方志刚物化课堂提问汇总

1、课堂提问汇总物理化学概论1. 何为物理化学答：应用物理学的基本理论来研究化学变化，相变化及p、V、T物理变化的规律与本质，了解物质的性质与其结构间关系、规律的科学。2. 物理化学的基本组成答：由化学热力学、化学动力学、结构化学组成。3. 相变化过程，p、V、T变化过程，化学反应变化过程分别指什么？答：相变化过程是指系统中发生的聚集态的变化过程。p、V、T变化过程分别为定温过程、定压过程、定容过程。化学反应变化是指系统中发生化学反应，致使物质的性质和组成发生了变化。4. 讨论关于state1state2（状态1到状态2） u1 W1 Q1 u2 u恒定有固定值无法测出 过程量（不同过程相应W1、

2、Q1的值不同但U恒定）状态1到状态2有无数种方法始末状态一定时，状态函数变化量一定5. 状态一定状态函数一定时，始末讨论显热、潜热、反应热分别是什么？答：显热是指p、T、V过程释放出的热，潜热是指相变过程中释放出的热，反应热是指化学反应过程中释放出的热。6. 若有一封闭系统其于外界环境能量交换的方式有哪些?答：做功（work）和热传递（heat transfer）。系统得到功（热）则系统内能增加。即u=Q+W d u=dQ+dW.7. 机理的名词解释。答：微观过程中的每个真实步骤。8. System：The material of interest is defined as system.翻

3、译:我们所研究的对象称之为系统。9. Surrounding：The everything else is defined as surroundi-ng.翻译：其他的一切称之为环境。10. 敞开系统、封闭系统、隔离系统分别指什么？敞开系统（open system）：系统与环境之间通过界面既有物质的质量传递也有能量（以热和功的形式）传递。封闭系统（closed system）：系统与环境之间通过界面只有能量传递，而无物质的量传递。因此系统中物质的质量是守恒的。隔离系统（isolated system）：系统与环境之间既无物质的量交换也无能量传递。因此隔离系统中物质的质量是守恒的，能量也是守恒的

4、。11. 10种固体混合,十种气体混合,十种液体混合分别有几相？答：10种固体混合有十个相，十种气体混合只有一个相，十种液体混合分几层则有几相。热力学第一定律（The first low of thermodynamics）12. 与d的区别答：后面描述的的是状态函数（状态量）而d后面描述的是过程（过程量）。13. 热力学第一定律适用条件？答：封闭系统（closed system）14. condition：dv=0 w=0 in closed system in closed systemWf=0du =Q+Wf+W =Qv+W u=Qv =Q+W =Qv 以上推导的意义在于？答:可通计算过

5、程量的变化量推导出无法测得的状态量大小。15. Qp(定压热容) condition:dp=0 w=0 u2-u1 =Qp+(-pv)+w Qp =u2+p2v2-u1-p1v1 =Qp-p21（v2-v1） =(u2+p2v2)-(u+p1v1) =H2-H1=H U+pvºH H=u+(pv)16.理想气体的热力学能和焓(u,H)u=f(T,v) OR u=f(T,P) , ,17. 热容(Heat capacity)的定义？答：对于稳定的热力学均相封闭系统，系统升高单位热力学温度时吸收的热称之为热容。18. 在如右图变化过程中的u与H分别表示什么又分别是谁的函数？答：u表示系统

6、内部内能H表示系统内部的焓值u=f(T),H=f(T)。19.公式 中的C表示什么？答：C是真实热容的含义。20. 当系统为单原子分子组成的系统组成时Cpm-Cvm=R是如何推导的？答： i=1 21. 当给出Cp=a+bT+cT2时a,b,c代表什么？答：a,b,c皆为经验常数。Reversible process and expansive work（可逆过程）定义：设系统按照过程L由始态A到终态B，环境由始态A变到B，假如能够设想一过程L使系统和环境都恢复原来状态则原过程L为可逆过程。过程过程 （）过程过程过程22. 找出图中初末态点，由初到末有多少种过程，如何用数学方法表示出W？答：正

7、向过程中初态点为A末态点为B逆向过程与之相反，由初到末有无数种过程(膨胀过程)W=-P外(V2-V1)=-101.3×103(3-1)·10-3=-202.6J23. 在图中如何表示W？答：矩形CMNB即为W。24. W过程的数学表达及在图中如何表示？答：W=-P外(V-V1)-P2外(V1-V)=-253.3J。图中可表示为GCMNBFE。25. W过程的数学表达及在图中如何表示？答：W=在图中可表示为 NMG。26.W过程的数学表达及在图中如何表示？答：W=-P外(V1-V2)=-303.9×103(1-3)·10-3=607.8J图中可表示为AMN

