《物理化学 （上）》

目 录1

绪论1

第一章气 体10

§1-1低压下的气体规律性10

一、气体的基本实验定律10

二、理想气体11

三、理想气体状态方程12

四、气体常数R13

§1-2气体分子运动学说15

§1-3气体分子的速度分布和能20

量分布20

一、气体分子的速度分布20

二、最大几率速度、平均速度和方均根速度25

三、分子的能量分布27

§1-4实际气体对理想气体的偏差29

§1-5范德华气体状态方程31

二、理想溶液中各组分的化学势36

一、范德华等温线和实际气体等温线38

§1-6临界状态和临界常数38

二、临界状态39

三、对比状态原理41

本章小结45

本章习题45

第二章 热力学第一定律和热化学51

§2-1热力学的基本概念51

一、系统与环境51

二、状态和状态函数52

三、可逆过程与不可逆过程54

§2-2热力学第一定律55

一、热力学第一定律的实验基础55

二、热力学第一定律的数学表达式56

三、焓及焓的变化72

四、热力学第一定律对理想气体的应用75

五、焦耳－汤姆逊效应95

§2-3热化学103

一、化学反应的热效应103

三、盖斯定律103

二、恒压反应热与恒容反应热106

四、键能与反应热效应112

五、几种热效应114

六、反应热与温度的关系123

本章小结130

本章习题134

第三章热力学第二定律141

§3-1热力学第二定律的说法及含义141

§3-2熵的提出143

一、熵的含义144

二、等温可逆过程中的熵变148

△S=Q？/T148

三、不可逆过程中△S＞Q/T150

§3-3熵变的计算152

一、可逆过程中熵变的计算152

二、不可逆过程中熵变的计算154

三、一般的计算示例162

§3-4孤立系统熵增大的证明163

§3-5自由能165

一、吉布斯自由能165

二、吉布斯自由能与最大有用功167

三、荷姆贺滋自由能169

§3-6各种热力学判据的解释171

一、各种热力学判据的共同特征171

二、各种热力学判据的相互关系173

§3-7自由能变的计算174

一、吉布斯自由能变公式174

二、荷姆贺滋自由能变公式及吉布斯－荷姆贺滋方程175

三、关于化学反应自由能变的计算示例178

四、克劳修斯－克拉贝龙方程182

§3-8理想气体在等温过程中作功的内因分析187

§3-9熵产生与过程不可逆性的量度190

§3-10开放系统的熵变192

本章小结195

本章习题与问题196

第四章溶 液——热力学在多组分系统中的应用——199

§4-1溶液组成的表示法及其换算199

一、摩尔分数199

二、质量摩尔浓度199

三、体积摩尔浓度200

§4-2偏摩尔数量202

一、偏摩尔数量定义204

二、偏摩尔数量的集合公式206

三、吉布斯－杜亥姆公式208

四、偏摩尔数量的求法209

§4-3化学势215

一、化学势的定义215

二、化学势在相平衡系统中的应用218

三、化学势在化学反应中的应用219

四、气体的化学势220

一、拉乌尔定律227

§4-4拉乌尔定律与亨利定律227

二、亨利定律229

§4-5理想溶液235

一、理想溶液的定义235

三、理想溶液形成过程中的热力学量的变化237

四、理想溶液的蒸气压－组成图242

§4-6稀溶液245

一、稀溶液中溶质和溶剂的化学势245

二、稀溶液的依数性247

§4-7非理想溶液260

一、非理想溶液形成过程中的热力学量的变化262

二、非理想溶液中各组分的化学势——活度的概念263

三、标准态264

四、活度的测定268

五、渗透系数271

六、超额函数272

§4-8分配定律273

一、分配定律273

二、溶质的萃取275

本章小结277

本章习题278

第五章相平衡——热力学在多相系统中的应用——284

§5-1相律284

一、相、组分和自由度的概念284

二、相律的推导288

§5-2单组分系统的相图292

一、水的相图292

二、相律对水相图的分析293

§5-3二组分系统299

一、完全互溶双液系300

二、部分互溶双液系的T-x图319

三、不互溶双液系324

四、二组分固液系统327

§5-4三组分系统346

一、等边三角形表示法347

二、直角坐标表示法350

三、水盐系统351

四、部分互溶三液系统358

本章小结361

本章习题364

一、化学反应的自由能变化375

§6-1化学平衡的热力学条件375

第六章化学平衡——热力学在化学反应系统中的应用——375

二、化学平衡条件376

三、平衡常数的推导377

§6-2平衡常数的各种表示形式378

一、平衡常数的一般形式378

二、平衡常数的各种表示形式及其相互关系380

§6-3复相化学平衡384

§6-4平衡常数的计算389

一、根据反应的平衡浓度或平衡体系的其它有关物料量，计算平衡常数389

二、已知化学反应在某种条件下的平衡常数，计算化学反应的平衡转化率391

§6-5平衡常数的测定398

一、平衡常数测定的一般方法398

二、平衡常数测定举例400

§6-6化学反应的恒温方程式403

§6-7化学反应的标准自由能变化408

一、化学反应的标准自由能变化△G0的含义408

二、化学反应标准自由能变化的应用409

三、化学反应标准自由能变化的求法413

§6-8化合物的标准生成自由能415

§6-9温度对化学平衡的影响417

一、吉布斯－荷姆贺滋公式418

二、平衡常数随温度的变化419

§6-10热力学第三定律424

一、热力学第三定律的叙述形式425

二、绝对熵值的计算427

三、以物质的标准熵数据计算平衡常数的举例429

§6-11其它因素对平衡的影响429

一、浓度对平衡的影响429

二、压力对平衡的影响430

三、惰性气体的存在对平衡的影响433

§6-12勒夏忒列原理436

本章小结438

本章习题440

上册主要参考书目445

习题答案446

附录Ⅰ热力学函数451

附录Ⅱ标准燃烧热456

附录Ⅲ热容与温度的关系457

附录Ⅳ离子的标准生成热、标准熵和标准自由焓461

附录Ⅴ一些基本物理常数462

附录Ⅵ能量转换因子462

附录Ⅶ常用的微分、积分公式463