【正文】 mol－1) ，可得截面積為A= (kg1，計(jì)算在分子層覆蓋下吸附的正丁烷分子的截面積。解：如圖116所示，三個(gè)界面張力在交界點(diǎn)O處達(dá)到平衡時(shí)，合力為零。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(jì)算cB=200mol?m3時(shí)的；（3）求飽和吸附量，若此時(shí)表面層的丁酸分子成單分子吸附，試計(jì)算丁酸分子在液面上的截面積。/(1000kgmol1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(xì)現(xiàn)象，表面過(guò)剩，正吸附與負(fù)吸附，表面活性劑，臨界膠束濃度，表面活性劑的去污(潤(rùn)濕變不潤(rùn)濕，乳化)和助磨作用原理。mol1 ＋ T)p = zF(182。 = a177。 2Hg(l) ＋ H2SO4 ( mol (1) 寫出正極、負(fù)極和電池的反應(yīng)式； (2) 計(jì)算298K時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kq和吉布斯函數(shù)變DrGm；(3) 計(jì)算298K時(shí)，H2SO4(這類導(dǎo)體稱為惰性導(dǎo)體，包括惰性金屬和石墨。m1。kg）1/2 ， 三、關(guān)鍵的計(jì)算題類型由摩爾電導(dǎo)率計(jì)算解離率和解離平衡常數(shù)相關(guān)的題型。(1) A的轉(zhuǎn)化率x與時(shí)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) kJiv. 催化劑對(duì)反應(yīng)的加速作用具有選擇性。(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(zhǎng) (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(wú)損耗的物質(zhì)。④ 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。mol－1mol－1s－1)= －Ea/RT + ln(A/ dm3pq)－1＝2000 pq Kq＝Kp /pq =2000(2) E1=RTT’ln(k1’/k1)/( T’－T’)= [300310ln()/(310－300)]Js－1速率常數(shù)非常接近，所以可認(rèn)為是二級(jí)反應(yīng)。4．給出復(fù)雜反應(yīng)的機(jī)理推導(dǎo)動(dòng)力學(xué)方程。Ea大，(Ea/RT2)大，即k隨T變化大，若有兩個(gè)反應(yīng)，活化能大的反應(yīng)，升溫時(shí)速率常數(shù)k增大。4．簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)特征表、簡(jiǎn)單反應(yīng)濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響級(jí)數(shù)微分式積分式半衰期k量綱線形關(guān)系式0[濃度][時(shí)間]11[時(shí)間]12或 [濃度]1[時(shí)間]1n注意：n185。 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）。mol－1。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。 簡(jiǎn)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(xì)分為有一低共溶點(diǎn)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。 對(duì)于氣液平衡系統(tǒng)，常用方法蒸氣壓法和沸點(diǎn)法； 液固（凝聚）系統(tǒng)，通常用熱分析法和溶解度法。K－1 = J△fH ? m /(kJ (3) 300℃總壓100 kPa時(shí)CH3OH的分解率（只需列出計(jì)算公式，不必計(jì)算結(jié)果）。 (5) 等溫等壓下，△rGm =△rG?m ＋ lnJp = RTln（Jp / K ?） 0 即J pK ? 時(shí), 反應(yīng)正向進(jìn)行 2．平衡常數(shù)的計(jì)算(1) 由△rG?mq計(jì)算：K?=exp（－△rG?mq /RT） (2) 由平衡組成計(jì)算：K? =JP（平衡） (3) 由相關(guān)反應(yīng)的平衡常數(shù)進(jìn)行計(jì)算 (4) 由K?(T1)計(jì)算K? (T2)：利用等壓方程。K1*293K = 49356Pa=此溶液的滲透壓。mol－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。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。一、重要概念 混合物（各組分標(biāo)準(zhǔn)態(tài)相同）與溶液（分溶劑和溶質(zhì)，標(biāo)準(zhǔn)態(tài)不同）， 組成表示：物質(zhì)B的摩爾分?jǐn)?shù)xB、質(zhì)量分?jǐn)?