物理化學(xué)復(fù)習(xí)課

1、物理化學(xué)（下冊）復(fù)習(xí)課第七章 電化學(xué) 電解質(zhì)的定義，導(dǎo)電機(jī)理。 原電池與電解池的組成、定義、區(qū)別，表示方法。 一、法拉第定律及其數(shù)學(xué)表達(dá)式 q=zf 二、離子遷移數(shù)t的定義式、計算公式及其測定方法qqqiiitqqqiiitt+ + t- = 1三、電導(dǎo)率k及摩爾電導(dǎo)率m 1、定義 2、計算 （1）求電導(dǎo)池常數(shù)： （2）求電導(dǎo)率：（3）求摩爾電導(dǎo)率：cellkr1ralkcell/cm3、摩爾電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系4、科爾勞施離子獨立運(yùn)動定律,mmm5、電導(dǎo)測定的應(yīng)用四、電解質(zhì)的平均活度 及平均活度系數(shù)a1)(aaa1)(1)(bbbbba1、從下述各公式計算：2、對強(qiáng)電解稀溶液從德拜-許克爾極限

2、公式計算五、電動勢測定的應(yīng)用1、熱力學(xué)函數(shù)和可逆反應(yīng)熱zfegmrzfegmrpmrtezfs)(iazzln221iizmi注意：德拜-休克爾極限公式適用范圍c0.01mol.kg-1a，還可以利用能斯特方程計算pmrtezftzfeh)(pmrtezftq)(,2、求標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)kzfrteln3、求ph值haphlg設(shè)計一與h+有關(guān)的電池，測定電動勢即可求ph .4、求從能斯特方程可以求出 ，進(jìn)一步求a六、能斯特方程bbbazfrteeln七、電極電勢的計算公式)()(ln)()(氧化態(tài)還原態(tài)電極電極aazfrtee電極電勢與電池電動勢： e = e右 e左 e = e右 e左九、電極的

3、極化與超電勢八、電池的設(shè)計與應(yīng)用1、電池設(shè)計的原則；2、設(shè)計電池計算難溶鹽的溶解度等。1、極化與超電勢的定義2、電解時物質(zhì)在電極上的析出順序。典型例題 例1.電池 agagcl(s)kcl(b)hg2cl2(s)hg(l). 此電池的電動勢與溫度的關(guān)系為: e = 0.0455 v + 3.3810-4(t-25) v/ 。 (1)寫出電極反應(yīng)及電池反應(yīng)； (2) 計算所寫電池反應(yīng)在298k時，g，s，焓變h。 解：負(fù)極反應(yīng) 2ag + 2cl- = 2agcl(s) + 2e 正極反應(yīng) hg2cl2(s) + 2e = 2hg(l) + 2cl 電池反應(yīng) 2ag + hg2cl2(s)= 2

4、hg(l) + 2agcl(s) 25時, e = 0.0455 v, ( )= 3.3810-4 v.k-1 g- zef - 20.045596500 =8.78 kj .mol-1 szf( )= 2965003.3810-4=65.2 j.mol-1.k-1 h - zef + zft( ) = - 20.045596500 + 2965002983.3810-4 = 1.066104j.mol1 = 10.66 kj.mol-1te te te 例2. 電池：pt h2(100kpa) h2so4(0.5mol.kg-1) hg2so4(s) hg(l) pt在250c時電動勢為 0

5、.6960v，已知e(so42- hg2so4 (s) hg) = 0.6150v。 （1）寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)； （2）計算250c時，上述電池反應(yīng)的平衡常數(shù)k及 （3）計算250c時，b = 0.5 mol.kg-1的h2so4水溶液中h2so4的活度a(h2so4)及離子的平均活度 。 解：（1）、陽極： h2 2h+ + 2e- 陰極： hg2so4(s) + 2e- 2hg(l) + so42-電池反應(yīng)：hg2so4(s) + h2 = 2hg(l) + h2so4 （2）、e = e(so42- hg2so4 (s) hg) e(h2 h+) = e(so42- hg2so4 (

6、s) hg) = 0.615v 91.4715.298.315. 8.965006150. 02ln111kmolkjmolcvrtfzek201041. 6k得：vmolczfegmr6960. 0.9650021 = -134.3kj.mol-1 (3)、由能斯特方程： )(ln42sohazfrtee)(ln.96500215.298315. 86150. 06960. 04211sohamolckvv得：a(h2so4)= 1.8210-3 122. 0)1082. 1 ()(3133142sohaa（bb) ab(b+b-)1/=可以計算平均活度因子 例3、25時測得電池 的電動勢e

