P e （5） 2.2 摩尔极化度的计算 摩尔极化度P 与介电常数 ε 之间的关系式。 ρM × ＋2ε－1ε= P （6）
华师物化实验报告 溶解热的测定(优选.)
最新文件---------------- 仅供参考--------------------已改成-----------word文本 --------------------- 方便更改 赠人玫瑰，手留余香。 华南师范大学实验报告 学生姓名学号 专业年级、班级 课程名称实验项目溶解热的测定 实验类型□验证□设计■综合实验时间年月日 实验指导老师实验评分 一、实验目的 1、设计简单量热计测定某物质在水中的积分溶解焓。 2、复习和掌握常用的量热技术与测温方法。 3、由作图法求出该物质在水中的摩尔稀释焓、微分溶解焓、微分稀释焓。 二、实验原理 溶解热，即为一定量的物质溶于一定量的溶剂中所产生的热效应。溶解热除了与溶剂量及溶质量有关外，还与体系所处的温度及压力有关。溶解热分为积分溶解热和微分溶解热。 积分溶解热即在等温等压条件下，1mol溶质溶解在一定量的溶剂中形成某指定浓度的溶液时的焓变。也即为此溶解过程的热效应。它是溶液组成的函数，若形成溶液的浓度趋近于零，积分溶解热也趋近于一定值，称为无限稀释积分溶解热。积分溶解热是溶解时所产生的热量的总和，可由实验直接测定。 微分溶解热即在等温等压下，在大量给定浓度的溶液里加入一摩尔溶质时所产生的热效应，它可表示为（ЭΔsolH/ЭnB）T、P、nA ，因溶液的量很大，所以尽管加入一摩尔溶质，浓度仍可视为不变。微分热难以直接测量，但可通过实验，用间接的方法求得。 溶解热的测量可通过绝热测温式量热计进行，它是在绝热恒压不作非体积功的条件下，通过测定量热系统的温度变化，而推算出该系统在等温等压下的热效应。 本实验采用标准物质法进行量热计能当量的标定。利用1molKCl溶于200mol水中的积分溶解热数据进行量热计的标定。当上述溶解过程在恒压绝热式量热计中进行时，可设计以下途径完成：
考研《物理化学》考研重点考点归纳
考研《物理化学》考研重点考点归纳 第1章气体的pVT关系 1.1考点归纳 一、理想气体 理想气体是指在任何温度、压力下符合理想气体模型，或服从理想气体状态方程的气体。 1．理想气体模型的微观特征 （1）分子间无作用力； （2）分子本身不占有体积。 2．理想气体状态方程 或 式中，p、V、T、n的单位分别为Pa，m3，K和mol；称为气体的摩尔体积，单位为m3·mol－1；R称为摩尔气体常数，适用于所有气体，其值为 8.314472J·mol－1·K－1。 该方程适用于理想气体，近似地适用于低压的真实气体。 二、实际气体 1．实际气体的行为
在压力较高或温度较低时，实际气体与理想气体的偏差较大。用压缩因子（Z）衡量偏差的大小。 理想气体的，Z＝1。对实际气体，若Z＞1，则，表示同温、同压下，实际气体的体积大于按理想气体方程计算的结果。即实际气体的可压缩性比理想气体小。当Z＜1时，情况则相反。 2.Boyle温度 若在温度T时，有，则称此温度T为Boyle温度TB。 3.van der waals方程式 式中，的单位为Pa·m6·mol－2；b的单位为m3·mol－1。和b都是只与气体的种类有关，而与温度无关的常数，称为范德华常数。 4．维利方程
式中，A、B、C、D称为第一、第二、第三Virial（维利）系数。 三、理想气体混合物 1．混合物的组成表示 （1）物质B的摩尔分数x或y定义为： 式中，表示混合气体总的物质的量。 一般用yB表示气体混合物的摩尔分数，用xB表示液体混合物的摩尔分数。 （2）物质B的体积分数定义为： 式中，表示在一定T、p下纯气体B的摩尔体积；为在一定T、p下混合之前各纯组分体积的总和。 （3）物质B的质量分数定义为：
华南师范大学物理化学实验(下)思考题
