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文檔簡介
作業(yè)(一)預習教材P6-P12頁部分內容預習要求:1.了解系統(tǒng)和環(huán)境,系統(tǒng)的宏觀性質,相的定義.系統(tǒng)的變化過程與途徑,等熱力學基本概念,特別是要理解系統(tǒng)的狀態(tài),狀態(tài)函數(shù)的特點,可逆過程等重要概念。
2.理解熱與功的概念;掌握熱與功的正、負號的規(guī)定;掌握體積功的定義及計算。
3.理解內能的定義及對它的微觀解釋;掌握熱力學第一定律的文字表述,數(shù)學式表述:U=Q+W1上節(jié)課內容回顧與思考1.介紹緒論的相關知識2.復習數(shù)學微積分3.回顧氣體的三個經(jīng)驗定律,得出理想氣體的狀態(tài)方程。4.實際氣體與理想氣體的比較。范德華氣體方程表達式。5.實際氣體的臨界點處的臨界溫度Tc、臨界壓力Pc思考?以范德華氣體為例,如何求算其臨界溫度Tc
,臨界壓力Pc
?作業(yè)(二)P12習題4、5預習P13體積功-P19
定容及定壓下的熱等內容。要求:
3、了解熱容的定義及定壓、定容摩爾熱容的概念,掌握理想氣體的內能及焓只是溫度的函數(shù)這一重要概念,掌握公式dU=CVdT
及
dH=CpdT的應用對象及條件;會從數(shù)據(jù)表中查閱Cp,m=f(T)的關系式。
2、掌握Qv=U,Qp=H的成立條件。
31、理解可逆過程與不可逆過程概念,掌握幾個典型過程體積功的計算及簡單變溫過程熱的計算。
1.掌握理想氣體的U和H的性質。2.掌握理想氣體熱容的表達式及簡單變溫過程熱的計算方法。作業(yè)(三)P17習題9、12、14預習P19理想氣體的熱力學能和焓-P26
熱容。要求:作業(yè)(四)P21習題16、19、23預習P26理想氣體的絕熱過程-P31實際氣體的節(jié)流膨脹。預習要求:掌握理想氣體絕熱過程中的各種能量關系及W、Q、△U、△H的計算。掌握理想氣體絕熱過程方程:了解節(jié)流膨脹的熱力學特點:
節(jié)流膨脹過程定焓過程,即△H=0
TV1=常數(shù)pV
=常數(shù)T
p1=常數(shù)作業(yè)(五)P30習題30、37預習P33-42化學反應的熱效應、生成焓及燃燒焓內容預習要求:1.了解熱化學方程式,熱力學標準態(tài)等概念;2.掌握化學反應的內能變及焓變的含義,化學反應的標準摩爾焓變H(T)及標準內能變U(T)的計算及內在關系.3.理解反應的標準摩爾焓的定義;理解標準摩爾生成焓,標準摩爾燃燒焓的定義。
63、理解相變熱及相變焓,Qp=H,了解相變過程H的計算。
作業(yè)(六)P38
習題40、43(雙)、44(單)預習P42-52反應焓與溫度的關系,總結所學知識點。要求:
1.理解反應焓變與溫度的關系。
2.梳理各概念、知識點間的內在聯(lián)系,對本章知識能做到融會貫通。
7作業(yè)(七)P45習題46、50
預習P49-56自發(fā)過程的共同特征-卡諾循環(huán)與卡諾定理等內容預習要求:1、了解自發(fā)過程的共同特征及熱力學第二定律的經(jīng)典表述。2、了解卡諾循環(huán)與卡諾定理的內容及其意義,熟悉熱機效率表達式。8作業(yè)(八)P56習題1,3預習要求:1、了解如何通過熱功轉換獲得熵的概念,熵的引出對于判斷過程是否可能進行的重要意義。2、掌握熱力學第二定律的數(shù)學表達式—克勞修斯(Clausius)不等式的含義。預習56-65熵的概念-熵變的計算及其應用
