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绪论1

0.1 物理化学课程的内容1

0.2 学习物理化学的要求及方法2

0.3 物理量的表示及运算4

1.物理量的表示4

2.对数中的物理量4

3.量值计算5

第一章 气体的pVT关系7

1.1 理想气体状态方程7

1.理想气体状态方程7

2.理想气体模型9

3.摩尔气体常数10

1.2 理想气体混合物11

1.混合物的组成11

2.理想气体状态方程对理想气体混合物的应用11

3.道尔顿定律12

4.阿马加定律13

1.3 气体的液化及临界参数14

1.液体的饱和蒸气压14

2.临界参数16

3.真实气体的p-Vm图及气体的液化16

1.4 真实气体状态方程18

1.真实气体的pVm-p图及波义尔温度18

2.范德华方程19

3.维里方程22

4.其它重要方程举例22

1.5 对应状态原理及普遍化压缩因子图23

1.压缩因子23

2.对应状态原理25

3.普遍化压缩因子图26

习题30

2.1 热力学基本概念33

第二章 热力学第一定律33

1.系统和环境34

2.状态和状态函数35

3.过程和途径38

2.2 热力学第一定律40

1.功40

2.热42

3.热力学能43

4.热力学第一定律44

2.3 恒容热、恒压热，焓45

1.恒容热45

2.恒压热45

3.焓46

4.Qv=△U，Qp=△H两关系式的意义47

1.热容48

2.4 热容，恒容变温过程、恒压变温过程48

2.气体恒容变温过程51

3.气体恒压变温过程51

4.凝聚态物质变温过程52

2.5 焦耳实验，理想气体的热力学能、焓53

1.焦耳实验53

2.焦耳实验的讨论，理想气体的热力学能53

3.理想气体的焓54

2.6 气体可逆膨胀压缩过程，理想气体绝热可逆过程方程式57

1.可逆传热过程58

2.气体可逆膨胀压缩过程58

3.理想气体恒温可逆过程61

4.理想气体绝热可逆过程61

2.7 相变化过程64

1.相变焓65

2.相变焓与温度的关系67

1.溶解焓69

2.8 溶解焓及混合焓69

2.稀释焓71

3.混合焓72

2.9 化学计量数、反应进度和标准摩尔反应焓73

1.化学计量数73

2.反应进度74

3.摩尔反应焓75

4.标准摩尔反应焓76

2.10 由标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓78

1.标准摩尔生成焓及由标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓78

2.溶液中溶质和离子的标准摩尔生成焓79

3.标准摩尔燃烧焓和由标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓80

4.标准摩尔反应焓随温度的变化——基希霍夫公式83

5.恒容反应热与恒压反应热之间的关系84

6.燃烧和爆炸反应的最高温度85

2.11 节流膨胀与焦耳-汤姆逊效应88

1.焦耳-汤姆逊实验89

2.节流膨胀的热力学特征及焦耳-汤姆逊系数89

3.焦耳-汤姆逊系数正负号的热力学分析90

2.12 稳流过程的热力学第一定律及其应用92

1.稳流过程热力学第一定律的数学式92

2.稳流过程热力学第一定律应用举例93

习题94

第三章 热力学第二定律101

3.1 卡诺循环101

3.2 热力学第二定律104

1.自发过程举例104

2.自发过程逆向进行必须消耗功106

3.自发过程的共同特征106

4.热力学第二定律107

3.3 熵、熵增原理108

1.卡诺定理108

2.卡诺定理的推论109

3.熵110

4.熵的物理意义112

5.克劳修斯不等式112

6.熵判据——熵增原理113

3.4 单纯pVT变化熵变的计算114

1.环境熵变的计算114

2.凝聚态物质变温过程熵变的计算115

3.气体恒容变温、恒压变温过程熵变的计算116

4.理想气体pVT变化过程熵变的计算117

3.5 相变过程熵变的计算120

1.可逆相变120

2.不可逆相变121

3.6 热力学第三定律和化学变化过程熵变的计算123

1.能斯特热定理124

3.规定熵和标准熵125

2.热力学第三定律125

4.标准摩尔反应熵的计算127

5.标准摩尔反应熵随温度的变化128

3.7 亥姆霍兹函数和吉布斯函数129

1.亥姆霍兹函数129

2.吉布斯函数131

3.对亥姆霍兹函数判据和吉布斯函数判据的说明132

4.恒温过程亥姆霍兹函数变，吉布斯函数变的计算134

1.热力学基本方程137

3.8 热力学基本方程137

2.由热力学基本方程计算纯物质pVT变化过程的△A，△G138

3.多组分多相平衡系统恒温变压过程中的应用141

3.9 克拉佩龙方程143

1.克拉佩龙方程143

2.固-液平衡、固-固平衡积分式144

3.液-气、固-气平衡的蒸气压方程——克劳修斯-克拉佩龙方程145

4.外压对液体饱和蒸气压的影响147

3.10 吉布斯-亥姆霍兹方程和麦克斯韦关系式148

1.吉布斯-亥姆霍兹方程149

2.麦克斯韦关系式150

3.热力学函数关系式的推导和证明152

习题155