8、B。27.W过程的数学表达及在图中如何表示？答：W=-P外(V-V2)-P1外(V1-V)图中可表示为AJEIBNM。28.W过程的数学表达及在图中如何表示？答：W =333.9J图中可表示为 GMN。29. 初态到末态的状态函数U是多少？特殊过程是哪一个特殊点是什么？答：U=0,特殊过程是W（）该过程中。Expansive work of reversible process for perfect gas(理想气体可逆过程所做的膨胀功)30. dT=0 We= dT=0 We=-PV=-P外(v2-v1) dT=0 We=0问：在恒温、恒压、恒容系统中式如何推导答：We=-Pdv We=

9、=问：中P代表？式原因答：P代表外压。dv=0，反应停止则We=0。31. adiabatic process(Q=0,W=0)（绝热可逆）du=Q+W的推导？答：32. 问：为何成立？答：由代入到TVr-1=K1 得到33. 反应达到平衡的意义在于？答：反应达到最大反应限度。34.式子 等于多少？代表什么含义？答： ，代表1mol反应中反应完全进行（产物系数=反应物系数）。35. 热效应的定义？答：恒温恒压状态下的系统吸收或放出的热量。36. 的意义及其表达式及其含义？答：表示标准摩尔反应焓变，其含义是各物质计量系数与其标准摩尔焓乘积的代数和。37. 该公式是否能够通过左边得到右边，并说明原

10、因。答：不能，由于中U无法测得所以H无法得到。38. Qv,m与Qp,m的关系 答：由式与中V=V得出。39. 一化学反应摩尔恒压热与摩尔恒容热，热效应何时相等？答：系数和为零。即反应物reactants产物products40.2H2H1若B为参考状态单质 =?答： =0，由于是自身变化则无能量变化。41. 方框2中代表什么？答：参考态物质。42.=？答：由高斯定理得。43. H1代表什么？答：单质生成反应物的标准摩尔生成焓的总和（ ）。44. 分别等于多少？答：。45. 方框2中指定产物为（CO2+H2O）箭头方向如何改变？答：反应物和产物都指向方框2。原因：。46.d(H)=dH1+dH

11、2= d(H1)The direction and limitation of spontaneous process(自发反应的方向与限度)47. 化学热力学的研究对象和研究方法是什么？答：化学热力学研究化学反应的方向和限度，通过热力学第二定律解决。48.自发过程实例变量方向限度判据(judgement)热传递T1>T2T1 T2T1=T2T自由落体h1>h2h1h2h1=h2h溶液中扩散C1>C2C1C2C1=C2C气体流动P1>P2P1P2P1=P2P自发过程不可逆的原因：净功（热）不为零。卡诺循环热机效率的推导：BC DA代入得到 式中取值范围及原因？答：小于零

12、，由于系统对外做功根据热力学第一定律得出。49. 公式 的特点是？答：1.反应前有温差T 2.与低温源和高温源有关 3.与工作物质无关 4.50. 由可知？答：代表热温商，卡诺循环热温商和为零不可逆循环热温商和小于零即。Entropy（熵）51. 在由多个卡诺循环组成的循环中的原因答：由于是状态函数且初末状态不变所以。52. 由及对进行大小排列答： 。ir利用熵判据判断反应过程的方向和限度R53. 孤立（封闭）系统中dS0（熵增加原理）说明了什么？答：绝热过程是恒熵过程。dP=0dV=0dT=054. 当PVT都变化时三种过程的熵表示P2V2T1 dV=0P2V2T2P1V1T1 P2V2T1

13、 dV=0dP=0P1V2T2 答：55. 相变过程中对Sg,Sl,Ss进行排列答：由可知Sg>Sl>Ss。熵变的计算56. 对于公式的适用条件？答：理想气体混合。57. 由S=ln可知的最小值是？如何达成？答：最小值为1，当达到绝对零度时达成，此时S=ln=0。58.封闭系统的可逆过程中式分别由什么得出？答：热力学第一定律。：热力学二定律。59. 当dT=0,dP=0式如何成立？答：由dT=0,H=u+PV，则T为常数进行数学运算可得。60. 由上式可得分别指出其含义答：a：微观G，b：宏观G，c：系统对外做正功，d：系统对外做负功。61. G所表达的含义是？答：G表达系统对外做

