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绪言 1

第1章 气体的p-V-T关系 3

1.1理想气体状态方程 3

1.2道尔顿定律和阿马格定律 6

1.2.1混合物的组成 6

1.2.2道尔顿定律 7

1.2.3阿马格定律 10

1.2.4气体混合物的摩尔质量 11

1.3气体的液化及临界参数 12

1.3.1液体的饱和蒸气压 12

1.3.2临界参数 15

1.3.3真实气体的p-Vm图与气体的液化 16

1.4真实气体状态方程 20

1.4.1范德华方程 20

1.4.2维里方程 23

1.4.3其它的真实气体状态方程举例 24

1.5压缩因子和普遍化压缩因子图 24

1.5.1真实气体的pVm-p图及波义耳温度 24

1.5.2压缩因子 26

1.5.3对应状态原理 27

1.5.4普遍化压缩因子图 28

习题 30

第2章 热力学第一定律 33

2.1基本概念 33

2.1.1系统与环境 33

2.1.2状态与状态函数 34

2.1.3过程与途径 37

2.2热力学第一定律 38

2.2.1热力学能 38

2.2.2功 39

2.2.3热 42

2.2.4热力学第一定律 43

2.2.5焦耳实验和气体的热力学能 43

2.3恒容热、恒压热及焓 44

2.3.1恒容热 45

2.3.2恒压热 45

2.3.3焓 45

2.4变温过程热的计算 46

2.4.1热容 46

2.4.2气体恒容变温和恒压变温过程热的计算；理想气体变温过程热力学能差及焓差的计算 49

2.4.3液体和固体变温过程热的计算 53

2.5相变热的计算 55

2.5.1相变焓的种类及相互关系 55

2.5.2相变焓随温度的变化 57

2.6化学反应热的计算 59

2.6.1化学计量数和反应进度 59

2.6.2标准摩尔反应焓 61

2.6.3由标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓 62

2.6.4由标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓 65

2.6.5标准摩尔反应焓随温度的变化 67

2.6.6化学反应的恒压热与恒容热的关系 72

2.7体积功的计算 73

2.7.1恒外压过程和恒压过程 73

2.7.2气体可逆膨胀或可逆压缩过程 75

2.7.3气体恒温可逆过程体积功的计算 79

2.7.4理想气体绝热可逆过程方程式及绝热过程体积功的计算 80

2.8热力学第一定律的其它应用举例 83

2.8.1不同温度的理想气体的混合过程 84

2.8.2液体等温等压不可逆蒸发过程 85

2.8.3冰水混合过程 86

2.8.4绝热燃烧反应过程 88

2.9焦耳-汤姆逊效应 90

习题 92

第3章 热力学第二定律 98

3.1自发过程和热力学第二定律 98

3.1.1自发过程 98

3.1.2热力学第二定律 100

3.2卡诺循环，熵 101

3.2.1卡诺循环 101

3.2.2熵 103

3.2.3熵判据——熵增原理 106

3.2.4熵的物理意义 108

3.3单纯p、V、T变化过程熵差的计算 109

3.3.1环境熵差的计算 110

3.3.2气体恒容变温、恒压变温过程熵差的计算 110

3.3.3理想气体恒温膨胀压缩过程熵差的计算 113

3.3.4理想气体p、V、T同时变化过程熵差的计算 115

3.3.5凝聚态物质变温过程熵差的计算 118

3.4相变过程熵差的计算 120

3.4.1可逆相变过程熵差的计算 120

3.4.2处于相平衡状态，但过程不可逆时相变熵差的计算 121

3.4.3未处于相平衡状态之间的不可逆相变熵差的计算 123

3.5热力学第三定律和化学反应熵差的计算 126

3.5.1热力学第三定律 127

3.5.2规定熵和标准熵 129

3.5.3由标准摩尔熵求化学反应的标准摩尔反应熵 130

3.6亥姆霍兹函数和吉布斯函数 131

3.6.1亥姆霍兹函数和亥姆霍兹函数判据 132

3.6.2吉布斯函数和吉布斯函数判据 133

3.6.3对判据及有关公式的一些说明 134

3.6.4恒温过程亥姆霍兹函数和吉布斯函数的计算 136

3.6.5由物质的标准摩尔生成吉布斯函数计算化学反应的标准摩尔反应吉布斯函数 140

3.7热力学基本方程和麦克斯韦关系式 141

3.7.1热力学基本方程 142

3.7.2吉布斯-亥姆霍兹方程 144

3.7.3麦克斯韦关系式 145

3.8克拉佩龙方程 147

3.8.1克拉佩龙方程 147

3.8.2克拉佩龙方程对于固-液、固-固平衡的应用 149

3.8.3克拉佩龙方程对于液-气、固-气平衡的应用——克劳修斯-克拉佩龙方程 150

3.8.4安托万方程 153

习题 154