第四章 多组分系统热力学163

4.1 偏摩尔量164

1.问题的提出164

2.偏摩尔量165

3.偏摩尔量的测定法举例167

4.偏摩尔量与摩尔量的差别168

5.吉布斯-杜亥姆方程168

6.偏摩尔量之间的函数关系169

4.2 化学势169

1.多组分单相系统的热力学公式170

2.多组分多相系统的热力学公式171

3.化学势判据及应用举例172

4.3 气体组分的化学势173

1.纯理想气体的化学势174

2.理想气体混合物中任一组分的化学势174

3.纯真实气体的化学势175

4.真实气体混合物中任一组分的化学势176

4.4 拉乌尔定律和亨利定律177

1.拉乌尔定律177

2.亨利定律178

3.拉乌尔定律和亨利定律的微观解释179

4.拉乌尔定律与亨利定律的对比179

4.5 理想液态混合物181

1.理想液态混合物181

2.理想液态混合物中任一组分的化学势182

3.理想液态混合物的混合性质183

4.6 理想稀溶液185

1.溶剂的化学势186

2.溶质的化学势187

3.其它组成标度表示的溶质的化学势188

4.溶质化学势表示式的应用举例——分配定律190

4.7 稀溶液的依数性191

1.溶剂蒸气压下降191

2.凝固点降低(析出固态纯溶剂)192

3.沸点升高(溶质不挥发)195

4.渗透压196

4.8 逸度与逸度因子198

1.逸度及逸度因子198

2.逸度因子的计算及普遍化逸度因子图200

3.路易斯-兰德尔逸度规则202

4.9 活度及活度因子203

1.真实液态混合物203

2.真实溶液204

3.绝对活度207

习题208

第五章 化学平衡213

5.1 化学反应的等温方程213

1.摩尔反应吉布斯函数与化学反应亲和势213

2.摩尔反应吉布斯函数与反应进度的关系，平衡条件214

3.化学反应的等温方程216

5.2 理想气体化学反应的标准平衡常数216

1.标准平衡常数216

2.有纯凝聚态物质参加的理想气体化学反应218

3.相关化学反应标准平衡常数之间的关系219

4.标准平衡常数K？的测定219

5.平衡组成的计算221

6.其它的平衡常数223

5.3 温度对标准平衡常数的影响223

1.范特霍夫方程223

2.△rH？为定值时范特霍夫方程的积分式224

3.△rH？为温度的函数时范特霍夫方程的积分式226

5.4 其它因素对理想气体化学平衡的影响229

1.压力对于平衡转化率的影响229

2.惰性组分对平衡转化率的影响230

3.反应物的摩尔比对平衡转化率的影响232

5.5 同时反应平衡组成的计算233

5.6 真实气体反应的化学平衡236

5.7 混合物和溶液中的化学平衡239

1.常压下液态混合物中的化学平衡239

2.常压下液态溶液中的化学平衡240

3.高压下液态混合物中的化学平衡242

4.高压下液态溶液中的化学平衡243

习题244

第六章 相平衡251

6.1 相律251

1.自由度数251

2.相律的推导252

3.组分数253

4.几点说明254

5.相律的意义254

6.2 杠杆规则254

6.3 单组分系统相图258

1.水的相平衡实验数据258

2.水的相图259

3.相图的说明261

6.4 二组分理想液态混合物的气-液平衡相图262

1.压力组成图263

2.温度-组成图265

6.5 二组分真实液态混合物的气-液平衡相图266

1.蒸气压-液相组成图267

2.压力-组成图268

3.温度-组成图269

4.小结270

6.6 精馏原理271

1.部分互溶液体的相互溶解度273

6.7 二组分液态部分互溶系统及完全不互溶系统的气-液平衡相图273

2.共轭溶液的饱和蒸气压274

3.部分互溶系统的温度-组成图275

4.完全不互溶系统的温度-组成图277

6.8 二组分固态不互溶系统液-固平衡相图278

1.相图的分析279

2.热分析法280

3.溶解度法282

6.9 二组分固态互溶系统液-固平衡相图284

1.固态完全互溶系统284

2.固态部分互溶系统285

6.10 生成化合物的二组分凝聚系统相图287

1.生成稳定化合物系统288

2.生成不稳定化合物系统288

1.三组分系统的图解表示法290

6.11 三组分系统液-液平衡相图290

2.三组分系统一对液体部分互溶的恒温液-液相图291

3.温度对相平衡影响的表示法292

习题293

附录一 国际单位制300

附录二 希腊字母表303

附录三 基本常数304

附录四 换算因数305

附录五 元素的相对原子质量表(1997)306

附录六 某些物质的临界参数308

附录七 某些气体的范德华常数309

附录八 某些气体的摩尔定压热容与温度的关系310

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311

附录十 水溶液中某些溶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315

附录十一 水溶液中某些离子的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯函数、标准摩尔熵及标准摩尔定压热容316

附录十二 某些有机化合物的标准摩尔燃烧焓318