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绪言1

第一章 热力学第一定律3

1-1 热力学研究的对象、方法及局限性3

1-2 热力学的基本概念4

系统和环境4

系统的性质4

状态和状态函数4

过程和途径5

热力学平衡态6

1-3 热和功6

热6

功7

1-4 功的计算、可逆过程8

功与过程8

可逆过程11

1-5 热力学第一定律和热力学能12

第一定律的文字叙述12

热力学能12

第一定律的数学表达式13

1-6 等容过程热、等压过程热、焓13

等容过程热13

等压过程热、焓14

1-7 热容15

热容的定义和分类15

等压热容CP与等容热容CV的关系16

热容与温度关系17

1-8 焓和温度的关系、相对焓变18

1-9 热力学第一定律对理想气体的应用20

理想气体的热力学能与焓——焦耳实验20

对理想气体状态变化过程的应用21

1-10 热力学第一定律对相变过程的应用25

1-11 热化学25

反应的标准摩尔焓26

化学反应的摩尔热力学能和摩尔焓27

热化学方程式28

盖斯定律28

标准摩尔生成焓30

标准摩尔燃烧焓33

从键焓估算反应焓34

1-12 反应焓与温度的关系——基尔霍夫定律36

基尔霍夫（Kirchhoff）定律36

绝热反应（最高反应温度的计算）40

本章教学基本要求42

思考题42

习题43

第二章 热力学第二定律46

2-1 过程的不可逆性与可逆性46

自发过程及其不可逆性46

过程进行的限度——平衡状态47

2-2 热力学第二定律的经典叙述47

2-3 熵与热力学第二定律的表达式48

热机效率和卡诺定理48

循环过程的规律49

可逆过程的热温商及熵函数50

不可逆过程的热温商与熵变51

熵增加原理与熵判据52

2-4 熵变的计算53

简单状态变化的熵变53

相变化的熵变56

2-5 熵的统计意义57

微观状态与热力学概率58

熵与热力学概率的关系——Boltzmann公式60

2-6 热力学第三定律与规定熵60

热力学第三定律61

规定熵61

化学反应的熵变计算64

2-7 亥姆赫兹函数和吉布斯函数64

亥姆赫兹函数（A）65

吉布斯函数（G）66

2-8 △A和△G的计算68

理想气体等温过程的△A和△G68

相变化过程的△A和△G69

化学反应的△G71

2-9 热力学函数基本关系式71

热力学基本方程71

麦克斯韦关系式72

吉布斯函数变化与温度的关系73

2-10 化学势74

化学势的定义及表示式74

化学势判据——判断过程的方向与限度76

理想气体、液体及固体化学势77

2-11 固体热力学理论简介78

本章教学基本要求82

思考题82

习题84

第三章 化学平衡86

3-1 理想气体的化学平衡86

理想气体反应87

理想气体反应的“平衡常数”87

3-2 复相化学平衡89

凝聚相纯物质与理想气体的反应89

分解压89

3-3 化学反应等温方程91

3-4 标准平衡常数的热力学计算92

标准摩尔生成吉布斯函数法92

由△rH？、△rS？计算△rG？93

组合法94

吉布斯能函数法94

3-5 标准平衡常数与温度的关系——范特荷夫等压方程96

范特荷夫等压方程的推导96

范特荷夫等压方程的积分式与应用96

3-6 各种因素对平衡的影响101

温度的影响101

浓度的影响101

压力的影响102

惰性气体的影响102

3-7 平衡组成的计算102

最低（或最高）含量的计算102

平衡组成-温度图的应用105

3-8 △G？-T图105

氧化物的△G？-T图105

△G？-T图的应用108

△G？（T）-T图的局限性109

3-9 生产中的化学平衡计算举例109

本章教学基本要求112

思考题112

习题113

第四章 液态混合物和溶液116

4-1 液态混合物及溶液组成表示法116

物质B的质量浓度ρB116

物质B的质量分数wB117

物质B的浓度（物质B的物质的量浓度）cB117

物质B的摩尔分数xB（或yB）117

物质B的体积分数φB117

溶质B的质量摩尔浓度bB（或mB）117

溶质B的摩尔比rB117

4-2 拉乌尔定律和亨利定律118

拉乌尔定律118

亨利定律119

拉乌尔定律与亨利定律的应用120

拉乌尔定律与亨利定律的比较122

4-3 偏摩尔量123

偏摩尔量123

吉布斯-杜亥姆方程124

同一组分不同偏摩尔量之间的关系125

4-4 液态混合物与溶液组分的化学势125

理想液态混合物中任一组分的化学势126

理想稀溶液中组分的化学势127

真实液态混合物中组分B的化学势129

真实溶液中溶剂和溶质的化学势131

4-5 液态混合物和溶液的相平衡133

理想液态混合物的相平衡133

理想稀溶液的相平衡135

4-6 物质在两相间的分配平衡137

4-7 液体混合物和溶液中的化学平衡139

理想液态混合物中的化学平衡139

真实液态混合物中的化学平衡139

理想稀溶液中的化学平衡140

真实溶液中的化学平衡140

4-8 气体在金属中的溶解平衡141

本章教学基本要求143

思考题143

习题143

第五章 相平衡146

5-1 相律146

基本概念及定义146

相律的推导147

相律的应用149

5-2 单组分系统150

单组分系统的两相平衡150

单组分系统相图153

5-3 双组分系统液液平衡154

部分互溶双液系154

杠杆规则155

5-4 有简单共晶的双组分系统156

热分析法制作相图156

有简单共晶的系统157

5-5 形成化合物的双组分系统158

生成稳定化合物（或称为有相合熔点的化合物）158

生成不稳定化合物（或称有不相合熔点、固液相异组成的化合物）159

5-6 有固熔体的双组分系统160

形成完全互溶固熔体160

形成部分互溶固熔体161

区域熔炼提纯162