3、理解熵判據(jù)及其應用條件;4、掌握從熵的定義式出發(fā)計算系統(tǒng)發(fā)生單純P、V、T變化過程定壓變溫及定容變溫過程的熵變S。作業(yè)(九)1。對于熱力學第二定律的理解,下列不正確的說法是:
(A)不可能把熱從低溫物體轉到高溫物體而不引起其它變化;(B)功可以全部轉變?yōu)闊幔鵁岵豢赡苋哭D變?yōu)楣Γ?C)不可能從單一熱源吸熱使之全部轉化為功而不引起任何其它變化;(D)第二類永動機是不可能造成的P61習題5,9,11預習64-68相變過程的熵變計算及熵的物理意義及規(guī)定熵的計算
預習要求:掌握相變化(可逆的與不可逆的)過程的熵變S
,并從統(tǒng)計的角度了解熵的物理意義。
作業(yè)(十)P66習題16,18,21預習69-72亥姆亥茲函數(shù)與吉布斯函數(shù)及熱力學函數(shù)的一些重要關系式
預習要求:1.了解各種過程中熱力學函數(shù)的變化趨勢2.學會根據(jù)系統(tǒng)A或G的正、負號判斷過程的方向3.掌握熱力學的基本公式。
作業(yè)(十一)P76習題23,26預習P75-81亥姆赫斯自由能、吉布斯自由能概念及作為判據(jù)的條件,簡單狀態(tài)變化的定溫過程的吉布斯函數(shù)的求算。預習要求:1.理解亥姆赫茲函數(shù)的定義,及吉布斯函數(shù)的定義,會用亥姆赫茲判據(jù)和吉布斯判據(jù),了解其應用條件2.會計算定溫單純p,V變化及化學變化過程的A和G
3.理解熱力學基本方程,特別是要掌握dG=一sdT十vdP及其應用條件,熱力學狀態(tài)方程及吉布斯-亥姆赫茲方程。
12P77習題27、33
預習P81-82壓力、溫度對相變和化學變化的G的影響。預習要求:作業(yè)(十二)1。掌握可逆與不可逆相變化過程的A和G的求算2。掌握溫度或壓力改變時G的求算13作業(yè)(十三)預習化學勢P88-P97部分內容預習要求:1。理解偏摩爾量的定義;了解不同組分同一偏摩爾量間的關系;及同一組分不同偏摩爾量間的關系。
2。理解化學勢的定義,特別是3。了解偏摩爾量與化學勢的區(qū)分與聯(lián)系。4。理解多組分組成可變的均相系統(tǒng)的熱力學基本方程及其應用,特別是
P80
習題36習題3914P90習題2、6預習P95-101部分內容預習要求:作業(yè)(十五)1。理解純理想氣體及理想氣體混合物中任意組分B的化學勢表示式2。掌握拉烏爾定律及其應用3。掌握亨利定律的各種表達形式及亨利系數(shù)的單位,掌握亨利定律的應用對象及條件15P98習題10、11、14作業(yè)(十六)預習P101-110部分內容預習要求:2。了解非理想多組分系統(tǒng)中物質的化學勢以及活度的概念。161。掌握不揮發(fā)性溶質理想稀溶液的依數(shù)性(凝固點下降及滲透壓)及其應用。
作業(yè)(十七)預習P112-118化學平衡第1、2節(jié)內容171.了解化學平衡熱力學研究的主要內容。
作業(yè):P104習題17,223.掌握化學反應方向和限度的熱力學判據(jù),掌握化學反應等溫式。學會計算反應的和標準平衡常數(shù)。
作業(yè)(十八)P116習題5、8預習P121-129平衡常數(shù)的表示方法及平衡常數(shù)的實驗測定
預習要求:181.掌握不同類型化學反應的2.掌握不同反應體系平衡常數(shù)的實驗測定及熱力學計算方法。
及實驗平衡常數(shù)的表達式及相互關系P126習題13,18,2019作業(yè)(十九)1.掌握化學反應的標準平衡常數(shù)與溫度的關系——掌握積分式和不定積分式方程及其應用。2.掌握其他因素(惰性氣體及壓力)對反應平衡的影響。預習P130-138溫度對平衡常數(shù)的影響及其它因素對平衡常數(shù)的影響