7、為1.136v。已知在此溫度下標(biāo)準(zhǔn)還原電極電勢為： （1）求25時該電池反應(yīng)的 （2）當(dāng)該電池的電動勢e=1.2v時氯氣的壓力應(yīng)為多少？你認(rèn)為這時的電動勢有沒有實用價值。 （3）求agcl(s) 的活度積（或溶度積）。ptkpagclaqhclsagclag)100,()()(2.799. 0)(,358. 1)(2vagagevclclegr解： （1）電池反應(yīng)：)()(21)(2sagclgclsagkjvczfegr6 .109136. 1965001（2）)(1lg105916. 0212ppveeclvppvvcl200. 1lg02958. 0136. 12可算得：mpakpapc

8、l58.1410100164. 22壓力過大，無實用價值。（3）把 設(shè)計成電池，則clagagcl陽極：eagsag)(陰極：clsagesagcl)()(標(biāo)準(zhǔn)電動勢：)() )(agagesagclageeee而) )(sagclage可通過給定電池：ptkpagclaqhclsagclag)100,()()(2進(jìn)行計算。eptclclesagclage)() )(2vvv222. 01369. 1358. 1所以：vvve577. 0799. 0222. 0rtzfeksplnkmolkjmolcvksp2 .298.3145. 8.96500)577. 0(1ln1111010766.

9、1spk第十章 界面現(xiàn)象 一、表面張力的定義及其影響因素 二、附加壓力的定義及拉普拉斯方程表面張力、表面功及表面吉布斯函數(shù)rp2rp4對空氣中的氣泡，如肥皂泡：拉普拉斯方程拉普拉斯方程三、毛細(xì)現(xiàn)象grhcos2四、開爾文公式rtmrppr2ln注意：此式常與其他公式聯(lián)用：（1）與拉普拉斯方程聯(lián)用，則pvpmpprtr.ln(2)與 聯(lián)用，則rrcos)cos(2lnrmpprtr五、掌握吸附的定義，物理吸附和化學(xué)吸附的區(qū)別。六、掌握朗繆爾吸附理論的要點；朗繆爾吸附等溫方程：bpbp1 = v a/ vampbvvvamama1111七、了解溶液吸附的概念；吉布斯等溫吸附方程：dcdrtc;,

10、0,0為正吸附時當(dāng)dcd;, 0,0為負(fù)吸附時當(dāng)dcd., 0,0無吸附作用時當(dāng)dcd八、理解表面活性劑的定義、分類、應(yīng)用及其在溶液中的排布方式；理解臨界膠束濃度的概念。九.對潤濕現(xiàn)象的判斷用接觸角判斷潤濕的程度用接觸角判斷潤濕的程度 將楊氏方程將楊氏方程 代入上述幾種潤濕現(xiàn)象代入上述幾種潤濕現(xiàn)象的式子中：的式子中：cosllss沾濕過程：沾濕過程：) 1(coslsllsag浸濕過程：浸濕過程：coslig鋪展過程：鋪展過程：) 1(coslsg根據(jù)根據(jù)g0，則有：，則有：沾濕過程：沾濕過程：0180浸濕過程：浸濕過程：090鋪展過程：鋪展過程：或不存在00 例1、水的表面張力與溫度的關(guān)系為

11、： 今將10kg純水在303k及100kpa條件下等溫等壓可逆分散成半徑r =10-8m的球形霧滴。計算：（1）該霧滴所受到的附加壓力。 （2）小霧滴的飽和蒸氣壓。 （3）環(huán)境所消耗的非體積功（即表面功）。 已知303k、100kpa 時水的密度為995kg.m-3 飽和蒸氣壓為4.24kpa.不考慮分散度對水的表面張力的影響。)(14. 064.75).10(013ctmn典型例題解：（1）先求出303k（30）時的表面張力1313.1044.7144.71)/30(14. 064.75).10(mnccmn附加壓力mpammnrp29.1410.1044.7122813（2）利用開爾文公式

12、rtrmppr2ln1026. 010303.3145. 8.995.1018.1044.712ln81131313mkmolkjmkgmolkgmnpprkpakpapr70. 424. 4)1026. 0exp(（3）非體積功即為表面功 ，a是半徑為r、n個霧滴的總表面積，霧滴為球形，故：awrmrrmrna34)3/4(4 .232kjmkgmkgmnrmaw4 .215.9951010.1044.71333813 例2、25時乙醇水溶液的表面張力與溶液 中乙醇的濃度c（單位mol.dm-3)的關(guān)系為：212 . 05 . 072).(ccmmn 計算c=0.6mol.dm-3時（1）溶

