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目录 1

第一章 气态 1

1—1 理想气体的状态方程 1

一、有关的一些概念 1

二、理想气体状态方程的建立 2

三、混合理想气体的状态方程 3

1—2 气体分子运动理论 4

一、气体分子运动理论的基本公式 4

二、气体分子在重力场中的分布 7

三、气体分子的速度分布 8

四、气体分子的平动能分布 11

1—3 气体的几种性质 12

一、双分子碰撞频率和平均自由程 12

二、气体分子的输运过程 14

1—4 实际气体 17

一、实际气体的行为 17

二、范德华方程 18

三、气体的液化和临界状态 20

一、对比态定律和压缩因子图 23

1—5 对比态定律 23

二、范德华气体的对比态方程 25

习题 26

第二章 热力学第一定律 28

2—1 基本概念 28

一、体系和环境 28

二、性质和状态 29

三、热力学平衡 30

四、热力学过程 30

六、热和功 32

五、内能 32

2—2 热力学第一定律 35

一、能量守恒——热力学第一定律 35

二、热力学第一定律的数学表达式 35

三、焓 36

四、热容 37

2—3 第一定律对理想气体的应用 39

一、自由膨胀过程 39

二、等容过程 40

三、等压过程 40

四、等温过程 40

五、绝热过程 41

2—4 第一定律对实际气体的应用 43

一、焦耳－汤姆逊效应 43

六、多方过程 43

二、实际气体等温过程中的△H和△U 45

2—5 热容和能量均分原理 46

一、气体的热容和能量均分原理 46

二、晶体的热容 47

三、液体的热容 48

2—6 热效应通论 48

一、等压热效应与等容热效应 49

三、盖斯定律 50

二、热效应表示方法——热化学方程式 50

四、热效应与温度的关系 51

2—7 热效应分论 52

一、生成热 52

二、燃烧热 53

三、溶解热和冲淡热 54

四、离子生成热 56

习题 56

第三章 热力学第二定律 59

二、两种说法的等效性 60

3—1 热力学第二定律的文字表述 60

一、两种标准说法 60

3—2 卡诺循环和卡诺定理 61

一、卡诺循环 61

二、卡诺定理 63

3—3 熵 64

一、克劳修斯等式和状态函数熵 64

二、克劳修斯不等式和熵增原理 66

三、平衡的熵判据 68

3—4 熵变的计算 68

一、简单的状态变化 69

二、相变化 71

三、化学变化 73

3—5 热力学第三定律 74

一、问题的提出 74

二、第三定律的表述 74

三、第三定律的应用 75

3—6 亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能 75

一、亥姆霍兹自由能 76

二、吉布斯自由能 78

一、热力学基本方程和热力学关系式 79

3—7 热力学函数 79

二、基本热力学函数 82

三、特性函数 82

四、△G的计算 83

3—8 偏摩尔量和化学位 85

一、偏摩尔量 86

二、化学位 87

3—9 非平衡态热力学简介 89

习题 90

4—1 蒸气压的热力学意义 94

第四章 溶液 94

4—2 拉乌尔定律和亨利定律 96

一、拉乌尔定律 96

二、亨利定律 97

4—3 理想溶液 98

一、气态理想溶液 98

二、液态理想溶液 99

4—4 理想的稀溶液 101

一、稀溶液中各组分的化学位 101

二、稀溶液的依数性质 102

一、逸度和活度 108

4—5 实际溶液 108

二、活度的标准状态选择 111

三、a2？和a2？的关系 114

四、活度的测定 114

习题 115

第五章 相平衡 116

5—1 相律 117

一、相律的热力学含义 117

二、相律的推导 118

三、讨论 119

5—2 单组分体系 120

一、克拉贝龙方程 121

二、水的相图 123

5—3 二组分气液体系 124

一、完全互溶的双液系 125

二、杜亥姆－马居耳公式 129

三、部分互溶双液系 131

