物理化学重要概念公式总结

第一章 热力学第一定律

一、基本概念

系统与环境，状态与状态函数，广度性质与强度性质，过程与途径，热与功，内能与焓。

二、基本定律

热力学第一定律：ΔU=Q+W。 焦耳实验：ΔU=f(T) ; ΔH=f(T) 三、基本关系式

1、体积功的计算 δW= －pedV

恒外压过程：W= －peΔV

可逆过程：

V1p2

W=nRTlnV nRTlnp

21

2、热效应、焓

等容热：QV =ΔU（封闭系统不作其

他功）

等压热：Qp =ΔH（封闭系统不作其

他功）

焓的定义：H=U+pV ;

dH=dU+d(pV)

焓与温度的关系：ΔH= TCpdT

1

T2

3、等压热容与等容热容

H U

热容定义：CV ( T)V；Cp ( T)p

定压热容与定容热容的关系：

Cp CV nR

2

热容与温度的关系：Cp=a+bT+c’T

四、第一定律的应用

1、理想气体状态变化

等温过程：ΔU=0 ; ΔH=0 ; W=－Q= pedV 等容过程：W=0 ; Q=ΔU= CdT ; ΔH= CdT

V

p

等压过程：W=－peΔV ; Q=ΔH= CpdT ; ΔU= C

V

dT

可逆绝热过程：

Q=0 ; 利用p1V1γ=p2V2γ求出T2,

W=ΔU= CVdT;ΔH= CpdT

不可逆绝热过程：Q=0 ;

利用CV(T2-T1)=－pe(V2-V1)求出T2,

W=ΔU= CVdT;ΔH= CpdT

2、相变化

可逆相变化：ΔH=Q=nΔ＿H；

Ｗ＝－p(V2-V1)=－pVg=－nRT ; ΔU=Q+W

3、热化学

物质的标准态；热化学方程式；盖斯定律；标准摩尔生成焓。

(298) B fHm(B,298) 摩尔反应热的求算： rHm

反应热与温度的关系—基尔霍夫定律：

( rHm)[]p BCp,m(B)。 TB

第二章 热力学第二定律

一、基本概念

自发过程与非自发过程 二、热力学第二定律

1、热力学第二定律的经典表述

克劳修斯，开尔文，奥斯瓦尔德。实质：热功转换的不可逆性。

2、热力学第二定律的数学表达式（克劳修斯不等式）

dS

Q

T

“=”可逆；“＞”不可逆

三、熵

1、熵的导出：卡若循环与卡诺定理

2、熵的定义：dS T

Qr

3、熵的物理意义：系统混乱度的量度。 4、绝对熵：热力学第三定律 5、熵变的计算

（1） 理想气体等温过程：

QrV2p1

S nRln nRln

TV1p2

T2

T1

（2）理想气体等压过程： S nCp,mln

T2

（3）理想气体等容过程： S nCV,mlnT

1

（4）理想气体pTV都改变的过程：

T2p1

S nCp,mln nRln

T1p2

n _H

T

（5）可逆相变化过程： S （6）化学反应过程：

rSm(298) BSm(B,298)

四、赫姆霍兹函数和吉布斯函数 1、定义：A=U-TS；G=H-TS

等温变化：ΔA=ΔU-TΔS；ΔG=ΔH-TΔS 2、应用：不做其他功时，ΔAT,V≤0 ；自发、平衡

ΔGT,V≤0 ；自发、平衡

3、热力学基本关系式

dA=-SdT-Vdp；dG=-SdT+pdV 4、ΔA和ΔG的求算 （1）理想气体等温过程

用公式：ΔA=ΔU-TΔS；ΔG=ΔH-TΔS 用基本关系式：dA=-SdT-Vdp；dG=-SdT+pdV

（2）可逆相变过程

ΔA=ΔU-TΔS=W=-nRT；ΔG=0 （3）化学反应过程的ΔG

标准熵法：ΔG=ΔH-TΔS

标准生成吉布斯函数法：

rGm(29) 8) 8 B fGm(B,29

（4）ΔG与温度的关系

ΔG=ΔH-TΔS ，设ΔH、ΔS不遂温

度变化。 五、化学势

1、化学式的定义和物理意义

G B ()T,p,nc(c B)

nB

；在T、p及其他物质的

量保持不变的情况下，增加1molB物质引起系统吉布斯函数的增量。

2、化学势的应用

在等温等压不作其他功时， ＜0自发；＝0平衡；＞逆向自发

3、化学时表示式

RTln(p/p) 理想气体：

纯固体和纯液体：

第三章 化学平衡

一、化学平衡常数与平衡常数表达式

如：Zn+2HCl(aq)=H2+ZnCl2（aq）；

B

B

[p(H2)/p][c(ZnCl2)]K c2(HCl)

二、 标准平衡常数的求算

rGm(T) RTlnK

三、 范特荷夫等温方程

rGm(T) rGm(T) RTlnJ RTlnJ/K

四、平衡常数与温度的关系

rGm(T) rHm T rSm；

rGm(T) RTlnK

五、各种因素对平衡的影响

分压、总压、惰性气体、温度。

第四章 液态混合物和溶液

一、拉乌尔定律和亨利定律

1、拉乌尔定律

pA=p*xA ；pA=p*ax,A 适用于液态混合物和溶液中的溶剂。

2、亨利定律

pB=kx,BxB=kb,BbB=k%,B[%B] ； pB=kx,Bax,B=kb,Bab,B=k%,Ba%,B 适用于溶液中的溶质。

二、液态混合物和溶液中各组分的化学势

1、理想液态混合物 (T,p,mix) 同温x(T) RTlnx 标准态为：下的液态纯溶剂。

2、真实液态混合物 (T,p,mix) x(T) RTlnax 标准态为：同温下的液态纯溶剂。

3、理想稀溶液

(T,p,sln) 溶剂：AxA(T) RTlnxA 标

准态为：同温下的液态纯溶剂。

(T,p,sln) 溶质：BxB(T) RTlnxB

标准态为：同温下xB=1且符合亨利定律的

溶质（假想状态）。

4、真实溶液

溶剂： A(T,p,sln) x,A(T) RTlnax,A ；ax,A=fx,A x; 标准态为：同温下的液态纯溶剂。

溶质： B(T,p,sln) xB(T) RTlnax,B ; ax,B=γx,B xB; 标准态为：同温下xB=1且符合亨利定律的溶质（假想状态）。

B(T,p,sln) b,B(T) RTlnab,B

;

ab,B=γb,B bB; 标准态为：同温下bB=1且符合亨利定律的溶质（假想状态）。

B( …… 此处隐藏：2441字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……