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(shì)，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(diǎn)降低： △Tf =Kf bB，Kf –溶劑有關(guān)的凝固點(diǎn)降低常數(shù) (3) 沸點(diǎn)升高：D △Tb =Kb bB，Kb–溶劑有關(guān)的沸點(diǎn)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(shì)定義 (1) 理想氣體的化學(xué)勢(shì) 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(shí)際氣體的化學(xué)勢(shì)與逸度f(wàn) 純態(tài)實(shí)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)。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(guò)程( 這是解本題的關(guān)鍵! 若先算出V1，再算T2值，因?yàn)楸Ａ粲行粩?shù)的不同引起計(jì)算誤差，有可能出現(xiàn)T1185。mol－1ΔH, ΔSH2O(1mol, l, T1=—5℃, 100kPa)H2O(1mol, l, T2=0℃, 100kPa)H2O(1mol, s, T2=0℃, 100kPa)H2O(1mol, s, T1=—5℃, 100kPa)ΔH2 ,ΔS2ΔH3ΔS3ΔH1ΔS1 (7) 標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熵的計(jì)算 D △r S?m = ∑ vB S?m(B, T)2．△G的計(jì)算 (1) 平衡相變過(guò)程：△G=0 (2) 恒溫過(guò)程： D △G=△H－T△S (3) 非恒溫過(guò)程：D△G=△H－△S =△H－△(T S)=△H－(T 2 S2－T1 S1） 特別提醒：題目若要計(jì)算△G，一般是恒溫過(guò)程；若不是恒溫，題目必然會(huì)給出絕對(duì)熵。 克勞修斯（） 不等式： D S≥ 3. 熵的定義式： 4. 亥姆霍茲（helmholtz）函數(shù)的定義式： A=U－TS 5. 吉布斯（Gibbs）函數(shù)的定義式：G=H－TS，G=A＋pV 6. 熱力學(xué)第三定律：S*（0K，完美晶體）= 0 7. 過(guò)程方向的判據(jù)： (1) 等溫等壓不做非體積功過(guò)程（最常用）： dG0，自發(fā)（不可逆）；dG=0，平衡（可逆）。mol－1 =－ kJmol－1 、－ kJ (3) 燃燒反應(yīng)系統(tǒng)的最高溫度計(jì)算：整個(gè)系統(tǒng)作為絕熱系統(tǒng)看待處理由系統(tǒng)焓變D H=0 建立方程計(jì)算。=0 (1) W= p外（V2V1），△H = Qp =n Cp，m dT，△U =△H－△（pV），Q=△U－W (2) 真空膨脹過(guò)程 p外=0，W=0，Q=△U 理想氣體結(jié)果：dT=0，W=0，Q=△U=0，△H=0 (3) 恒外壓過(guò)程： 首先計(jì)算功W，然后計(jì)算△U，再計(jì)算Q，△H。3. 恒容過(guò)程：dV=0 W=0，QV =△U =n CV，mdT，△H=△U + V△p 4．絕熱過(guò)程：Q=0 (1) 絕熱可逆過(guò)程 W=pdV =△U =n CV，mdT，△H=△U＋△(pV) 理想氣體：， （2）絕熱一般過(guò)程：由方程W =p外dV =△U =n CV，m dT 建立方程求解。四、典型題示例 11 1mol 理想氣體于27℃ 、101325Pa狀態(tài)下受某恒定外壓恒溫壓縮到平衡，再由該狀態(tài)恒容升溫到97 ℃ 。mol－1，計(jì)算CH3OH(l)的。mol－1(3) CH3OH (l) →CH3OH (g) ， = kJ (2) 一般過(guò)程用熵判據(jù)： S（隔離系統(tǒng)）0，自發(fā)（不可逆）；S（隔離系統(tǒng)）=0，平衡（可逆）。 3．△A的計(jì)算 (1) 等溫等容不做非體積功可逆過(guò)程：△A=0 (2) 恒溫：△A=△U－T△S=△G－△(pV)= △G－△(p2V2－p1V1)(3) 非恒溫過(guò)程：△A=△U－△(TS) =△U－(T2S2－T1S1)特別提醒：題目若要計(jì)算△A，一般是恒溫過(guò)程；若不是恒溫，題目必然會(huì)給出絕對(duì)熵。 22：已知水在0℃，100 kJK－1。T2)。 實(shí)際氣體混合物任意組分：B(T)=B?(T) +RTln(fB/p B?)(3) 分配定律：在T，p下，某溶質(zhì)B在溶劑A構(gòu)成的兩相達(dá)到平衡時(shí)有 若溶液為稀溶液，求該有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量。解：(1) 蔗糖的摩爾質(zhì)量為342g， x蔗糖= ()/[()+1000/]= p= p*(1 x蔗糖)= ()=(2)第4 章 化學(xué)平衡一、主要概念 摩爾反應(yīng)吉布斯函數(shù)變，壓力商，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)，轉(zhuǎn)化率，產(chǎn)率二、主要公式與方程核心問(wèn)題：△rGm =f（T，p，x），故考慮T，p，x 的影響。四、典型題示例 41已知數(shù)據(jù)物質(zhì)△fH?m (298K)/ kJ解：(1) (2) = +(+2)103kJmol－1)△fG ? m /(kJmol－1 3. 單組分系統(tǒng)的典型相圖對(duì)于單組分系統(tǒng)K=1，f=K－Φ＋2=3－Φ。液相完全互溶，固相完全互溶、固相部分互溶和完全不互溶的