- 第一章T1-7
- 第一章T8-14
- 第一章T17-19
- 第二章概念题T1-6
- 第二章概念题T7-11
- 第二章概念题T12-19
- 第二章T1-6
- 第二章T7-12
- 第二章T13-17
- 第二章T18-22
- 第二章T23-30
- 第二章T31-38
- 第二章T39-43
- 第二章T44
- 第三章概念题T1-6
- 第三章概念题T7-14
- 第三章概念题T15-19
- 第三章T1-3
- 第三章T4-6
- 第三章T7-11
- 第三章T12
- 第三章T13-18
- 第三章T19-24
- 第三章T25-30
- 第三章T31-38
- 第三章T39-46
- 第三章T47-50
- 第四章概念题T1-9
- 第四章概念题T10-15
- 第四章概念题T16-19
- 第四章T1-5
- 第四章T6-9
- 第四章T10
- 第四章T11-15
- 第四章T16-21
- 第四章T22-30
- 第五章概念题T1-7
- 第五章概念题T8-13
- 第五章T1-5
- 第五章T6-10
- 第五章T11-17
- 第五章T19-23
- 第五章T24
- 第六章概念题T1-7
- 第六章概念题T8-15
- 第六章T1-3
- 第六章T4-6
- 第六章T7-11
- 第六章T12-18
- 第六章T20-27
- 第七章概念题T1-5
- 第七章概念题T6-10
- 第七章概念题T11-15
- 第七章概念题T16-20
- 第七章T1-4
- 第七章T5-9
- 第七章T10-12
- 第七章T13-19
- 第七章T20-24
- 第七章T25-30
- 第九章T1-3
- 第九章T5-8
- 第九章T10-20
- 第九章T22
- 第九章T24-25
- 第十章概念题T1-6
- 第十章概念题T7-5
- 第十章T1-6
- 第十章T7-8
- 第十章T9-10
- 第十章T11-12
- 第十章T13-14
- 第十章T15
- 第十章T16-17
- 第十一章概念题T0-6
- 第十一章概念题T7-12
- 第十一章概念题T13-18
- 第十一章概念题T19-24
- 第十一章T1-5
- 第十一章T9-14
- 第十一章T15-20
- 第十一章T21-25
- 第十一章T26-29
- 第十一章T30-35
- 第十一章T36-39
- 第十一章T40-45
- 第十一章T46-49
- 第十一章T50-53
- 第十一章T54-56
- 第十一章T57
- 第十一章T58-61
- 第十二章T0-6
- 第十二章T7-13
物理化学(第七版)课后题逐题讲解:从考点到解题的全突破
第一部分:课后题整体命题特点与学习策略
一、题型分类与核心考查方向(适配目录结构)
概念题(占比 30%,如第二章概念题 T1-6、第三章概念题 T1-6):
考查形式:判断、选择、填空、简答题,侧重 “基本概念辨析”“公式适用条件”“定律内涵”(如热力学第一定律的适用范围、相律的表达式意义);
典型题目:判断 “理想气体恒温膨胀过程 ΔU=0 是否正确”(需结合理想气体内能只与温度有关的特性)、解释 “为什么稀溶液的依数性只与粒子数有关”。
计算题(占比 70%,如第一章 T1-7、第二章 T1-6):
考查形式:基于公式的定量计算,覆盖 “热力学函数计算”“相图分析”“电极电势与电池电动势计算”“反应速率常数求解” 四大核心模块;
典型题目:计算 “1mol 理想气体从 298K、100kPa 恒温膨胀到 50kPa 的 W、Q、ΔU、ΔH”(热力学第一定律应用)、求解 “298K 时 Cu-Zn 原电池的电动势”(能斯特方程应用)。
二、逐题学习策略(高效突破方法)
概念题:“考点定位 + 逻辑推导”:
步骤:① 明确题目关联的核心概念(如 “熵增原理”“化学势”);② 回忆概念的定义、公式、适用条件;③ 结合题干条件判断或解释(避免仅凭记忆答题,需推导逻辑);
示例:第三章概念题 T3 “为什么纯物质的饱和蒸气压随温度升高而增大”,需关联 “克劳修斯 - 克拉佩龙方程”,从 “温度升高使分子动能增加,更多分子脱离液相进入气相” 推导。
计算题:“公式选择 + 单位统一 + 步骤规范”:
步骤:① 审题确定题型(如热力学过程计算、动力学速率计算);② 列出已知条件(标注物理量符号与单位,如 T=298K、p=100kPa);③ 选择适用公式(避免混淆相似公式,如 ΔH=ΔU+Δ(pV) 与 ΔU=Q+W);④ 代入数据计算(注意单位统一,如能量单位用 J 或 kJ,压力用 Pa 或 kPa);⑤ 验证结果合理性(如恒温恒压下自发反应的 ΔG 应小于 0)。
第二部分:逐章课后题讲解框架(按目录章节拆解)
第一章:热力学第一定律(目录:T1-7、T8-14、T17-19)
核心考点:热力学基本概念、热力学第一定律应用、功与热的计算
题型 1:基本概念辨析(适配 T1-T7 中的概念题)
题目示例:T2“判断‘系统的焓等于系统的热量’是否正确”
解题步骤:
定位概念:焓(H)的定义式为 H=U+pV,是状态函数(与路径无关);热量(Q)是系统与环境间因温度差传递的能量,是过程量(与路径有关);
推导逻辑:焓是状态函数,仅取决于系统的状态(T、p、V 等),而热量是过程中传递的能量,二者物理意义不同;只有在 “恒温恒压且非体积功为 0” 的条件下,ΔH=Qp(焓变等于恒压热),但 “焓”≠“热量”;
结论:该说法错误。
题型 2:理想气体恒温过程热力学函数计算(适配 T8-T14)
题目示例:T8“1mol 理想气体在 298K 下,从 100kPa 恒温可逆膨胀到 10kPa,求 W、Q、ΔU、ΔH”
解题模板:
确定过程特性:理想气体、恒温过程→内能 U 和焓 H 仅与温度有关,故 ΔU=0,ΔH=0;
计算功(W):恒温可逆过程功的公式为\(W = -nRT\ln\frac{V_2}{V_1} = -nRT\ln\frac{p_1}{p_2}\)(理想气体 p1V1=p2V2,V2/V1=p1/p2);
代入数据:n=1mol,R=8.314J・mol⁻¹・K⁻¹,T=298K,p1=100kPa,p2=10kPa;
\(W = -1×8.314×298×\ln\frac{100}{10} ≈ -5705J ≈ -5.71kJ\);
计算热量(Q):由热力学第一定律 ΔU=Q+W→Q=ΔU-W=0 - (-5.71kJ)=5.71kJ;
结果整理:ΔU=0,ΔH=0,W=-5.71kJ,Q=5.71kJ。
题型 3:变温过程热与焓变计算(适配 T17-T19)
解题关键:区分 “恒容热(QV=ΔU)” 与 “恒压热(Qp=ΔH)”,用热容公式计算(\(QV = nCv,mΔT\),\(Qp = nCp,mΔT\)),且理想气体\(Cp,m = Cv,m + R\)。
第二章:热力学第二定律(目录:概念题 T1-19、计算题 T1-44)
核心考点:熵变计算、吉布斯自由能变计算、热力学判据应用
题型 1:熵变(ΔS)计算(适配 T1-T12)
分类与公式:
过程类型 | 熵变公式 | 适用条件 |
理想气体恒温 | \(ΔS = nR\ln\frac{V_2}{V_1} = nR\ln\frac{p_1}{p_2}\) | 恒温,理想气体 |
变温(恒容) | \(ΔS = nCv,m\ln\frac{T_2}{T_1}\) | 恒容,Cv,m 为常数 |
变温(恒压) | \(ΔS = nCp,m\ln\frac{T_2}{T_1}\) | 恒压,Cp,m 为常数 |
相变(可逆) | \(ΔS = \frac{ΔH_{相变}}{T_{相变}}\) | 恒温恒压,可逆相变(如熔点、沸点) |
题目示例:T5“1mol 水在 373K、101.325kPa 下蒸发为水蒸气,已知 ΔvapHm=40.67kJ・mol⁻¹,求 ΔS 系统、ΔS 环境、ΔS 总”
解题步骤:
系统熵变:相变过程恒温恒压可逆,\(ΔS系统 = \frac{nΔvapHm}{T} = \frac{1×40670J}{373K} ≈ 109.0J·K⁻¹\);
环境熵变:环境为恒温热源,\(ΔS环境 = -\frac{Q系统}{T} = -\frac{nΔvapHm}{T} ≈ -109.0J·K⁻¹\);
总熵变:\(ΔS总 = ΔS系统 + ΔS环境 = 0\)(可逆过程总熵变等于 0)。
题型 2:吉布斯自由能变(ΔG)计算与自发判据(适配 T13-T22)
解题关键:
恒温恒压过程:ΔG=ΔH-TΔS,若 ΔG<0,过程自发;ΔG=0,可逆平衡;ΔG>0,非自发;
