華南理工大學(xué)物理化學(xué)復(fù)習(xí)提綱i(編輯修改稿)
2025-07-04 16:49 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 S；C．求環(huán)境的熵變；D．可以使用何中判據(jù)判斷過(guò)程的性質(zhì)。(12分) 解：設(shè)計(jì)如下途徑計(jì)算：真空等溫蒸發(fā) DH、DSDHDS3 (3)(1) DHDS1苯 (l)1 mol353K，pq苯 ( l )1 mol353 Kp = k Pa苯 ( g )1 mol353 K，pq苯 (g )1 mol353 Kp = kPa(2) DHDS2 A．因真空蒸發(fā)， p環(huán)=0Q=DU=DHD (pV)壓力變化不大時(shí)，壓力對(duì)凝聚系統(tǒng)的焓、熵影響不大，所以DH1=0、DS1=0。又理想氣體恒溫 DH3=0 ，所以 DH=DH1+DH2+DH3=DH2= nD vapHm則 Q=n DvapHm pq (VgVl)= n DvapHm pq Vg ≈ n DvapHm nRT = 130770 J 1mol JK1mol1 353K = 27835JB. DS=DS1+DS2+DS3=DS2+DS2= (DH2/T)+ nRln(p/pq) = (30770J/353K)+1K1ln() = K1DG=DH T DS = 30770J 353KK1= C. 環(huán)境熵變 ：設(shè)= DS環(huán)= Q系/T環(huán)= 27835J/353K = JK1 D . 可用熵判據(jù)判斷過(guò)程的性質(zhì)，此過(guò)程 DS隔=DS系+DS環(huán)= K1+(K1)= K1 0故為不可逆過(guò)程。返回第四章 多組分系統(tǒng)熱力學(xué)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，理想液態(tài)混合物，偏摩爾量(?X/?nB)T, p, nc，化學(xué)勢(shì)mB，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 pA = pA*xA 或 pA = pA* aA2．亨利定律：稀溶液溶質(zhì) pB = k xB或pB = k aB3．稀溶液的依數(shù)性：(1) 蒸氣壓下降：D pA = pA* pA = pA* xB (2) 凝固點(diǎn)降低：D 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 ，Kf –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 pB = cBRT4. 化學(xué)勢(shì)定義 m= GB =(182。 G/182。 nB)T，p，nc≠nB (1)理想氣體的化學(xué)勢(shì) m = mq +RTln(p/pq )(2)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 cB(a)/cB(b) =K(T，p)(3) 實(shí)際氣體的化學(xué)勢(shì)與逸度 m B = mq +RTln(B/pq ) 其中逸度因子 jB = B / pB ，理想氣體jB =1。5．過(guò)程方向判據(jù)：dT=0，dp=0，W39。=0時(shí)(1) 相變過(guò)程：自發(fā)過(guò)程方向 D m 0。 (2) 化學(xué)反應(yīng)：恒溫恒壓下自發(fā)過(guò)程方向 D vBmB 0。6. 理想液態(tài)混合物的性質(zhì)理想液態(tài)混合物：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。(1) 化學(xué)勢(shì) mB = mBq +R T ln xB(2) 恒T，p混合過(guò)程的變化量 D mixV=0，D mixH=0，D mixS= nR S xBlnxB，D mixG=D mixH TD mixS = nRT S xBlnxB，7. 真實(shí)液態(tài)混合物：濃度用活度代替 mB = mBq +R T ln aB其中aB = fB xB， fB – 活度因子。若知?dú)庀郆的分壓，則aB = pB / pB*， fB ＝aB /xB = pB / pB*xB 8. 真實(shí)溶液：濃度用活度代替 溶劑： mA = mAq +R T ln aA= mAq －R T jMASbB其中滲透因子定義為：j＝ －ln aA/ MASbB溶質(zhì)： mB = mBq +R T ln aBaB = gB bB / bq ，活度因子 gB三、常見的計(jì)算題型1．根據(jù)稀溶液的性質(zhì)作依數(shù)性等方面的計(jì)算2．在相平衡一章中常用拉烏爾定律和亨利定律。3．典型題形例1(99年題)：已知甲苯的摩爾質(zhì)量為 92180。103 kgmol1，平均摩爾氣化焓為 mol1；苯的摩爾質(zhì)量為 78180。103 kgmol1，平均摩爾氣化焓為 mol1。有一含苯 100g 和甲苯 200g 的理想液態(tài)混合物， kPa下達(dá)氣液平衡。求（1） 時(shí)苯和甲苯的飽和蒸氣壓；（2） 平衡時(shí)液相和氣相的組成；（3） 由兩組分物質(zhì)形成該理想液態(tài)混合物時(shí)的混合焓和混合熵。(10分)解: (1) 求p*(苯)和p*(甲苯)，可由克克方程： 得 p*(苯)=同理 p*(甲苯)=(2) 液相組成及氣相組成可由拉烏爾定律求得：p(總) = p*(苯) x(苯)+p*(甲苯) {1x(苯)}x(苯) = { p(總) p*(甲苯)} / { p*(苯) p*(甲苯)} =()kPa /()kPa =x(甲苯)=1 x(苯) = 1 = y(苯)= p*(苯)x(苯)/ p(總) = y(甲苯)=1 y(苯)=1 = (3) △mixH = 0n(苯)=100g/(78gmol1)=n(甲苯)=200g/(92gmol1)=△ mixS == R [n(苯)lnx(苯) + n(甲苯) ln x(甲苯)] = Jmol1K1(+) mol = JK1例2. 1kg 純水中，溶解不揮發(fā)性溶質(zhì)B ，B在水中不電離，假設(shè)此溶液具有稀溶液的性質(zhì)。mol－1, 水的Kb=mol－1kg，DvapHmq(H2O) = kJ mol－1 為常數(shù)，該溶液的密度近似為1 kgdm－3。試求：（10分）(1) 此溶液的沸點(diǎn)升高值。(2) 此溶液在25℃ 時(shí)的滲透壓P。(3) 純水和此溶液25℃時(shí)的飽和蒸氣壓。已知純水100℃的飽和蒸氣壓為101325Pa。解：(1) bB=(mol－1)/1kg=kg－1 DTb=KbbB=mol－1kgkg－1 =(2) cB≈bB r ≈kg－11 kgdm－3=dm－3 P= cB RT=1000 molm－3K－1mol－1=(3) 已知T=＝101325Pa，利用克－克方程求T’=’：ln(p’/p)= －[DvapHmq(H2O)/R](1/T’－1/T)ln(p’/101325Pa)=－(40670 Jmol－1/K－1mol－1)(1/－1/) p’=3747PaxA= nA/(nA+ nB)=(1000/18)mol/[(1000/18)+()]mol =此溶液的飽和蒸氣壓＝pA= p’xA= 3747Pa＝3745Pa返回第3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
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