預習要求:作業(yè)(二十)預習P142-151相律、克-克方程等內容預習要求:1.理解相律,掌握求解組分數(shù)、物種數(shù)和自由度等應用。2.了解用熱力學方法推導出純物質兩相平衡時的T,P關系,即克拉佩龍方程。3.掌握克拉佩龍方程及克勞休斯一克拉佩龍方程的各種形式及其應用。P134習題24,27,31,38,41
作業(yè)(廿一)P147習題4、5、7、10、16預習5.3、5.4內容預習要求:1.掌握單組分系統(tǒng)相圖的閱讀和應用。2.掌握二組分液態(tài)完全互溶系統(tǒng)的蒸氣壓——組成圖及沸點――組成圖的閱讀和應用。3.了解部分互溶的雙液系統(tǒng)相圖,學會根據(jù)相律分析溫度變化對體系狀態(tài)的影響。4.掌握分餾原理。21作業(yè)(廿二)P161習題18、20預習5.5、5.6節(jié)部分互溶雙液系統(tǒng)、完全不互溶雙液系統(tǒng)內容預習要求:1。掌握二組分系統(tǒng)中簡單低共熔混合物的固-液系統(tǒng)相圖的繪制方法。2。學會識別相圖并分析溫度變化對體系相態(tài)的影響,掌握熱分析法繪制相圖及步冷曲線的繪制方法。3。掌握相圖的應用。
1。掌握鹽類溶解度圖的閱讀和應用。作業(yè)(廿三)P169習題25、27預習5.7、5.8、5.9節(jié)內容要求:2。掌握二組分系統(tǒng)中有化合物生成的固-液系統(tǒng)相圖的特點3。了解有固溶體生成的固-液系統(tǒng)相圖的特點4。學會根據(jù)相律分析溫度變化對體系狀態(tài)的影響。
作業(yè)(廿四)P176習題29、33預習P284-P296表面現(xiàn)象部分內容1.
理解表面張力(單位表面自由能)的概念
24P286習題2預習P287-P305部分內容1.理解彎曲液面的附加壓力的概念;2.掌握Young—Laplace方程及其應用。3.理解物理吸附和化學吸附的意義和區(qū)別。4.用Kelvin公式考察曲率對蒸氣壓的影響,用楊氏方程考察液體的潤濕與鋪展問題,了解毛細管現(xiàn)象。5.
掌握langmuir單分子層吸附理論和吸附定溫式及其應用作業(yè)(廿五)25作業(yè)(廿六)P291習題5、習題9、習題11、習題19P306-P3138.4、8.5內容要求:1.了解溶液界面上的吸附現(xiàn)象,正吸附和負吸附,吉布斯模型及表面過剩物質的量的概念;掌握Gibbs吸附方程。2.理解表面活性劑的吸附層結構。
3.了解表面活性劑的結構特征、分類及其應用,掌握臨界膠束濃度概念。26預習P314-P3208.8、8.9節(jié)內容作業(yè)(1)27P291習題19、習題21、習題23、習題25P151、153、161習題12、16、18預習P214-224電化學部分內容預習要求:作業(yè)(十七)1.了解電解質溶液及電化學系統(tǒng)研究的內容和方法,2.了解強電解質和弱電解質的概念。
3.了解離子遷移數(shù)、離子電遷移率的概念。
4.理解電導、電導率、摩爾電導率的定義及其應用。5.理解離子獨立運動定律及其應用。28作業(yè)(十八)理解可逆電池必須滿足的條件;掌握原電池電動勢的定義。理解原電池、電解池的不同概念。2.明了電池(原電池、電解池)的陰極陽極規(guī)定的原則。3.掌握常用電極的類型;會寫常用電極和常見的電池的電極反應和電池反應。
P217、227習題2、9、12預習P234-P246