理想气体恒温过程:\(ΔG = nRT\ln\frac{p_2}{p_1} = nRT\ln\frac{V_1}{V_2}\);
避坑点:计算 ΔH 时需注意符号(如放热反应 ΔH 为负),T 需用热力学温度(K),避免用摄氏温度(℃)。
题型 3:概念题突破(适配概念题 T1-19)
高频考点:熵增原理的适用范围(孤立系统)、吉布斯自由能的物理意义(恒温恒压下非体积功的最大值)、热力学第二定律的本质(自发过程的不可逆性);
示例:概念题 T7“为什么 ΔG<0 的过程不一定能自发进行”,需解释 “ΔG 判据的前提是‘恒温恒压且非体积功为 0’,若条件不满足(如非恒温),ΔG<0 也可能非自发”。
第三章:多组分系统热力学(目录:概念题 T1-19、计算题 T1-50)
核心考点:偏摩尔量、化学势、稀溶液依数性
题型 1:稀溶液依数性计算(适配 T1-11)
依数性类型与公式:
依数性 | 公式 | 适用条件 |
蒸气压下降 | \(Δp = p_A^*x_B\) | 稀溶液,溶剂 A,溶质 B(非挥发性) |
沸点升高 | \(ΔT_b = K_bb_B\) | 稀溶液,非挥发性溶质,Kb 为溶剂常数 |
凝固点降低 | \(ΔT_f = K_fb_B\) | 稀溶液,非挥发性溶质,Kf 为溶剂常数 |
渗透压 | \(ΠV = n_BRT\)(或\(Π = c_BRT\)) | 稀溶液,溶质不透过半透膜 |
题目示例:T6“298K 时,将 0.5mol 蔗糖溶于 500g 水中,求溶液的凝固点降低值(已知水的 Kf=1.86K・kg・mol⁻¹)”
解题步骤:
计算质量摩尔浓度(bB):\(b_B = \frac{n_B}{m_A} = \frac{0.5mol}{0.5kg} = 1mol·kg⁻¹\)(m_A 为溶剂质量,500g=0.5kg);
套用凝固点降低公式:\(ΔT_f = K_fb_B = 1.86K·kg·mol⁻¹×1mol·kg⁻¹ = 1.86K\);
结论:溶液凝固点降低 1.86K,凝固点为 273.15K - 1.86K = 271.29K(即 - 1.86℃)。
题型 2:化学势与相平衡(适配 T12-24)
核心公式:多组分系统中,相平衡的条件是 “同一物质在各相中的化学势相等”(μi (α)=μi (β));
概念题示例:概念题 T10 “为什么稀溶液中溶剂的化学势随溶质浓度增加而降低”,需关联化学势公式\(μ_A = μ_A^* - RTx_B\)(x_B 为溶质摩尔分数,x_B 增大,μ_A 降低)。
第四章至第十二章:重点题型与解题关键(适配目录剩余章节)
章节 | 核心题型 | 解题关键公式 / 方法 | 适配题目范围(目录) |
第四章 | 化学平衡常数计算、平衡移动分析 | \(ΔrGm^θ = -RT\lnK^θ\);\(ln\frac{K_2^θ}{K_1^θ} = \frac{ΔrHm^θ}{R}(\frac{1}{T_1} - \frac{1}{T_2})\) | 概念题 T1-19、计算题 T1-30 |
第五章 | 相图分析(单组分、双组分) | 单组分相图:气 - 液 - 固三相点、沸点、熔点;双组分相图:杠杆规则计算各相组成 | 概念题 T1-13、计算题 T1-24 |
第六章 | 电化学:电极电势、电池电动势计算 | 能斯特方程:\(E = E^θ - \frac{RT}{nF}\lnQ\);\(ΔrGm = -nFE\) | 概念题 T1-15、计算题 T1-27 |
第七章 | 化学动力学:反应速率、速率常数 | 一级反应:\(ln\frac{c_0}{c_t} = kt\);二级反应:\(\frac{1}{c_t} - \frac{1}{c_0} = kt\) | 概念题 T1-20、计算题 T1-30 |
第九章 | 表面化学:表面张力、吸附等温线 | 拉普拉斯方程:\(Δp = \frac{2γ}{r}\);朗缪尔吸附:\(\frac{θ}{1-θ} = bp\) | T1-25 |
第十章 | 胶体化学:胶体稳定性、电泳 | 理解胶体的双电层结构;电泳方向与胶粒带电性的关系 | 概念题 T1-15、计算题 T1-17 |
第十一章 | 统计热力学:配分函数、热力学函数计算 | 粒子配分函数定义;\(U = NkT^2(\frac{∂lnq}{∂T})_V\) | 概念题 T0-24、计算题 T1-61 |