13、液的表面張力。（2）乙醇在液面的表面過剩。（3）將半徑為10-3m的玻璃毛細(xì)管垂直插入該溶液中（設(shè)乙醇水溶液完全潤濕毛細(xì)管），溶液在毛細(xì)管中上升高度是多少？已知該液體的密度為986kg.m-3,重力加速度g=9.80n.kg-1.解： （1）c=0.6mol.dm-3時112.77.71.)6 . 02 . 06 . 05 . 072(mmnmmn（2）由吉布斯吸附公式：dcccdrtcdcdrtc)2 . 05 . 072(22811313.1029. 615.298.3145. 8.)6 . 04 . 05 . 0(.6 . 0)4 . 05 . 0(mmolkkmoljdmmolmmnd

14、mmolcrtc（3）由公式：grhcos2因為乙醇水溶液完全潤濕毛細(xì)管，1cos, 0所以mmkgnmkgmngrh2313131049. 110.80. 9.986.1077.7122第十一章 化學(xué)動力學(xué) 一、理解化學(xué)反應(yīng)速率的定義及表示式1、第一種定義、第一種定義（基于反應(yīng)進(jìn)度）dtdndtdbb12、第二種定義、第二種定義（基于濃度）)(1dtdnvvbb3、恒容反應(yīng)的反應(yīng)速率dtdcvbb14、消耗速率及生成速率a的消耗速率的消耗速率dtdcaaz的生成速率的生成速率dtdczz5、與a（或z）的關(guān)系二、理解基元反應(yīng)和非基元反應(yīng)的定義，掌握基元反應(yīng)的質(zhì)量作用定律。對于基元反應(yīng)：aa

15、+ bb + cc yy + zz.ccbbaaaaccckdtdc二、掌握速率方程的一般表示式banbnaaackcdtdc對于一般化學(xué)反應(yīng)：aa + bb += +yy + zz三理解反應(yīng)分子數(shù)反應(yīng)級數(shù)及反應(yīng)速率常數(shù)的概念。四掌握零級一級二級反應(yīng)速率方程的積分公式半衰期公式及其特征；n 級反應(yīng)的積分通式及半衰期公式。（書上有表）五掌握速率方程的確定方法:微分法積分法（試差法）半衰期法和隔離法等。六掌握溫度影響反應(yīng)速率的公式阿累尼烏斯公式（微分式定積分式和不定積分式）。2lnrtedtkdadtkdrtealn2)11(ln2112ttrekkaartekalnln七理解活化分子活化能的概念

16、基元反應(yīng)活化能與非基元反應(yīng)活化能（表觀活化能）的區(qū)別。八掌握典型復(fù)合反應(yīng)（一級的對行反應(yīng)平行反應(yīng)和連串反應(yīng)）的動力學(xué)特征動力學(xué)公式。tkkcccceaaeaa)()()(ln11,0,如：對行反應(yīng)：112/12lnkkt，kc=k1/k-1平行反應(yīng)：aacckkt0,21ln121212lnkkt，cy/cz=k1/k2九掌握復(fù)合反應(yīng)的近似處理方法。1控制步驟法在連串反應(yīng)中速率最慢的一步，稱為在連串反應(yīng)中速率最慢的一步，稱為控制步驟控制步驟?？刂撇襟E法只有在連串反應(yīng)中才適用。例如：連串反應(yīng)cbakk21如果k1k2，則第二步為控制步驟。2、平衡態(tài)近似法dccbak2k1 k-1(快速平衡）（慢

17、）3、穩(wěn)態(tài)近似法在連串反應(yīng)中：a b yk1 k2若 k1 k2, 第一步為控制步驟; 中間產(chǎn)物中間產(chǎn)物 b 的濃度是很小的濃度是很小的, 近似看做不隨時間而變化不隨時間而變化： dcb / dt = 0 在非基元反應(yīng)的各個基元步驟中，往往有些活潑的中間物生成，如自由原子或自由基自由原子或自由基等，它們在反應(yīng)中消失很快，可以用穩(wěn)態(tài)法處理。十、了解鏈反應(yīng)及其特征、怎樣用穩(wěn)態(tài)法推導(dǎo)鏈反應(yīng)的動力學(xué)方程。十一、掌握催化劑的基本特征，催化反應(yīng)的一般機(jī)理。 例1、298k時n2o5氣相分解的半衰期為342 min，此值與n2o5起始壓力無關(guān)。求： （1）反應(yīng)速率常數(shù)。 （2）反應(yīng)物反應(yīng)了90%所需的時間。

18、 （3）若n2o5初始壓力po=105pa,反應(yīng)10min后總壓力為多少？（設(shè)開始只有n2o5。）典型例題解 ： （1）從題意知 與po無關(guān)，故為一級反應(yīng)。21t1321min1003. 2min342693. 0693. 0tkmin11349 . 011lnmin1003. 2111ln1)2(3xkt225242)3(onoon t = 0 po 0 0 t = t pt 2(po- pt) )(21topp )35(21)(21)(2totototpppppppp總.,可求則若已知總ppt從一級反應(yīng)積分式可求出pt 。min10min1003. 210lnlnlnln135ktppkt