1、毛细管尖端为何必烦调节得恰当与液面相切？否则对实验有何影响？ 答：毛细管尖端插入溶液中的深度直接影响测量结果的准确性。如果毛细管尖端插下液面， 会使压力不只是液体表面的张力，还有插入部分液体的静压力。为减少静压力， 应尽可能减少毛细管的插入深度，使之接近0，否则批Δp=p 空气-p 系统 =pgΔh中，， 则Δp偏小，使Δh偏小。因此，在测量纯水中，K=表面张力/Δh，则仪器常数偏大，使正丁醇溶液的表面张力比理论值偏大。 2、最大气泡法测定表面张力时为什么要读最大压力差?如果气泡逸出的很快，或几个气泡一齐出，对实验结果有无影响? 答：用最大气泡法测定溶液表面张力时，要从与液面相切得毛细管口鼓出空气泡，需要高于外部大气压的附加压力。根据表面张力的计算公式： 要测定溶液表面张力，就要知道最大压力差。所以在做最大气泡法测定溶液表面张力实验时，要读最大压力差。 如果气泡逸出的很快，或几个气泡一齐出，对实验结果有影响。它会无法准确的读出最大压力差，从而影响实验结果的准确性。 实验六原电池电动势的测定 1. 对消法测电动势的基本原理是什么? 为什么用伏特表不能准确测定电池电动势? 答：对消法就是用一个与原电池反向的外加电压，于电池电压相抗，使的回路中的电流趋近于零，只有这样才能使得测出来的电压为电动势。电动势指的就是当回路中电流为零时电池两端的电压，因而必须想办法使回路中电流为零。伏特表测定电池电动势的时候，回路中的电流不为零，测出的电池两端的电压比实际的电动势要小，因此用伏特表不能准确测定电池电动势。 2. 参比电极应具备什么条件？它有什么功用? 盐桥有什么作用? 应选择什么样的电解质作盐桥? 答：参比电极一般用电势值已知且较恒定的电极，它在测量中可作标准电极使用，在实验中我们测出未知电极和参比电极的电势差后就可以直接知道未知电极的电势。 盐桥起到降低液接电势和使两种溶液相连构成闭合电路的作用。作盐桥的电解质，应该不与两种电解质溶液反应且阴阳离子的迁移数相等，而且浓度要高。3. 电动势的测量方法属于平衡测量，在测量过程中尽可能地做到在可逆条件下进行。为此，应注意些什么?
大学物理化学实验报告-化学电池温度系数的测定课件.doc
物理化学实验报告 院系化学化工学院 班级化学061 学号13 姓名沈建明
实验名称 化学电池温度系数的测定 日期 2009.4.20 同组者姓名 史黄亮 室温 19.60 ℃ 气压 102.0 kPa 成绩 一、目的和要求 1、掌握可逆电池电动势的测量原理和电位差计的操作技术； 2、学会几种电极和盐桥的制备方法； 3、通过原电池电动势的测定求算有关 热力学函数。 二、基本原理 (一)、凡是能使化学能转变为电能的装置都称之为电池对定温定压下的可 逆电池而言 : r m (1) nFE T , p G E S nF (2) r m T p E H nE F nF T (3) r m T p 式中，F 为法拉弟(Farady)常数;n 为电极反应式中电子的计量系数 ;E 为电池 的电动势。
另， 可逆电池应满足如下条件: 1．电池反应可逆，亦即电池电极反应可逆。 2．电池中不允许存在任何不可逆的液接界。 即充放电过程必须在平衡态下进行，3．电池必须在可逆的情况下 工作，
因此在制备可逆电池、 测定可逆电池的电动势时应符合上述条件， 不高的测量中，常用正负离子迁移数比较接近的盐类构成 “盐桥 ”来消除液接电 位。用电位差计测量电动势也可满足通过电池电流为无限小的条件。 (二)、求电池反应的 Δ r G m 、Δr S m 、Δr H m 设计电池如下 : Ag(s) | AgCl(s) ｜饱和 KCl | Hg 2Cl 2(s) | Hg(l) 分别 测定电池在各个温度下的电动势，作 E — T 图，从曲线斜率可求得任一温度 下的 E T p 利用公式 (1),(2),(3) 即可求得该电池反应的 Δ r G m 、Δr S m 、Δr H m 三、仪器、试剂 SDC — Ⅱ数字电位差综合测试仪 1 台 精密稳压电源(或蓄电池) SC — 15A 超级恒温槽 铜电极 2 只 铂电极 1 只 饱和甘汞电极 1 只 恒温夹套烧杯 2 只 HCl ( 0.1000mol k ·g-1) AgNO3 ( 0.1000mol k ·g-1) 镀银溶液 镀铜溶液 四、实验步骤 一、电极的制备 1．