物理化學(xué)復(fù)習(xí)資料-預(yù)覽頁

　

【正文】 其余步驟同解法1。mol－1根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程 p1V1/T1 = p2 V2 / T2 可得T1=T2 = 即為等溫過程( 這是解本題的關(guān)鍵! 若先算出V1，再算T2值，因為保留有效位數(shù)的不同引起計算誤差，有可能出現(xiàn)T1185。K－1ln(5/1) = J一、重要概念 混合物（各組分標準態(tài)相同）與溶液（分溶劑和溶質(zhì)，標準態(tài)不同）， 組成表示：物質(zhì)B的摩爾分數(shù)xB、質(zhì)量分數(shù)wB、（物質(zhì)的量）濃度cB、質(zhì)量摩爾濃度bB，理想稀溶液，理想溶液，偏摩爾量，化學(xué)勢，稀溶液的依數(shù)性，逸度與逸度系數(shù)，活度與活度系數(shù)二、重要定理與公式1．拉烏爾定律：稀溶液溶劑A的蒸氣壓與純?nèi)軇┑恼魵鈮宏P(guān)系 pA = pA*xA 2．亨利定律：稀溶液揮發(fā)性溶質(zhì)B的蒸氣壓pA = k xA，k為亨利常數(shù) 3．稀溶液的依數(shù)性：(1) 蒸氣壓下降： △p = pA*－pA = pA* xB (2) 凝固點降低： △Tf =Kf bB，Kf –溶劑有關(guān)的凝固點降低常數(shù) (3) 沸點升高：D △Tb =Kb bB，Kb–溶劑有關(guān)的沸點升高常數(shù) (4) 滲透壓：在半透膜兩邊的平衡壓力差 =cRT 4. 化學(xué)勢定義 (1) 理想氣體的化學(xué)勢 純態(tài)理想氣體：(T)=?(T) +RTln(p/p ?) 理想氣體混合物中任意組分：B(T)=B?(T) +RTln(p/p B?) (2) 實際氣體的化學(xué)勢與逸度f 純態(tài)實際氣體(T)=?(T) +RTln(f/p ?) (其中逸度系數(shù)B = fB / xB pB，理想氣體B =1)。 6. 理想溶液的性質(zhì) 理想溶液液：任一組分在全部組成范圍內(nèi)都符合拉烏爾定律的混合物。今在100g乙醚中溶入某非揮發(fā)性有物質(zhì)10g，乙醚的蒸氣壓降為56793Pa。現(xiàn)將 克尼古丁溶于 克的水中，所得溶液在101325Pa 下的凝固點為 －℃，求出該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量MB并確定其分子式（已知水的摩爾質(zhì)量凝固點降低常數(shù)為 Kmol－1 可算出各原子數(shù) C：Mr(B) w(C)/Ar(C)= 150 N：Mr(B) w(N)/Ar(N)= 150 H：Mr(B) w(H)/Ar(H)= 150所以分子式為 (C9N2H14) 33 （C12H22O11）溶于1kg的水中。已知水的沸點升高常數(shù)Kb=此溶液的滲透壓。dm3)=K1*293K = 49356Pa= 3．各種平衡常數(shù)的關(guān)系與影響理想氣體反應(yīng)平衡的其它因素(1) 若反應(yīng)的∑v0，總壓p增大，K? 不變，Ky 減少，產(chǎn)物分壓減少，反應(yīng)朝反應(yīng)物方向移動。 (5) 等溫等壓下，△rGm =△rG?m ＋ lnJp = RTln（Jp / K ?） 0 即J pK ? 時, 反應(yīng)正向進行 2．平衡常數(shù)的計算(1) 由△rG?mq計算：K?=exp（－△rG?mq /RT） (2) 由平衡組成計算：K? =JP（平衡） (3) 由相關(guān)反應(yīng)的平衡常數(shù)進行計算 (4) 由K?(T1)計算K? (T2)：利用等壓方程。K－1Cp，m/J (3) 300℃總壓100 kPa時CH3OH的分解率（只需列出計算公式，不必計算結(jié)果）。 