5-7 双组分系统复杂相图的分析和应用162

复杂相图的分析162

相图的应用163

5-8 铁-碳系统的相图164

本章教学基本要求166

思考题166

习题167

第六章 电解质溶液171

6-1 电解质溶液的导电机理171

原电池和电解池171

6-2 离子的水化作用172

离子的水化172

水化数172

6-3 电解质溶液的电导173

电导的定义和单位173

摩尔电导率173

电导的测定及电导率的计算174

6-4 离子的电迁移175

离子的电迁移率175

离子的摩尔电导率176

电解质的电导与离子电导的关系176

电解质的电导率与离子电迁移率的关系177

离子的迁移数177

6-5 电解质溶液的活度178

电解质和离子的化学势178

电解质和离子的活度及活度因子178

离子的平均活度和平均活度因子179

离子强度I179

本章教学基本要求182

思考题182

习题182

第七章 电池电动势及极化现象184

7-1 电极电势和电池电动势184

电极和电池的国际惯例表示法184

电极电势和电池电动势185

7-2 可逆电池热力学186

可逆电池186

电动势与电池反应热力学函数的关系187

7-3 能斯特（Nernst）方程式（电动势与活度的关系）189

电池电动势的能斯特方程式189

电极电势的能斯特方程式189

7-4 可逆电极的种类189

第一类电极190

第二类电极191

氧化还原电极192

7-5 电池电动势测定的应用192

测定电池反应的热力学函数192

测定电解质溶液的离子平均活度因子194

测定溶液的pH值194

电势滴定法195

电势-pH图196

判断反应趋势197

7-6 浓差电池197

溶液浓差电池197

电极浓差电池198

固体电解质浓差电池199

7-7 电化学反应的不可逆性——极化现象200

不可逆条件下的电极电势200

原电池与电解池的极化现象202

7-8 超电势的种类及影响因素202

超电势的种类202

影响超电势的因素203

7-9 电解过程的电解反应203

阴极反应203

阳极反应204

7-10 金属的电化学腐蚀原理205

腐蚀的电池作用205

腐蚀的电解作用206

7-11 金属的电化学保护206

阴极保护法206

金属的钝化和阳极保护法207

7-12 化学电源207

常用化学电源208

燃料电池209

本章教学基本要求211

思考题211

习题212

第八章 界面现象215

8-1 表面吉布斯函数215

表面吉布斯函数与表面张力215

表面热力学217

影响表面张力的因素219

固体的表面张力221

8-2 弯曲液面的表面现象221

弯曲液面的附加压力——拉普拉斯（Laplace）方程221

毛细现象223

弯曲液面上的蒸气压——开尔文（Kelvin）方程224

8-3 新相生成与亚稳状态225

微小液滴的蒸气压与过饱和蒸气226

微小液滴的凝固点与过冷现象226

微小晶粒的溶解度与过饱和溶液227

微小气泡的产生与过热现象227

亚稳状态227

8-4 固体表面的吸附作用228

吸附类型228

吸附热229

吸附曲线230

吸附等温式与吸附理论232

毛细管凝聚现象236

固体自溶液中吸附237

吸附剂与吸附的应用237

8-5 溶液表面的吸附238

溶液的表面张力238

吉布斯（Gibbs）理论238

希施柯夫斯基（Шишковский）公式239

表面活性剂241

8-6 润湿现象243

润湿的三种形式243

接触角246

润湿的应用247

8-7 纳米材料248

纳米材料及其分类249

纳米材料的特性249

纳米材料的制备250

纳米材料的应用251

本章教学基本要求253

思考题253

习题254

第九章 化学动力学基础255

9-1 化学动力学的目的与任务255

9-2 反应速率255

反应速率的表示法255

反应速率的测定方法256

化学反应的速率方程257

9-3 浓度对反应速率的影响258

一级反应258

二级反应260

n级反应261

反应级数的测定262

9-4 温度对反应速率的影响263

阿累尼乌斯（Arrhenius）公式264

9-5 活化能267

活化能Ea及指前参量A的定义267

基元反应活化能的概念267

对基元反应活化能的统计解释267

本章教学基本要求269

思考题269

习题269

第十章 复合反应动力学及反应速率理论272

10-1 平行反应272

10-2 对行反应273

10-3 连串反应273

10-4 复合反应近似处理方法275

平衡态近似法275

稳态近似法275

复合反应的表观活化能276

10-5 链反应277

链反应的特点277

直链反应277

支链反应和爆炸半岛278

10-6 反应速率理论280

简单碰撞理论280

活化络合物理论（ACT）或过渡状态理论（TST）281

10-7 多相反应动力学282

多相反应的特征282

菲克（Fick）扩散定律283

由扩散过程控制的多相反应284

由表面吸附控制的多相反应285

10-8 催化作用286

催化剂与催化作用286

催化剂与催化反应的分类286

催化作用的特征287

10-9 光化学反应288

光化学反应288

光化学反应定律289

量子效率289

光敏反应290

本章教学基本要求291

思考题291

习题291

附录293

Ⅰ 标准态压力改变对标准热力学函数的影响293

Ⅱ 某些物质的标准摩尔生成焓、标准摩尔熵、标准摩尔生成吉布斯函数及摩尔热容293

Ⅲ 某些有机化合物的标准摩尔燃烧焓（25℃）298

Ⅳ 某些物质的相对焓［HB（T）－HB（298K）］／kJ·mol-1299

Ⅴ 吉布斯能函数表300

Ⅵ 各种气体的平均热容Cp/kJ·mol-1·K-1301

Ⅶ 元素的相对原子质量表301

Ⅷ 希腊字母表303

习题答案304

参考文献308