第4章 混合物和溶液 160

4.1偏摩尔量 161

4.1.1为什么要讨论偏摩尔量 161

4.1.2偏摩尔量 162

4.2化学势 164

4.2.1多组分单相系统中物质的量发生变化时的热力学方程 165

4.2.2化学势判据 166

4.2.3理想气体及混合理想气体中一组分的化学势 168

4.3拉乌尔定律和亨利定律 169

4.3.1拉乌尔定律 169

4.3.2亨利定律 170

4.4理想液态混合物 173

4.4.1理想液态混合物 174

4.4.2理想液态混合物中任一组分的化学势 175

4.4.3理想液态混合物在混合时热力学函数的变化 176

4.5理想稀溶液 180

4.5.1溶剂的化学势 180

4.5.2溶质的化学势 181

4.5.3溶质化学势表达式应用举例——分配定律 184

4.6稀溶液的依数性 186

4.6.1溶剂的饱和蒸气压降低 186

4.6.2沸点升高（溶质不挥发） 187

4.6.3凝固点降低（溶质与溶剂不形成固态溶液） 190

4.6.4渗透压 191

4.7逸度和逸度因子 193

4.7.1真实气体的化学势 193

4.7.2真实气体的逸度和逸度因子 195

4.7.3普遍化的逸度因子图 196

4.7.4路易斯-兰德尔逸度规则 198

4.8活度和活度因子 198

4.8.1真实液态混合物中任一组分的活度和活度因子 198

4.8.2真实液态混合物中任一组分活度和活度因子的计算 199

4.8.3真实溶液中溶剂的活度和渗透因子，溶质的活度和活度因子 200

习题 203

第5章 化学平衡 207

5.1化学反应亲合势 207

5.1.1化学反应系统的吉布斯函数与反应进度的关系 207

5.1.2化学亲合势 208

5.2等温方程式与标准平衡常数 210

5.2.1理想气体化学反应等温方程式 210

5.2.2理想气体化学反应的标准平衡常数 212

5.2.3有纯固相参与的理想气体化学反应的标准平衡常数 212

5.2.4几种有关化学反应标准平衡常数之间的关系 213

5.2.5理想气体化学反应的其它的平衡常数 214

5.2.6溶液中化学反应的平衡常数 214

5.3标准平衡常数和平衡组成的计算 215

5.3.1由标准热力学函数计算标准平衡常数 216

5.3.2由实验测得的平衡数据计算标准平衡常数 217

5.3.3由标准平衡常数求平衡组成 218

5.3.4同时平衡组成的计算 219

5.4温度对标准平衡常数的影响——等压方程式 221

5.4.1等压方程式 222

5.4.2标准摩尔反应焓为定值时的等压方程式的积分式 222

5.4.3标准摩尔反应焓为温度的函数时等压方程的积分式 225

5.5其它因素对理想气体反应平衡的影响 226

5.5.1压力对理想气体反应平衡转化率的影响 227

5.5.2恒温、恒压下通入惰性组分对平衡转化率的影响 227

5.5.3反应物原料配比对平衡转化率的影响 228

5.6高压下真实气体的化学平衡 229

习题 232

第6章 相图 236

6.1相律 237

6.1.1相律的推导 237

6.1.2相律的应用 240

6.2单组分系统相图 242

6.3杠杆规则及其应用 245

6.3.1杠杆规则 245

6.3.2杠杆规则在二组分系统三相平衡共存发生相变化时的应用 247

6.4二组分液态完全互溶系统的液-气平衡相图 248

6.4.1理想液态混合物的压力-组成图 248

6.4.2理想液态混合物的温度-组成图 250

6.4.3精馏原理 251

6.4.4二组分真实液态混合物的液-气平衡相图 252

6.5二组分液态部分互溶和完全不互溶系统液-气平衡相图 255

6.5.1液体的相互溶解度 255

6.5.2液态部分互溶系统的温度-组成图 256

6.5.3液态完全不互溶系统的温度-组成图 259

6.6绘制二组分凝聚系统相图的方法 259

6.6.1热分析法 259

6.6.2溶解度法 262

6.7二组分简单凝聚系统固-液平衡相图 263

6.7.1固态完全不互溶的二组分凝聚系统相图 264

6.7.2固态完全互溶的二组分凝聚系统相图 266

6.7.3固态部分互溶的二组分凝聚系统相图 267

6.8生成化合物的二组分凝聚系统固-液相图 269

6.8.1生成稳定化合物的二组分凝聚系统相图 269

6.8.2生成不稳定化合物的二组分凝聚系统相图 269

习题 270

第7章 电化学 277

7.1原电池和电解池 277

7.1.1阳极和阴极，正极和负极 278

7.1.2法拉第定律 279

7.1.3离子的电迁移率和离子的迁移数 281

7.2摩尔电导率 282

7.2.1电导率 282

7.2.2电解质溶液的摩尔电导率 284

7.2.3离子独立运动定律和离子的摩尔电导率 286

7.2.4离子的化学势，溶液中离子反应的化学平衡 288