42 用丁烯脫氫制丁二烯的反應(yīng)如下： CH3CH2CH = CH2(g) === CH2 = CHCH = CH2(g) + H2(g)反應(yīng)過程中通入水蒸氣，丁烯與水蒸氣的摩爾比為 1:15，操作壓力為 105 Pa。△fH ? m /(kJmol－1 D △rH ? m =[ +0－(－)] kJK－1 = J 1. 相律 f = K Φ + n , 其中： K=SRR’(1) 強度因素T，p可變時n=2 (2) 對單組分系統(tǒng)：K=1, f=3－Φ (3) 對雙組分系統(tǒng)：K=2，f=4－Φ；應(yīng)用于平面相圖時恒溫或恒壓，f=3－Φ。 對于氣液平衡系統(tǒng)，常用方法蒸氣壓法和沸點法； 液固（凝聚）系統(tǒng)，通常用熱分析法和溶解度法。 相態(tài)：氣液相圖和液固（凝聚系統(tǒng)）相圖。 簡單的相圖也可分為固相部分完全互溶（形成固溶體a，b）、固相部分互溶（細分為有一低共溶點和有一轉(zhuǎn)變溫度的系統(tǒng)）、固相完全不互溶（形成低共熔混合物）、固相形成穩(wěn)定化合物和固相形成不穩(wěn)定化合物的相圖，見下。 （a） 固相部分互溶系統(tǒng) （b） 固相有轉(zhuǎn)溶點的部分互溶系統(tǒng) c） 固相完全不互溶的系統(tǒng)6. 杠桿規(guī)則圖55 杠桿規(guī)則示意圖在任意的兩相平衡區(qū)，如圖65。 B: 66%, 560℃。mol－1。 標出圖中各相區(qū)的穩(wěn)定相(可填入圖中)，指出圖中的三相線及三相平衡關(guān)系，并用相律分析各相區(qū)和三相線的自由度。 A和B能否一同析出？A－B二元凝聚系統(tǒng)相圖解：(1) 各相區(qū)的穩(wěn)定相見相圖（a、b 為固溶體，l為液相，C為不穩(wěn)定化合物）。 冷卻曲線見上圖。4．簡單級數(shù)反應(yīng)的動力學(xué)特征表、簡單反應(yīng)濃度對反應(yīng)速率的影響級數(shù)微分式積分式半衰期k量綱線形關(guān)系式0[濃度][時間]11[時間]12或 [濃度]1[時間]1n注意：n185。此法適用于整數(shù)級反應(yīng)。Ea大，(Ea/RT2)大，即k隨T變化大，若有兩個反應(yīng)，活化能大的反應(yīng)，升溫時速率常數(shù)k增大。 (2) 題目常常給出反應(yīng)動力學(xué)特征：cAt 關(guān)系, k 的單位，t1/2 , 線型圖等，應(yīng)該馬上想到對應(yīng)的級數(shù)。4．給出復(fù)雜反應(yīng)的機理推導(dǎo)動力學(xué)方程。比較簡單的是積分法。s－1速率常數(shù)非常接近，所以可認為是二級反應(yīng)。(3) Ea=RT1T2ln(k’/k)/( T2－T1) ＝(ln2/20)Jpq)－1＝2000 pq Kq＝Kp /pq =2000(2) E1=RTT’ln(k1’/k1)/( T’－T’)= [300310ln()/(310－300)]Jmol－1 (3) D△H= E1－E2＝ 0(4) A(g) = B(g) ＋ C(g)t=0 p0 p= p0t=t’ pA p0－pA p0－pA p= 2p0－pA 即pA＝2p0－p速率方程dpA /dt = k1 pA－k2 (p0 －pA)2 ≈k1 pA ( ∵ pqk2k1)積分得 t=ln(pA0/pA)/k1=ln[pq /(2p0－p)]/t =ln[pq /(2p0－)]/103s1=198s63 已知反應(yīng) NO2(g) =NO(g) + (1/2)O2(g) 以NO2的消耗速率表示的反應(yīng)速率常數(shù)與溫度的關(guān)系為ln(k/dm3mol－1s－1)= －Ea/RT + ln(A/ dm3mol－1=mol－1mol－1mol－1④ 平衡常數(shù)與正、逆速率常數(shù)關(guān)系Kc = k1 / k1 ⑤ 反應(yīng)焓與正、逆反應(yīng)活化能關(guān)系DrH m187。