可逆電池及可逆電池熱力學部分29P242、248習題21單數(shù)、習題27、習題28預習P249-P263
電極電勢及電動勢應用部分內容作業(yè)(十九)30作業(yè)(廿四)P320習題23、習題24、習題25預習P327-P338反應動力學內容31作業(yè)(廿五)P334習題1的(2)、(3)、(4)32必做:(單獨寫在散頁紙上)1.總結本學期學習物理化學課程的感言或心得體會。2.從自身角度出發(fā),給老師的課堂教學至少提一條好的建議。3.在教學-學習互動方面有哪些心得、建議,也可以寫一寫。作業(yè)(廿七)P356習題8、習題21、習題23、習題24P340習題2、習題4作業(yè)(廿六)33作業(yè)(廿八)34電化學習題講解:習題21:(1)Cu(s)|Cu2+作正極:Cu2++2eCu作負極:
CuCu2++2e(3)Hg-Hg2Cl2(s)|Cl-作正極:Hg2Cl2
+2e2Hg+2Cl-作負極:2Hg+2Cl-
Hg2Cl2+2e(5)Sb-Sb2O3(s)|H2O,H+作正極:Sb2O3+
6H++6e2Sb+3H2O作負極:2Sb+3H2OSb2O3+
6H++6e35(7)Na(Hgx)|Na+作正極:Na++
eNa(Hgx)作負極:Na(Hgx)Na++e(9)(Pt)O2(g)|H+作正極:O2
+
4e+4H+2H2O作負極:
2H2OO2
+4H++4e
36思考題(一):1。當體系的狀態(tài)一定時,所有的狀態(tài)函數(shù)有定值。當體系的狀態(tài)發(fā)生變化時,所有的狀態(tài)函數(shù)的數(shù)值亦隨之而變。這種說法對嗎?為什么?
2。下列說法對嗎?為什么?
(1)熱的東西比冷的東西溫度更高。所以,體系溫度升高一定從環(huán)境吸熱,而體系溫度不變則與環(huán)境無熱交換。
(2)熱力學能的絕對值可通過功和熱的測定而得到。
(3)在一絕熱容器中將等量的
100℃水與
0℃冰混合,體系最后溫度將低于
50℃。
373.下列對可逆過程的描述何者不正確?
(1)能使體系和環(huán)境完全復原的過程。
(2)在整個過程中體系內部無限接近于平衡態(tài)。
(3)完成過程的時間無限長。
(4)一個帶活塞儲有一定量氣體的氣缸,設活塞無重量,控制內外壓差無限小,緩慢膨脹到終態(tài),再壓縮使體系回到始態(tài)。
4.在
101.325kPa下,1mol100℃的水等溫蒸發(fā)為水蒸氣。若水蒸氣可視為理想氣體,所以
ΔU=0,ΔH=0,由于過程等壓且無其他功,故有
Qp=ΔH=0。根據(jù)熱力學第一定律是W=0。這一結論對嗎?為什么?
385.試由熱力學第一定律的數(shù)學式U=QW
,得到下列條件的特殊式:(i)孤立系統(tǒng)中的過程;(ii)循環(huán)過程;(iii)絕熱過程。
解:(i)孤立系統(tǒng)中的過程,因Q=0,W=0,所以由式U=QW
,得U=0,即孤立系統(tǒng)的熱力學能是守恒的。(ii)循環(huán)過程,因U
=0,所以由式U=QW
得Q=W(iii)絕熱過程,因Q=0,所以由式U=QW
得U=-W
其中U=CV(T2-T1)396。下列說法對嗎?為什么?
(1)卡諾循環(huán)是可逆循環(huán),當系統(tǒng)經(jīng)一個卡諾循環(huán)后,不僅系統(tǒng)復原了,而且環(huán)境也復原了。
(2)若能找到
T=0K的低溫熱源。則熱機的效率可達100%。
407。在100℃,pq下,1mol水定溫蒸發(fā)為蒸氣,假設蒸氣為理想氣體,因為這一過程中的溫度不變,所以,ΔU=0,
Qp=∫CpdT=0這一結論對否?為什么?