第十二章 | 结构化学:原子轨道、分子轨道理论 | 原子轨道能级顺序;分子轨道的成键与反键轨道 | T0-13 |
第三部分:避坑指南与高效刷题建议
一、常见易错点警示(90% 考生会踩的坑)
单位混淆:
坑点:能量单位 J 与 kJ 混用(如 ΔH=40.67kJ・mol⁻¹ 未换算为 40670J・mol⁻¹ 直接代入熵变公式)、压力单位 kPa 与 Pa 混用(如计算理想气体体积时 p 用 kPa 但 R 用 8.314Pa・m³・mol⁻¹・K⁻¹);
避坑:固定 R 的单位(如用 8.314J・mol⁻¹・K⁻¹ 时,能量用 J,压力用 Pa,体积用 m³;或用 0.0821L・atm・mol⁻¹・K⁻¹ 时,体积用 L,压力用 atm),计算前统一所有物理量单位。
公式适用条件错误:
坑点:用理想气体恒温过程的 ΔU=0 计算实际气体的 ΔU(实际气体内能与体积有关,恒温膨胀 ΔU≠0)、用拉乌尔定律计算浓溶液的蒸气压(拉乌尔定律仅适用于稀溶液中的溶剂);
避坑:记忆公式时同步记住 “适用条件”,如 “ΔU=0 仅适用于理想气体恒温过程”“拉乌尔定律适用于稀溶液溶剂”,审题时先判断是否满足条件。
概念理解偏差:
坑点:混淆 “焓变(ΔH)” 与 “热量(Q)”(ΔH 是状态函数,Q 是过程量,仅恒压非体积功为 0 时 ΔH=Qp)、混淆 “化学势” 与 “偏摩尔量”(化学势是偏摩尔吉布斯自由能,仅在恒温恒压下等于偏摩尔量,其他条件下化学势是偏摩尔亥姆霍兹自由能等);
避坑:通过 “定义式” 区分概念,如焓 H=U+pV(状态函数),热量 Q=ΔU-W(过程量);化学势 μi=(∂G/∂ni) T,p,nj≠i(偏摩尔吉布斯自由能)。
二、刷题规划与优先级建议
按 “概念→计算→综合” 分阶段刷题:
阶段 | 核心目标 | 推荐题目范围(目录) | 建议时长 |
概念巩固期 | 掌握基本概念与公式适用条件 | 各章概念题(如第二章概念题 T1-19、第三章概念题 T1-19) | 15 天 |
计算突破期 | 熟练公式应用与定量计算 | 各章基础计算题(如第一章 T1-14、第二章 T1-22) | 20 天 |
综合提升期 | 攻克复杂综合题与难点题 | 各章压轴计算题(如第二章 T31-44、第三章 T39-50) | 15 天 |
高频难点章节重点突破:
必刷章节(占比高、难度大):第二章(热力学第二定律,熵变与 ΔG 计算)、第六章(电化学,能斯特方程应用)、第七章(化学动力学,反应级数与速率常数计算),这些章节的课后题至少做 2 遍;
理解型章节(侧重概念):第十章(胶体化学)、第十二章(结构化学),重点做概念题,计算题可适当简化(如仅掌握基础公式应用)。
第四部分:配套资源与冲刺建议
一、辅助学习资源(免费 / 常用)
公式速查手册:整理 “物化核心公式表”,按章节分类(如热力学、电化学、动力学),标注公式、符号意义、适用条件(如 “ΔG=ΔH-TΔS,适用恒温恒压过程”),贴在书桌前方便查阅;
课件与视频资源:观看名校物化公开课(如南京大学傅献彩《物理化学》配套课件、MOOC 平台上的 “物理化学” 课程),针对不懂的题目(如相图分析、统计热力学配分函数),结合视频讲解理解;
错题本模板:按 “题目出处(如第二章 T10)→ 错误原因(如单位混淆 / 公式适用条件错误)→ 正确步骤→ 同类题链接(如第三章 T8)” 记录,重点标注 “计算过程中的单位换算步骤”“公式适用条件验证步骤”。
二、期末 / 考研冲刺建议(针对不同需求)
期末备考:
聚焦 “高频计算题”(如热力学函数计算、电化学电动势计算、动力学速率常数计算),这些题型占期末考试分数的 60% 以上,优先掌握各章前 20 道计算题;
背诵 “核心概念”(如熵增原理、化学势的物理意义、稀溶液依数性),应对选择题与简答题。
考研备考:
攻克 “综合题”(如热力学与动力学结合题、相平衡与电化学结合题),如第二章 T39-44、第七章 T25-30,这些题目接近考研真题难度;
模拟考研真题节奏,限时完成 “一章的计算题 + 概念题”(如 2 小时完成第二章所有题目),训练答题速度与准确率;
关联考研真题,如将课后题与历年考研真题对比(如中科院、清华大学物化考研真题),找出相似题型,总结命题规律。