19、ppotto4926.11papt97988979883105215papap總所以pa103018例2、恒定體積的反應(yīng)器中，進(jìn)行下列反應(yīng)：a(g) b(g) k1 k-1在300k時k1=0.2min-1，k-1=0.005min-1。溫度增加10k，正逆反應(yīng)的速率常數(shù)k1和k-1分別為原來的2和2.8倍。求：（1）300k時的平衡常數(shù)。（2）正、逆反應(yīng)的活化能及反應(yīng)熱效應(yīng)。（3）在300k恒溫下，系統(tǒng)中反應(yīng)開始時只有a物質(zhì)，測得壓力pao=150kpa,問達(dá)到平衡時，系統(tǒng)中a、b各占多少？（4）若使系統(tǒng)中pa=10 kpa，需經(jīng)過多長時間？（5）完成距平衡濃度一半的時間。解：40min00

20、5. 0min2 . 0) 1 (1111kkk)11(ln)2(ttrekka利用可算出正反應(yīng)：2ln300310310300.3145. 8ln11,kkkkmolkjkktttrtea11.6 .53.53598molkjmolj同理可算出逆反應(yīng)：1,.6 .79molkjea1,.0 .26molkjeeuqaav聯(lián)合求解可得：kpapkpapebea3 .146,7 . 3,（4）一級對行反應(yīng)tkkppppaeaaea)(ln110代入數(shù)值可得：min3 .15t（5）min38. 3min)005. 02 . 0(2ln2ln11121kkt（3）因反應(yīng)前后總物質(zhì)的量不變，故恒容反

21、應(yīng)時總壓不變,40,150,eaebebeappkkpapp又 例3、 反應(yīng)c2h6 + h2 = 2ch4的機(jī)理如下： 其中ch3.、h.為活潑中間物，請導(dǎo)出以 表示的速率方程。 dtdcch4 證明： 6223432hchhchchcckcckdtdc0222432136223623chhchhchhcchckcckcckckdtdc由穩(wěn)態(tài)近似法：0622332hchhchhcckcckdtdc +得： 0241362chhcckck2162213.)(41hcchckkc 代得： 23422hchchcckdtdc 代得： 22162214)(2412hhcchcckkkdtdc第十二章

22、 膠體化學(xué) 1、理解分散系統(tǒng)的定義和分類 2、了解溶膠及高分子溶液各自的主要特征（熱力學(xué)與動力學(xué)穩(wěn)定性）。 3、理解溶膠的制備方法。 4、了解丁鐸爾現(xiàn)象（瑞利公式的應(yīng)用）、布朗運(yùn)動等的實質(zhì)。 5、掌握斯特恩雙電層理論的要點，雙電層的結(jié)構(gòu)，區(qū)分熱力學(xué)電勢 、斯特恩電勢 及 電勢，了解 電勢的應(yīng)用。 6、理解膠核、膠體粒子及膠團(tuán)的的概念，0掌握膠團(tuán)結(jié)構(gòu)的表示方法。7、了解溶膠穩(wěn)定理論的基本思想。8、理解電解質(zhì)對溶膠的聚沉作用。聚沉值、聚沉能力的概念；掌握判別電解質(zhì)聚沉能力大小的方法（價數(shù)規(guī)則和感膠離子序）。判斷電解質(zhì)聚沉能力判斷電解質(zhì)聚沉能力 的方法的方法、與膠粒帶電相反的離子（反離子）是主要起聚、與膠粒帶電相反的離子（反離子）是主要起聚沉作用的離子，即反離子是起主要聚沉作用。沉作用的離子，即反離子是起主要聚沉作用。、聚沉離子價數(shù)愈高，聚沉能力愈強(qiáng)。、聚沉離子價數(shù)愈高，聚沉能力愈強(qiáng)。、電解質(zhì)所含聚沉離子的個數(shù)及價數(shù)皆相同的不、電解質(zhì)所含聚沉離子的個數(shù)及價數(shù)皆相同的不同離子，聚沉能力取決于感交離子序。同離子，聚沉能力取決于感交離子序。、電解質(zhì)所含聚沉離子價數(shù)及種類皆相、電解質(zhì)所含聚沉離子價數(shù)及種類皆相同，但個數(shù)不同時，離子個數(shù)愈多的電解同，但個數(shù)不同時，離子個數(shù)愈多的電解質(zhì)，聚沉能力愈強(qiáng)。質(zhì)，聚沉能力愈強(qiáng)。、若外加電解質(zhì)中反離子的個數(shù)、價數(shù)、若外加電