答:錯。因為
1)定溫過程ΔU=0,只適用于理想氣體的簡單狀態(tài)變化。這是相變過程,不適用;
2)Qp=∫CpdT=0,只適用于無相變,無化學變化的單純變溫過程,相變過程中:Qp=ΔvapHm(氣化熱)418。Zn和CuSO4溶液的置換反應,若在300K,pq下的于電池中可逆進行,做出電功200kJ,放熱6kJ,則該系統(tǒng)的ΔH為何不等于-6kJ?答:公式ΔH=Qp的使用條件是:等壓,不做其他功,
本題中有電功,無體積功,所以W=200kJ,Q=–6kJ,ΔU=–206kJ,ΔH=ΔU+ΔpV=ΔU=–206kJ或者:根據(jù)最大有效功原理(G)T,p=Wr’
得(G)T,p=Wr’=-200kJ,可逆過程的熵變S=Q/T=
–6kJ/T由G=H-TS得H=G+TS
=-200kJ-6kJ=-206kJ429。當體系將熱量傳遞給環(huán)境后,體系的焓值應該減小嗎?
答:不一定。也可能是增加或不變。因為根據(jù)定義式ΔU=Q+W;
ΔΗ=Δ(U+PV),系統(tǒng)焓值的變化情況與系統(tǒng)是否做功以及壓強、體積等情況都有關。
43一二章部分習題解答:習題171mol水在100℃,及標準壓力下,向真空蒸發(fā)變?yōu)?00℃,及標準壓力下的水蒸氣,試計算此過程的S,并與實際過程的熱溫熵相比較以判斷此過程是否為自發(fā)過程。解:需設計可逆相變過程求S。1mol水在100℃,及標準壓力下,可逆相變的汽化熱為40.67kJ/molS=vapHm/T=
40.67kJ
mol-1
/373K=109
Jk-1mol-1實際過程的熱溫熵:向真空蒸發(fā),W=0,Q=U=H-PV=H-nRT=40670Jmol-1
–8.314×373=37570
Jmol-1
Q/T=37570/373=100.7Jk-1mol-1<S故為自發(fā)過程。44習題20有一帶隔板的絕熱恒容箱,在隔板兩側分別充以不同溫度的H2和O2,且V1=V2,若將隔板抽去,試求算兩種氣體混合過程的S解:先求混合后的平衡溫度:設為t℃,則有Qv(吸熱)=Qv(放熱)即1.5R(t-10)=1.5R(20-t)得t=15℃根據(jù)45461.下列說法對嗎?為什么?
(1)溫度、壓力沒有偏摩爾量。
(2)偏摩爾吉布斯函數(shù)是化學勢,因此,凡屬化學勢均有集合公式。
(3)體系無限稀釋時,溶質
B的偏摩爾體積為零。
答案:(1)對,因為溫度、壓力是強度性質,(2)不對,集合公式只適合于偏摩爾量,(3)不對,偏摩爾體積不為零。47
2。不法之徒想制造假酒以獲取暴利。他造假酒的過程是:往空瓶里分別注入按一定酒精含量計算出的乙醇和水,兩者體積加和為
500cm3,隨后封口、混合均勻并貼上商標。后來,當這些假酒被查封后,工商局的檢驗人員用最簡單的科學方法證明這酒是假的。請你用所學的知識說明工商人員所用的方法及其科學依據(jù)。答案:(混合后,總體積不等于
500ml)
48答案:〔(1)溶質濃度高,會產(chǎn)生反滲透。(2)會產(chǎn)生低滲壓,使水從細胞外進入細胞內。(3)這是由于過滲壓,使水從細胞內滲出。(4)含糖部分熔點較低,先熔化。〕
3.
解釋下列現(xiàn)象
(1)海水不能直接飲用
(2)往靜脈注射蒸餾水會使血紅細胞破裂。
(3)蘿卜腌制后變小變軟。
(4)冰棒越吸越不甜。494.標準平衡常數(shù)改變時,平衡是否必定移動?平衡移動時,標準平衡常數(shù)是否一定改變?
5.下列說法對嗎?為什么?
