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第一章 热力学基础 1

§1-1基本概念 1

1．系统与环境 1

2．性质与状态 2

3．过程与途径 2

4．热力学平衡态 3

5．热和功 4

§1-2热力学第一定律 5

1．热力学第一定律 5

2．热力学第一定律的数学表达式 6

3．焓 6

4．理想气体的热力学能和焓 6

§1-3定容热和定压热 8

1．定容热 8

2．定压热 9

3．Cp与Cv的关系 10

§1-4等温功和绝热功 12

1．可逆过程 12

2．等温功 12

3．绝热功 14

§1-5热力学第二定律 17

1．卡诺循环 17

2．自发过程 20

3．热力学第二定律 21

4．卡诺定理 22

§1-6熵和熵增原理 24

1．熵的导出 24

2．克劳修斯不等式 25

3．熵增原理 26

4．熵变的计算 26

1．熵判据 29

§1-7亥姆霍兹函数和吉布斯函数 29

2．亥姆霍兹函数 30

3．吉布斯函数 31

4．△A和△G的计算 32

§1-8热力学函数关系 34

1．热力学基本方程 34

2．麦克斯韦关系式 35

3．一些重要的关系式 36

习题 38

第二章 多组分系统热力学 41

§2-1偏摩尔量与化学势 41

1．偏摩尔量 41

2．化学势 44

§2-2多组分系统组成的表示与物质的标准态 46

3．物质B的物质的量浓度 47

4．物质B的质量摩尔浓度 47

2．物质B的质量分数 47

1．物质B的摩尔分数 47

5．物质的标准态 48

§2-3理想气体和非理想气体的化学势 49

1．理想气体的化学势 49

2．非理想气体的化学势 49

§2-4拉乌尔定律和亨利定律 54

1．拉乌尔定律 54

2．稀溶液的依数性 55

3．亨利定律 59

§2-5理想溶液和理想稀溶液的化学势 61

1．理想溶液中各组分的化学势 61

2．理想溶液的混合性质 62

3．理想稀溶液中各组分的化学势 64

1．非理想溶液中各组分的化学势 67

§2-6非理想溶液和非理想稀溶液的化学势 67

2．非理想溶液的混合性质 68

3．非理想稀溶液中各组分的化学势 69

习题 72

第三章 化学反应热力学 75

§3-1化学反应的焓变 75

1．反应进度 75

2．标准摩尔反应焓变 77

3．标准摩尔生成焓 77

4．标准摩尔燃烧焓 79

§3-2化学反应的熵变 80

1．热力学第三定律 80

2．物质的规定熵和标准摩尔熵 81

3．标准摩尔反应熵变 82

§3-3反应焓变和反应熵变与温度的关系 82

1．反应焓变与温度的关系 83

2．反应熵变与温度的关系 84

§3-4等容反应和绝热反应 85

1．等容反应 85

2．绝热反应 87

§3-5化学平衡 89

1．化学反应的方向和平衡条件 89

2．化学反应的等温方程 90

§3-6标准平衡常数 91

1．标准平衡常数的定义 91

2．标准平衡常数的计算 92

3．平衡转化率的计算 94

4．分解压力的计算 94

§3-7影响化学平衡的因素 95

1．温度对化学平衡的影响 95

2．压力对化学平衡的影响 97

3．惰性气体对化学平衡的影响 98

1．同时平衡 99

§3-8同时平衡和反应耦合 99

2．反应耦合 101

习题 102

第四章 化学反应动力学 107

§4-1化学反应的速率和机理 107

1．反应速率的定义 107

2．反应速率的实验测定 109

3．化学反应的机理 110

4．链反应机理 111

§4-2基元反应的速率方程 113

1．质量作用定律 113

2．单分子反应 114

3．双分子反应 116

4．三分子反应 118

1．阿伦尼乌斯公式 120

§4-3温度对反应速率的影响 120

2．活化能 122

3．简单碰撞理论 124

§4-4复杂反应的速率方程 127

1．对峙反应 127

2．平行反应 131

3．连串反应 133

§4-5复杂反应的近似处理方法 134

1．建立复杂反应速率方程组的方法 134

2．控制步骤法 136

3．稳态近似法 136

4．平衡近似法 137

§4-6表观速率方程的参数确定 137

1．表观速率方程 137

2．微分法 140

3．积分法 142

4．半衰期法 145

习题 146

第五章 相变热力学 152

§5-1相变焓和相变熵 153

1．相变焓 153

2．相变焓与温度的关系 154

