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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

1.3.1 液体的饱和蒸气压 12

1.3 气体的液化及临界参数 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

2.2.1 热力学能 38

2.2 热力学第一定律 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

2.4.1 热容 46

2.4 变温过程热的计算 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

4.1.1 为什么要讨论偏摩尔量 161

4.1 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

5.2.3 有纯固相参与的理想气体化学反应的标准平衡常数 212

5.2.2 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

5.4.2 标准摩尔反应焓为定值时的等压方程式的积分式 222

5.4.1 等压方程式 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

7.6.1 电池反应的等温方程 306

7.6 电池电动势的计算——能斯特方程 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

8.2.1 微小液滴的饱和蒸气压——开尔文公式 332

8.2 亚稳状态和新相的生成 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

8.4.1 溶液表面上的正吸附和负吸附 341

8.4 溶液表面的吸附 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

8.6.1 扩散双电层理论 349

8.6 憎液溶胶的稳定与破坏 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

9.1.1 反应速率的定义 361

9.1 反应速率 361

第9章 化学动力学 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

9.2.4 n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

9.8.1 多相催化反应的步骤 400

9.8 多相催化反应 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

附录五 元素的相对原子质量表（2001） 415

附录四 换算因数 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