(1)在一給定的體系中,獨立組分數(shù)是一個確定的數(shù)。
(2)單組分體系的物種數(shù)一定等于1。
50水泥抗凍劑:目前常用有氧化鈣、氯化鈉等單抗凍劑及亞硝酸鈉加氯化鈉復合抗凍劑。早強防凍劑,外觀灰褐色粉狀物,是一種以防凍、早強、引氣、減水等組份經(jīng)科學優(yōu)化而復合成的外加劑。三四五章部分習題解答5。證明:分析思路:已知:定義式:dU=TdS
pdV
+
Wr’
dH=TdS+Vdp
+Wr’
dA=
SdT
pdV
+Wr’
dG=
SdT+Vdp
+Wr’51多組分系統(tǒng):dG=
SdT+Vdp
Wr’52電化學、表面分散系統(tǒng)、動力學小結習題課一、電導G、電導率和摩爾電導率mm(強)=+m,++-m,-m(弱)=m=(+m,++-m,-)=m/m
=c(離子)/c(電解質)53二、可逆電池熱力學(ΔrGm)T,p
=–Wr’=
nFE反應平衡時,ΔrGm=0,54三、能斯特公式55重點應用(計算方面)1。掌握電導的應用:弱酸電離度和電離平衡常數(shù)的求算;微溶鹽的溶解度和溶度積的求算。2。會利用可逆電池的能斯特公式等求算狀態(tài)函數(shù)改變值,電池的溫度系數(shù)。3。電極電勢的應用:判斷電池的正負極,會寫電池反應式,求化學反應的平衡常數(shù);由已知電極電勢求算未知電極電勢。56例題:1.對于同一電解質水溶液,當其濃度逐漸增加時,何種性質將隨之增加()(A)稀溶液范圍內的
(B)m(C)Kα(D)Kcell2.用同一電導池分別測定濃度為0.01和0.1mol·kg-1的兩個電解質溶液,其電阻分別為1000,500。則m之比為(
)(A)1:5(B)5:1(C)10:5(D)5:10A(B)573、
25℃時有下列數(shù)據(jù):
φy
/Vdφy
/dT①Cu++e=Cu0.520.0020②Cu(NH3)2++e=Cu+2NH3
-0.110.0030③Cu2++2e=Cu0.340.00351.求fGmy
(Cu+),
fGmy
(Cu2+)2.求Cu2++e=Cu+
的φy
3.求Cu+Cu2+=2Cu+
的Ky
4.計算反應Cu++2NH3=Cu(NH3)2+在25℃時的rGmy
,rSmy
,rHmy
,Qr58四解:1.①Cu++e=Cuφy
①=0.52VrGmy①=–fGmy
(Cu+)=–Fφy①=–50.18kJmol-1
fGmy
(Cu+)=Fφy①=50.18kJmol-1同理:③Cu2++2e=Cuφy③=0.34V
fGmy
(Cu2+)=2Fφy③=65.6kJmol-159求Cu2++e=Cu+
的φy
rGmy=fGmy
(Cu+)–fGmy
(Cu2+)=–15.42kJmol-1=–Fφ
y
(Cu2+/Cu+)
φy
(Cu2+/Cu+)=0.16V或rGmy=Fφy①–2Fφy③=–Fφy
(Cu2+/Cu+)
φy
(Cu2+/Cu+)=2φy③–φy①=0.16V603.反應
Cu+Cu2+=2Cu+
的rGmy
rGmy=2fGmy
(Cu+)–fGmy
(Cu2+)=34.8kJmol-1
=–RTln
Ky
Ky=7.910-7614.