3．可逆相变过程的相变熵 155

4．不可逆相变过程的相变熵 156

5．相变过程自发性判据 157

§5-2相律 160

1．基本概念及定义 160

2．相律的推导 161

3．几点说明 162

§5-3单组分系统相平衡 163

1．克拉佩龙方程 164

2．克拉佩龙－克劳修斯方程 166

3．单组分系统相图 167

4．超临界流体萃取 171

§5-4两组分系统相平衡热力学方程 172

1．两组分系统两相平衡热力学方程 173

2．两组分系统气液平衡热力学 175

3．两组分系统固液平衡热力学 176

§5-5两组分系统的气液平衡相图 177

1．液相完全互溶的气液平衡相图 178

2．液相部分互溶的气液平衡相图 182

3．液相完全不互溶的气液平衡相图 185

§5-6两组分系统的固液平衡相图 186

1．固相完全不互溶的固液平衡相图 186

2．固相部分互溶的固液平衡相图 188

3．固相完全互溶的固液平衡相图 190

4．生成化合物的两组分凝聚系统相图 191

习题 194

1．电解质溶液的导电机理 201

第六章 电化学 201

§6-1电解质溶液 201

2．法拉第定律 202

3．电解质溶液的导电性质 203

§6-2电解质溶液的热力学性质 212

1．电解质溶液的活度和活度系数 212

2．电解质离子的平均活度系数的实验测定 214

3．电解质离子的平均活度系数与浓度的关系 214

4．德拜－休克尔理论 215

5．半经验公式 217

§6-3电化学系统 218

1．电化学系统 218

2．可逆电池与可逆电极 218

3．可逆电池热力学 219

4．电池电动势产生的机理 221

1．电极电势的定义 222

§6-4电极电势 222

2．电池电动势的计算 225

3．电极的分类 226

§6-5浓差电池和液体接界电势 230

1．浓差电池 230

2．液体接界电势 231

§6-6不可逆电极过程 232

1．分解电压 232

2．极化作用与超电势 233

3．电极过程动力学 235

4．电极反应的竞争 238

§6-7电化学的应用 240

1．腐蚀与防护 240

2．膜电势与离子选择电极 242

3．化学电源 243

习题 245

第七章 表面化学 250

§7-1表面吉布斯函数和表面张力 250

1．比表面和表面功 250

2．含表面的热力学基本方程 251

3．影响表面张力的因素 252

§7-2液体的表面性质 253

1．弯曲液面的附加压力 253

2．弯曲液面的饱和蒸气压 255

3．润湿现象 256

4．毛细现象 258

5．溶液的表面吸附 258

§7-3亚稳态和新相的生成 260

1．亚稳态 260

2．新相生成热力学 262

1．固体的表面吸附 263

§7-4固体的表面性质 263

3．新相生成动力学 263

2．气－固相催化反应 266

§7-5膜化学 271

1．单分子膜的形成 271

2．单分子膜状态方程 272

3．单分子膜的应用 273

4．LB膜 273

习题 273

第八章 胶体化学 276

§8-1概述 276

1．分散系统 276

2．胶体分散系统 277

3．粗分散系统 277

§8-2溶胶的性质 278

1．溶胶的光学性质 278

2．溶胶的动力学性质 279

3．溶胶的电学性质 283

4．溶胶的流变性质 286

§8-3溶胶的稳定、制备和破坏 287

1．溶胶的稳定机制 287

2．溶胶的制备 289

3．溶胶的破坏 290

§8-4高分子化合物溶液 292

1．高分子化合物的相对分子质量 293

2．高分子溶液的黏度 294

3．高分子溶液的渗透压和唐南平衡 295

4．盐析作用和胶凝作用 297

§8-5粗分散系统 299

1．乳状液 299

2．泡沫 300

1．概述 301

§8-6气溶胶 301

3．悬浮液 301

2．气溶胶的分类及性质 302

§8-7纳米科技与胶体化学 304

1．纳米科技与纳米材料 304

2．纳米材料与胶体化学 305

习题 307

参考文献 309

附录 310

一、一些物质的物理和化学基本常数 310

二、元素的相对原子质量表 310

三、某些物质定压摩尔热容 312

四、某些物质的临界参数 315

五、某些物质的范德华常数（气态） 317

六、某些有机化合物的标准燃烧焓（298K） 318

七、某些物质的标准生成焓、标准生成吉布斯函数、标准熵及热容 319