7.3电解质离子的平均活度和平均活度因子 292

7.3.1电解质离子的平均质量摩尔浓度 292

7.3.2电解质离子的平均活度和平均活度因子 293

7.3.3电解质离子的平均活度因子与离子强度 294

7.4可逆电池 298

7.4.1原电池表示法 298

7.4.2盐桥 300

7.4.3可逆电池 300

7.4.4韦斯顿标准电池 301

7.5原电池热力学 303

7.5.1原电池电动势及其测量 303

7.5.2原电池热力学 304

7.6电池电动势的计算——能斯特方程 306

7.6.1电池反应的等温方程 306

7.6.2能斯特方程 307

7.6.3电极电势和标准电极电势 308

7.6.4电池电动势与电极电势的关系 310

7.6.5电极的种类 311

7.6.6电池电动势的计算 312

7.7电解 315

7.7.1分解电压 315

7.7.2极化曲线及超电势 317

7.7.3电解时的电极反应 319

习题 320

第8章 界面现象与胶体 325

8.1界面张力、润湿、弯曲液面的附加压力 326

8.1.1什么是界面张力 326

8.1.2界面热力学公式 327

8.1.3界面张力 328

8.1.4接触角、杨氏方程和润湿 330

8.1.5弯曲液面的附加压力 331

8.2亚稳状态和新相的生成 332

8.2.1微小液滴的饱和蒸气压——开尔文公式 332

8.2.2过饱和蒸气 333

8.2.3过饱和溶液 334

8.2.4过热液体 334

8.2.5过冷液体 335

8.3固体表面上的吸附作用 335

8.3.1物理吸附和化学吸附 336

8.3.2等温吸附的经验式 337

8.3.3单分子层吸附理论——兰格缪尔吸附等温式 338

8.4溶液表面的吸附 341

8.4.1溶液表面上的正吸附和负吸附 341

8.4.2吉布斯吸附等温式 343

8.4.3表面活性剂 344

8.5分散系统的分类及胶体溶液的性质 345

8.5.1分散系统的分类 345

8.5.2胶体溶液的光学性质 346

8.5.3胶体溶液的运动学性质 347

8.5.4胶体溶液的电学性质 348

8.6憎液溶胶的稳定与破坏 349

8.6.1扩散双电层理论 349

8.6.2憎液溶胶的胶团结构 351

8.6.3憎液溶胶的稳定性理论 352

8.6.4憎液溶胶的聚沉 353

8.7乳状液 355

8.7.1乳状液的分类与鉴别 355

8.7.2乳状液的形成与破坏 356

习题 357

第9章 化学动力学 361

9.1反应速率 361

9.1.1反应速率的定义 361

9.1.2化学计量反应与基元反应 363

9.1.3质量作用定律及反应分子数 364

9.1.4化学计量反应速率方程的经验式及反应级数 365

9.1.5反应速率的图解表示 366

9.2速率方程的积分式及反应级数的确定 366

9.2.1零级反应 366

9.2.2一级反应 367

9.2.3二级反应 369

9.2.4n级反应 371

9.2.5反应级数的确定 372

9.3温度对反应速率常数的影响及化学反应的活化能 375

9.3.1阿累尼乌斯方程 375

9.3.2基元反应的活化能与反应热 377

9.3.3化学反应的表观活化能与基元反应活化能之间的关系 378

9.4典型的复杂反应及复杂反应的近似处理法 379

9.4.1对行反应 379

9.4.2平行反应 381

9.4.3连串反应 383

9.4.4复杂反应的近似处理法 385

9.5链反应 387

9.5.1单链反应 388

9.5.2支链反应与爆炸界限 389

9.6反应速率理论 391

9.6.1气体反应的碰撞理论 391

9.6.2过渡状态理论 394

9.7催化作用 397

9.7.1催化剂的基本特征 397

9.7.2催化反应的一般机理 398

9.8多相催化反应 400

9.8.1多相催化反应的步骤 400

9.8.2只有一种反应物的表面反应控制的动力学方程 401

9.8.3有两种反应物的表面反应控制的动力学方程 403

习题 404

附录 411

附录一 国际单位制 411

附录二 希腊字母表 413

附录三 基本常数 414

附录四 换算因数 415

附录五 元素的相对原子质量表（2001） 415

附录六 某些物质的临界参数 417

附录七 某些气体的范德华常数 418

附录八 某些气体的摩尔定压热容与温度的关系 419

附录九 某些物质的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯函数、标准摩尔熵及摩尔定压热容（25℃） 419

附录十 某些有机化合物的标准摩尔燃烧焓（25℃） 423

附录十一 某些电极的标准电极电势（25℃） 424

习题答案 426

参考书 439