反應Cu++2NH3=Cu(NH3)2+=①
–②
rGmy=rGmy①–rGmy②=–Fφy①+Fφy②=–F(0.52+0.11)=–60.8kJmol-1
rSmy=rSmy①–rSmy②
=–96.5JK-1
mol-1rHmy=rGmy+TrSmy
=–89.6kJmol-1
Qr=TrSmy=–28.8kJ62表面分散系統(tǒng)小結一、比表面能、表面功=Wr’63二、Young-Laplace
公式:
p=2/r
附加壓力的方向總是指向球心三、毛細管現(xiàn)象(capillarity)R’為毛細管半徑四、Langmuir單分子層吸附假設及等溫式64五、補充及自學部分1.粘度的各種表示方法,高分子化合物分子量的測定方法及對應的分子量名稱,分散度的量度。2.掌握表面活性劑在氣液界面及溶液中形成的有序組合體的類型:單分子膜,LB膜,雙層類脂膜(BLM)、膠束、囊泡、微乳液、溶致液晶等。3.掌握表面活性劑的分類及特點,列舉表面活性劑的作用若干。4.掌握分散體系的分類,
膠體分散體系的三大特征,及三方面的性質:光學性質、力學性質、電學性質65六、Gibbs吸附公式七、膠團結構,聚沉規(guī)則
法揚司(Fajans)規(guī)則:優(yōu)先吸附與溶膠粒子有相同元素的離子;例如:AgI溶膠優(yōu)先吸附Ag+或I-66膠團結構[(AgI)m·nAg+·(n-x)NO3-]x+·xNO3
-
[(AgI)m·nI-·(n-x)K+]x-·xK+膠核緊密層分散層
膠粒膠團67重點應用(計算方面)1。會利用吉布斯公式求算飽和吸附量,吸附分子的橫截面積,吸附單分子層厚度2。會運用附加壓力公式,毛細管公式解釋現(xiàn)象及計算。3。會寫膠體的膠團結構,掌握膠體的聚沉規(guī)則。68例題2、外加直流電場于膠體溶液,向某一電極作定向移動的是()(A)膠核(B)膠粒(C)膠團(D)緊密層1。下面關于表面活性劑的討論,不正確的是()表面活性劑是能顯著的降低水的表面張力的物質表面活性劑都是由親水的極性基與憎水的非極性基組成表面活性劑的濃度超過某一特定值后,將在溶液內部形成膠團在水中加入表面活性劑時,吸附量Γ<0693。溶膠系統(tǒng)是一個多相的、高度分散的、熱力學不穩(wěn)定的系統(tǒng)。704.
一個帶有毛細管頸的漏斗,其底部裝有半透膜,內盛濃度為1×10-3molL-1的稀硬酯酸鈉水溶液。若溶液的表面張力=
*-bc,其中
*
=0.07288Nm-1,b=19.62(Nm-1molL-1),298.2K時將此漏斗緩慢地插入盛水的燒杯中,測得毛細管頸內液柱超出水面30.71cm時達成平衡,求毛細管的半徑。若將此毛細管插入水中,液面上升多少?30.71cm71解:毛細管內液面上升原因有兩個:一是附加壓力;二是滲透壓。即Π+Δp=ρgh,而Π=cRT,Δp=2/r
則2/r=ρgh–cRT=1000×9.8×0.3071–2×
RT=530.6Pa=
*-bc=0.07288–19.62×10-3=0.05326Nm-1r=2×0.05326/530.6=2.008×10-4m=0.2mm72若將此毛細管插入水中,液面上升多少?液面上升7.4cm73動力學小結1.基元反應:
反應物分子(微粒)經(jīng)直接作用生成新產(chǎn)物的過程2.反應分子數(shù):
基元反應中,直接作用所必需的反應物微觀粒子數(shù)。一、基本概念743.質量作用定律:
基元反應aA+bB
P的速率只與反應物濃度有關,而且各濃度項的指數(shù)與計量系數(shù)一致,其速率公式均符合如下形式:
r=k[A]a[B]b4.反應機理:組成宏觀總反應的基元反應的總合。755.簡單反應:僅由一種基元反應組成的總反應。
復合反應:由2種或2種以上基元反應組成的總反應6.反應級數(shù):若反應的速率公式為r=k[A][B]
其中:、
…分別為組分A、B…的級數(shù)。
A、B…都是反應的參加物(反應物、產(chǎn)物、中間產(chǎn)物、催化劑等)。
n=++…總反應級數(shù)767.簡單級數(shù)反應:r=k[A][B]1A、B只是反應物