(2) 穩(wěn)態(tài)近似法：中間物B很難生成，但反應(yīng)性很強，使其濃度很低，dcB /dt =0。(3) 1摩爾光子能量Em(即1愛因斯坦): Em = Lhv = Lhc / λ式中:光速c，普朗克常數(shù)h, L阿佛加德羅常數(shù)，λ波長 (4) 量子效率: 4．催化作用 (1) 催化劑：存在較少量就能顯著加速反應(yīng)而本身最后并無損耗的物質(zhì)。故不能改變反應(yīng)的狀態(tài)函數(shù)變?nèi)鏒G、DH。iv. 催化劑對反應(yīng)的加速作用具有選擇性。mol1和26 kJ(1) A的轉(zhuǎn)化率x與時間的關(guān)系如下：t = －ln(1－x)/(k1+k2) =－ln(1－)/(+)= (2) E=(k1 E1+k2 E2)/ (k1+k2)=(20＋26) kJ(2) 說明：在低溫及高溫時，總反應(yīng)各由哪一步[指①或②]控制？解：(1) 由阿侖尼烏斯方程可知，對反應(yīng)①和②分別有 因為A1＜A2，則上述兩直線在坐標圖上相交，如圖93，實線為，虛線為。kg）1/2 ， 三、關(guān)鍵的計算題類型由摩爾電導(dǎo)率計算解離率和解離平衡常數(shù)相關(guān)的題型。解：由式（612），得 由式（611），得83 由鹽酸、醋酸鈉及氯化鈉的極限摩爾電導(dǎo)率、]求弱電解質(zhì)醋酸的極限摩爾電導(dǎo)率。m1。(2) 以化學(xué)式表示電池中各種物質(zhì)的組成，并用s、l、g表示物質(zhì)所處的狀態(tài)。這類導(dǎo)體稱為惰性導(dǎo)體，包括惰性金屬和石墨。2．給出反應(yīng)，設(shè)計電池并計算電池反應(yīng)熱力學(xué)基本函數(shù)。 (1) 寫出正極、負極和電池的反應(yīng)式； (2) 計算298K時該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kq和吉布斯函數(shù)變DrGm；(3) 計算298K時，H2SO4( 2H+( mol 2Hg(l) ＋ H2SO4 ( molmol1=－ J = a177。 解：(1) 正極反應(yīng)： Hg2Cl2(s) ＋ 2e－ 2Hg(s) + 2Cl－ 負極反應(yīng)： H22H＋ ＋2 e－ 電池反應(yīng)： Hg2Cl2(s) ＋ H22Hg(s) ＋2Cl－ ＋ 2 H＋(2) 293K時電池的電動勢 E / V = + 293K / K ( 293K / K )2 = DrGm = －zFE =－2 96500CT)p = zF(182。mol1 ( 293K/ K ) Vmol1 ＋ mol1 Qr，m = TDrSm = 293K Jmol1第10章 液體的表面現(xiàn)象一、主要概念 分散度，比表面，表面與界面，表面張力與影響因素，表面功，比表面吉布斯函數(shù)，附加壓力，毛細現(xiàn)象，表面過剩，正吸附與負吸附，表面活性劑，臨界膠束濃度，表面活性劑的去污(潤濕變不潤濕，乳化)和助磨作用原理。101　，水的密度為，表面張力為。dm3的表面吸附量。/(1000kgK－1試求：（1）丁酸的表面吸附量與濃度cB的關(guān)系；（2）若a=?m1，b=?mol1，計算cB=200mol?m3時的；（3）求飽和吸附量，若此時表面層的丁酸分子成單分子吸附，試計算丁酸分子在液面上的截面積。S ≤0，潤濕；當(dāng)→0176。解：如圖116所示，三個界面張力在交界點O處達到平衡時，合力為零。kg1，假設(shè)吸附服從Langmuir等溫方程。kg1，計算在分子層覆蓋下吸附的正丁烷分子的截面積。kg1(2)mol－1) ，可得截面積為A= (kg11023mol1)=10－19m2 31