四、不互溶的双液系 132

5—4 二组分固液体系 133

一、形成简单低共熔物的体系 133

二、形成化合物的体系 135

三、形成固溶体的体系 136

5—5 三组分体系 137

一、三组分体系的等边三角形图解法 137

二、三组分体系举例 139

习题 140

二、浓差电池电动势的计算 141

6—1 化学平衡条件和平衡常数的存在依据 143

一、化学平衡条件 143

第六章 化学平衡 143

二、化学平衡时的函数关系 144

6—2 平衡常数和反应等温式 145

一、平衡常数的热力学推导 145

二、反应等温式 146

三、Gm？在化学平衡中的作用 146

四、范特霍夫平衡箱 147

6—3 平衡常数的测定、计算与应用 148

一、平衡常数的各种表示式及相互关系 148

二、Kp、Kx(Kc、Km)的测定和理论产率计算 150

三、Ka？的计算 151

6—4 影响化学平衡的因素 153

一、温度对平衡常数的影响 153

二、压力对平衡的影响 155

四、惰性气体对平衡的影响 156

三、浓度对平衡的影响 156

五、吕·查德里原理 157

习题 157

第七章 统计热力学基础 159

7—1 基本概念 159

一、统计规律性和统计热力学基本原理 159

二、统计体系的分类 160

三、微观状态的描述方法 160

五、几率相等假设和热力学几率 162

四、微观状态与宏观状态的关系 162

六、最可几分布 164

七、熵的统计意义 164

7—2 玻尔兹曼能量分布 165

一、能量分布 165

二、玻尔兹曼能量分布 165

7—3 独立子体系的统计热力学关系式 169

一、定域子体系 169

二、离域子体系 171

一、配分函数的分解 173

7—4 配分函数的计算和简单应用 173

三、讨论 173

二、能量零点对配分函数的影响 174

三、平动配分函数的计算和应用 175

四、转动配分函数的计算和应用 177

五、振动配分函数的计算和应用 179

六、电子配分函数 181

七、全配分函数和双原子理想气体的热力学函数计算 182

7—5 平衡常数的计算 183

一、从吉布斯自由能函数计算平衡常数 183

二、直接用配分函数求平衡常数 186

习题 187

第八章 电化学（一）电解质溶液 189

8—1 电解质溶液的导电性 189

一、导体的分类 189

二、电解质溶液的导电机构 190

三、法拉第电解定律 190

四、电流效率 191

五、电量计 192

8—2 离子的电迁移 192

一、离子运动速度与离子淌度 193

二、离子的电迁移现象 194

三、离子迁移数 195

四、离子迁移数的测定 196

一、电导、电解质电导率与摩尔电导率 199

8—3 电解质溶液的电导 199

二、电导的实验测定 201

三、影响溶液电导的因素 203

四、离子独立移动定律 205

五、从极限离子淌度或极限离子迁移数求离子电导 206

六、电导测定的应用 207

8—4 电解质溶液的活度与活度系数 211

一、电解质溶液的活度与活度系数 211

二、强电解质的离子平均活度系数与浓度的关系 213

三、从测定溶解度求离子平均活度系数 214

8—5 电解质溶液理论 215

一、德拜－尤格尔离子互吸理论 215

二、电解质的γ±与德拜－尤格尔极限定律 217

三、翁萨格电导理论 219

四、离子缔合理论大意 220

习题 220

一、原电池的构成 223

9—1 原电池的电动势 223

第九章 电化学（二）原电池与电极过程 223

二、可逆电池与不可逆电池 224

三、可逆电极的类型 225

四、电池符号与电池反应的互译 226

五、可逆电池电动势的测定 227

9—2 逆电池热力学 229

一、电动势与电池反应热力学性质 229

二、可逆电池的电动势方程式 231

9—3 电动势产生的机理 233

一、电极－溶液间的界面电位差 233

二、液接电位 234

三、接触电位 235

四、电动势的产生 235

9—4 电极电位 236

一、标准氢电极与氢标电极电位 236