2無論是、或n都是0或正整數(shù)。8.典型復合反應類型:9.催化反應的基本原理:77二、反應速率表達式:aA
bB對于簡單級數(shù)反應:r==kccAn
kc/mol1-n·dm3(n-1)·s-1-dcA
adt78對于(理想氣體)氣相反應p=cRTkp/Pa1-n·s-1=kc(RT)1-n注意:單位換算mol·L-1
mol·m-379三、簡單級數(shù)反應2.一級反應k/s-11.零級反應
k/mol·dm-3·s-1
804.三級反應k/mol-2·dm6·s-1
3.二級反應k/mol-1·dm3·s-181四、阿累尼烏斯公式82重點應用(計算方面)1.掌握簡單級數(shù)反應的特征及相關計算,特別是一級反應、二級反應。2.掌握阿累尼烏斯經(jīng)驗公式的應用:計算反應的活化能、選擇合適的反應溫度,計算相應的反應速率常數(shù)等。831.在恒定T下,加入催化劑能加快反應速率的原因是______________,而升高溫度加速反應的原因是__________________2.實驗測得反應A+B2C+D速率方程為r=k[A][B]
反應歷程為A+BC+F(k1,slow)FC+D(k2,fast)
則k1與k的關系為_________________降低活化能增加活化分子數(shù)k=k184一、基本概念和公式
1、系統(tǒng)分類:密閉;開放;孤立系統(tǒng)2、狀態(tài)函數(shù)性質:①只決定于始終態(tài),而與途徑無關(通過設計)如:U=QWQrWrU1+U2devisedevise熱化學小結85-----------①-----------②任何純物質單相密閉系統(tǒng):U=f(T,V),H=f(T,p)若是理想氣體:U=f(T),H=f(T)②狀態(tài)函數(shù)的微小改變量是個全微分86P外=常數(shù)P外=pdp
p理想氣體等溫可逆膨脹pV=constant
特點:抗恒外壓膨脹:W=p外V
;相變:W=pV
=p(Vg–Vl,s)pVg=nRT;P外=0,自由膨脹:W=0;3功:W=∫p外dVT=0Q=W=∫pdV=nRTln(V2/V1)874、熱Q:無相變無化學變化,只做體積功的任意物質(從①②式可得):(dU)V=QV=CV
dT,
(dH)p=Qp=Cp
dT
,
dU=QV=CV
dT
(理想氣體)
dH=Qp=Cp
dT
(理想氣體)Cp和CV的關系理想氣體Cp,m–CV,m=RCp和T的關系Cp,m=a+bT+cT
2orCp,m=a+bT+c’T
2
88反應進度:d=dni/i
rUm=
rU/
r
Hm=
rH/
熱化學方程式的表示:1配平
2物態(tài)
3加寫反應熱
4注明條件蓋斯定律注意化學反應中的r
Hm與各純物質的f
Hm
c
Hm的區(qū)別
895、摩爾反應熱(焓)
只做體積功,()T,V
rU=QV()T,p
rH=Qp
rHm–rUm=RTn(g)
rHm=ifHm,i
rHm=–icHm,i
基爾霍夫方程:
90二、方向和平衡的判據(jù)1熵判據(jù)孤立系統(tǒng):(S)U,V0
密閉系統(tǒng):SQ/T2.亥氏自由能判據(jù)
(A)T,V
W’
(A)TW3.吉氏自由能判據(jù)
(G)T,p
W’91三、熱力學關系式1定義式:H=U+pV
A=UTSG=HTS2熱力學基本公式:
dU=TdS
pdV+Wr’
dH=TdS+Vdp+Wr’
dA=
SdT
pdV+Wr’
dG=
SdT+Vdp+Wr’適用條件:密閉系統(tǒng)的任意過程92四、熵變的計算1.任何物質簡單狀態(tài)變化S=f(T,V)或S=f(T,p)若是液體、固體,右邊第二項可忽略。對于實際氣體,使用其氣態(tài)方程求偏微商93理想氣體簡單狀態(tài)變化942相變2).不可逆相變:(須設計可逆相變過程)rSmy
=
i
Sm,iy1).可逆相變S
=3).化學反應的S(須設計可逆過程)H(可逆相變焓)T(相變溫度)95五、G的計算1.最大功(有效功)原理(適用于相變與化學變化)(G)T,p=W
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