14、最大非体积功的能力。dT=dP=062. 如何对可逆与不可逆过程进行G判定？（吉布斯函数）W=0封闭系统答：dT=dV=0 63. A所表达的含义是？答：A表达系统对外做最大非体积功+体积功的能力。HelmHolty定律的适用条件？判断方式？答：条件：封闭条件dT=dV=0。判断方式 ig（理想气体）64.什么条件下 中的G可替换为A？答：封闭系统内dT=dV=0，w'=0且dV=0时。简单过程dT=065.（由定义式得出）（绝热可逆恒熵过程）凝聚体系非凝聚体系dT=0 dP=0Revensible可逆w=0相变过程吉布斯函数和亥姆霍函数（Gibbs function and Holm

15、holity function）66. 如何计算 的吉布斯函数？G2不发生G1>0答：凝聚系dT=dP=w=067. 对上式的相变过程进行表述。-10不可逆非凝聚系 可逆68. 热力学函数之间的关系中中Gm的意义？答：标准大气压下1mol物质的吉布斯函数。69. 麦克斯韦关系（Maxwell relation）由可得？答： ， ， ， 71. 克劳修斯-克拉贝隆方程的推导恒温恒压下物质从状态到状态的转化是可逆的则其吉布斯函数相等。由此可得：因此。72.中的表示？答：相与相之间的变化。73. 由式 可得？答：74. 在左口加一泵抽气后的现象？答：外界压力下降，系统内部温度升高。 克克方程（

16、克劳修斯克拉珀龙）75. 76. Partial molar quentity(偏摩尔量)76.相加200ml的原因？如何让其相等？答：同量的溶液V纯V混。通过摩尔量即可 。77. 偏摩尔量表示其含义及使用范围、条件？答：含义：溶液中，其他组分都不变的情况下，增加一摩尔引起该物质的变化，是温度、压强、浓度的函数。使用条件：恒温、恒压、强度性质函数，是P、T、C的函数，纯物质时。78. 若存在二组分物质则可得出答：。79. 化学势定义：其文字表述答：偏摩尔吉布斯自由能。80. 吉布斯杜亥姆公式答：81. 广义化学势（多组元热力学函数表示）答： 82.稀溶液中化学势基本定律（拉乌尔定律）拉乌尔定律

17、：在一定温度，平衡时，稀溶液中，溶剂A在气相中饱和蒸汽分压PA等于在同一温度下，该纯溶剂的饱和蒸汽压P*与该溶液中溶剂的摩尔分数XA的乘积。 即： H2OP* 83.亨利定律的表达 答:其中x为摩尔分数，c为体积摩尔浓度，m为质量摩尔浓度（每一千克溶剂中含有n摩尔溶质）。 84.稀溶液组分化学势的表示 答： 85.稀溶液的依数性定义：理想稀溶液中，溶剂的蒸气压下降，沸点升高，凝固点降低，及其渗透压等的量值均与理想稀溶液中所含溶质的数量有关，而与溶质的种类无关。 86.理想液体的定义 答：(perfect solution)在一定温度下，液体混合物中任意在全部组成范围内都遵循拉乌尔定律。87.

18、实际溶液对理想溶液的偏差：实际P实>P理正偏差：实际P实<P理负偏差88. 活度答：即有效浓度，可引入以前公式（）。89. 活度标准态（standard state of activity）答： 一定温度，符合拉乌尔定律，纯物质作为标准态（真实存在）一定温度，符合亨利定律，纯物质作为标准态（不存在）。90. 表面张力答：顺延表面(l、S)使表面收缩的力。表面积增大，表面吉布斯自由能降低。91. 接触角与润湿答： 0<<90° 润湿 90°<<180° 不润湿 =90° 临界点 =0° 完全润湿 =180° 完全不润湿 弯曲液面的饱和蒸汽压92. 开尔文公式推导答93. 亚稳态的定义及其形成原因？答：定义：热力学不稳定状态。形成原因：新相难以形成。费劳因德里希吸附等温式（经验式）94. 费劳因德里希吸附等温式中k值的特点？答：k值只与物质性质有关（经验数据）。95. 吸附物理吸附化学吸附两者区别内容物理吸附化学吸附Force吸附力范德华力化学键作用力Reversibility可逆性×Heat吸附热低高Selectivity选择性无有Layer吸附层多少Rate速率快慢Pear吸附分（新物质生成）无有Lifetime寿命短长96. 朗格缪尔吸附等温式根据图像讨论P0