二、参比电极 238

9—5 可逆电池电动势的计算 239

一、化学电池电动势的计算 239

一、标准电极电位与元素价态稳定性 244

9—6 标准电极电位数据与电动势测定的应用 244

二、电位—pH图 245

三、溶液pH值的测定 247

四、平衡常数的测定 250

五、电解质的离子平均活度系数的测定 251

六、电位滴定 252

七、离子选择性电极在电位分析中的应用 253

9—7 不可逆电极过程 254

一、分解电压与极化现象 254

二、电极过程动力学简介 258

一、析出电位 268

9—8 电解时的电极反应 268

二、阴极反应与金属在阴极上的析出 269

三、阳极反应与物质在阳极上的析出 270

习题 271

第十章 化学动力学 275

10—1 化学反应速度及其测定 275

10—2 反应机理与反应级数 277

10—3 浓度对反应速度的影响 280

一、一级反应 281

二、二级反应 284

三、三级反应 286

四、零级反应 287

五、n级反应 288

10—4 温度对反应速度的影响 291

一、阿累尼乌斯方程式 291

二、活化能 293

三、反应速度与温度的关系 294

10—5 基元反应的动力学理论 295

一、有效碰撞理论 295

四、动力学总方程式 295

六、反应级数的确定 299

二、过渡状态理论 299

10—6 典型复杂反应 304

一、对峙反应 304

二、平行反应 307

三、连串反应 308

一、链反应的一般特征 310

二、稳态法与直链反应动力学 311

10—7 链反应 312

三、支链反应动力学与爆炸反应 312

一、探索反应机理的基本方法和步骤 315

10—8 反应机理的探索与确定 315

二、反应机理的探索与确定示例 316

10—9 溶液中的反应 319

一、溶液中反应的特点 319

二、溶液中反应的动力学 321

三、离子强度对反应速度的影响 323

四、离子反应机理 324

五、溶剂化电子 328

10—10 光化学反应 329

一、光化学定律 329

三、光化反应动力学 332

二、光化平衡与光化反应的温度系数 332

四、感光反应、冷光反应 333

五、激光化学简介 334

10—11 催化作用的基本原理 336

一、催化作用的基本特征 336

二、均相催化反应 338

三、多相催化反应 344

习题 353

第十一章 界面现象 353

11—1 表面能与表面张力 354

11—2 分散度对物质性质的影响 356

一、高度分散体系的表面能 356

二、弯曲液面下的附加压力 357

三、微小液滴的饱和蒸气压 358

四、微小晶体的熔点与溶解度 360

五、分散度对物质化学活性的影响 361

11—3 固体表面的吸附作用 361

一、气体在固体表面上的吸附作用 362

二、固体自溶液中的吸附 372

三、吸附剂与吸附现象的应用 377

11—4 溶液表面的吸附作用 380

一、溶液表面的吸附现象 380

二、吉布斯吸附等温式 381

三、表面活性物质 382

习题 388

第十二章 胶体化学基础 390

12—1 分散体系的分类 390

12—2 溶胶的动力性质 391

一、布朗运动 392

二、扩散与渗透压 393

三、沉降平衡与沉降速度 394

12—3 溶胶的光学性质 395

12—4 溶胶的电学性质 397

一、电动现象 397

二、扩散双电层理论与电动电位 399

三、憎液溶胶的胶团结构 402

12—5 憎液溶胶的形成与破坏 403

一、憎液溶胶的稳定性 403

二、憎液溶胶的形成 404

三、憎液溶胶的破坏 405

四、对憎液溶胶的保护作用与敏化作用 407

12—6 大分子溶液简介及膜平衡 408

一、大分子溶液的一般性质 408

二、大分子溶液的渗透压 408

三、膜平衡 409

习题 411

附录一 国际制单位 413

附录二 一些物理常数和单位换算 414

附录三 一些物质的热力学函数 415

附录四 标准电极电位表 422

参考文献 425