银电极的制备 将欲用的两只 Pt 电极(一个电极 Pt 较短，作为阳极， 另一个电极作为阴极， 用于镀银) 浸入稀硝酸溶液片刻， 取出用蒸馏水洗净。 将洗净的电极分别插入盛 有镀银液( AgNO 3 3g ，浓氨水， KI 60g )中，控制电流为 0.3mA ，电镀 1h ，得 白色紧密的镀银电极一只。 2． Ag-AgCl 电极制备 在精确度 KCl 饱和溶液
华师物化实验报告凝固点的测定测定
华南师范大学实验报告 学生姓名 __________________________ 学号 _____________________________________ 专业 _____________________________ 年级、班级 ________________________________ 课程名称 __________________________ 实验项目凝固点降低法测定物质的相对分子质量 实验类型□验证□设计■综合实验时间 ______________ 年______ 月_____ 日 实验指导老师 ______________________ 实验评分 _____________________________ 一、实验目的： 1、明确溶液凝固点的定义及获得凝固点的正确方法。 2、测定环己烷的凝固点降低值，计算萘的相对分子质量。 3、掌握凝固点降低法测分子量的原理，加深对稀溶液依数性的理解。 4、掌握贝克曼温度计的使用。 二、实验原理： 物质的相对分子质量是了解物质的一个最基本而且重要的物理化学数据，其测定方法有多种。凝固点降低法成的物质的相对分子质量是一个简单又比较准确的方法，在溶液理论研究和实际应用方面都具有重要的意义。 凝固点降低是稀溶液的一种依数性，这里的凝固点是指在一定压力下，溶液中纯溶剂开始析出的温度。由于溶质的加入，使固态纯溶剂从溶液中析出的温度T f比纯溶剂的凝固点T f*下降，其降低值T f T；T f与溶液的质量摩尔浓度成正比，即T f = K f m
式中，T f为凝固点降低值；m为溶质质量摩尔浓度；K f为凝固点降低常数，它与溶剂的 特性有关。 若称取一定量的溶质W B（g）和溶剂W A（g），配成稀溶液，则此溶液的质量摩尔浓度m B为 W B“3 m B10 mol/kg M B W A 3 式中，M B为溶质的相对分子质量。则M B f - 10 g/mol T f W A 若已知某溶剂的凝固点降低常数K f值，通过实验测定此溶液的凝固点降低值T f，即可计 算溶质的相对分子量M B。 通常测凝固点的方法有平衡法和贝克曼法（或步冷曲线法）。本实验采用后者。其基本原 理是将纯溶剂或溶液缓慢匀速冷却，记录体系温度随时间的变化，绘出步冷曲线（温度-时间 曲线），用外推法求得纯溶剂或稀溶液中溶剂的凝固点。 纯溶剂步冷曲线：纯溶剂逐步冷却时，体系温度随时间均匀下降，至牒一温度时有固体 析出，由于结晶放出的凝固热抵消了体系降温时传递给环境的热量，因而保持固液两相平衡， 当放热与散热达到平衡时，温度不再改变。在步冷曲线上呈现出一个平台；当全部凝固后，温度又开始下降。从理论上来讲，对于纯溶剂，只要固液两相平衡共存，同时体系温度均匀，那么每次测定的凝固点值应该不变。但实际上由于过冷现象存在，往往每次测定值会有起伏。当
清华大学2014考研物理化学化试题
1．有一绝热的刚性密闭容器内抽成真空，通过阀门和大气隔离，当阀门打开 时，空气(可视为理想气体)进入容器，此时容器内气体的温度将： (A)升高 (B)降低 (c)不变 (D)不能确定 2．在标准压力P θ和383．15 K 时，水变为同温下的蒸气。则该相变过程中，下 列哪个关系式不能成立? (A) ΔG<0 (B) ΔH>0 (C)△S iso