物理化学复习导2012.docVIP

热力学第一定律 考察知识点 一、基本概念 系统的分类：敞开系统、封闭系统、孤立系统 系统的性质：广度性质(m,n,V,C,U,S)、强度性质(T, p, ρ,η) 热与功： （1）Q,W的取值符号； （2）Q,W不是状态函数，其数值与过程有关。 二、热力学第一定律 1．数学表达式：ΔU = U2 - U1 = Q +W 2．内能的性质： （1）U是状态函数； （2）封闭系统的循环过程：ΔU= 0；孤立系统：ΔU= 0 三、焓与热容 1．恒容、非体积功为零的封闭系统：ΔU=QV = nCv,mΔT 2．恒压、非体积功为零的封闭系统：ΔH=Qp = nCp,mΔT 3．生成焓 （1）规定：标准压力和一定温度下，最稳定单质的 （2） 练习题 一、概念题 1.下列说法中哪些是不正确的？ （1）绝热封闭系统就是孤立系统；（2）不做功的封闭系统未必就是孤立系统； （3）做功又吸热的系统是封闭系统；（4）与环境有化学作用的系统是敞开系统。 2． 一隔板将一刚性绝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。若以全部气体作为系统，则ΔU,Q,W为正？为负？或为零？ 3． 若系统经下列变化过程，则Q,W,Q+W和ΔU各量是否已完全确定？为什么？ （1）使一封闭系统由某一始态经不同途径变到同一终态； （2）在绝热的条件下使系统从某一始态变到某一终态。 5.根据可逆过程的特征指出下列过程中哪些是可逆过程？ （1）在室温和大气压力(101.325kPa)下，水蒸发为同温同压的水蒸气； （2）在373.15K和大气压(101.325kPa)下，水蒸发为同温同压的水蒸气； （3）摩擦生热；（4）用干电池使灯泡发光；（5）水在冰点时凝结成同温同压的冰； （6）在等温等压下将氮气与氧气混合。 6.判断下列说法是否正确？ （1）状态函数改变后，状态一定改变；（2）状态改变后，状态函数一定都改变； （3）系统的温度越高，向外传递的热量越多；（4）系统向外放热，则其热力学能必定减少；（5）化学中的可逆过程就是热力学中的可逆过程。 7． 分别判断下列各过程的Q,W,ΔU, ΔH为正、负或零？ (1)理想气体等温可逆膨胀； (2)水(101325Pa,273.15K) →冰(101325Pa,273.15K)； 热力学第二定律 考察知识点 一、热力学第二定律 克劳修斯表述：“热量由低温物体传给高温物体而不引起其它变化是不可能的”。 开尔文表述：“从单一热源取出热使之完全变为功，而不发生其他变化是不可能的”。 三、熵 1．热力学第二定律数学表达式——克劳修斯不等式dS ? ? 0 2．熵增原理 对于绝热可逆过程，系统的熵值不变，?S = 0；对绝热不可逆过程，系统的熵值增加，?S 0,在绝热过程中系统的熵值永不减少，这就是熵增加原理。孤立系统中自发过程的方向总是朝着熵值增大的方向进行，直到在该条件下系统熵值达到最大为止，即孤立系统中过程的限度就是其熵值达到最大。 3． 熵函数的物理意义 （1）熵是系统混乱程度的度量 （2）在绝对零度，任何纯物质完整晶体的熵等于零，即, 所谓完整晶体即晶体中的原子、分子只有一种排列方式. （3）温度升高，熵值增大；物质的聚集状态不同会影响熵值大小：固态液态气态 四、 吉布斯能、亥姆霍兹能 练习题 1. 指出下列过程中ΔU,ΔH,ΔS, ΔG何者为零？ (1)理想气体不可逆等温压缩； (2)绝热等容没有非体积功时发生的化学反应； (3)绝热等压没有非体积功时发生的化学反应。 2. 水在正常冰点101.3kPa,273K时结冰。 ΔU 0, ΔH 0, ΔS 0, ΔG 0 3. 系统经历一个不可逆循环后（ ） A.系统的熵增加 B.系统吸热大于对外做功 C.环境的熵一定增加 D.环境内能减小 4. 已知某反应的标准反应熵大于零，则该反应的标准反应吉布斯函数将随温度的升高而（ ） A.增大； B.不变； C.减小 D.不确定 第三章 化学平衡 考察知识点 一、化学反应的平衡条件 1． 化学反应等温式： 标准平衡常数和标准反应吉布斯能的关系为 Kθ和ΔrGmθ的意义：Kθ：某温度下反应的平衡压力、浓度商；ΔrGmθ：反应在标态下的吉布斯能变 2．化学反应方向、限度的判别及其计算。 当时，反应向右自发进行；当时，反应向左自发进行；当 时，反应达到平衡。 二、标准状态下反应的吉布斯能变化及化合物的标准生成吉布斯能 1．规定：在标准压力下，最稳定单质的吉布斯能为零，由稳定单质生成1mol某化合物时反应的标准吉布斯能变化