《化学热力学基础》

目录1

第一章 热力学第一定律1

1—1 热力学第一定律2

1 内能是状态函数2

2 热和功的概念4

3 热力学第一定律的数学表达式4

1—2 功的几种形式及膨胀功的计算5

1 功的几种形式5

2 膨胀功6

3 可逆过程与不可逆过程10

1—3 热及其计算14

1 单纯变温过程中热的计算14

2 相变过程中的热20

3 恒容热21

4 等压热及热焓22

1—4 第一定律在理想气体中的几点应用23

1 理想气体的内能及热焓只是温度的函数24

2 理想气体的绝热可逆过程方程式28

3 理想气体在卡诺循环中功和热的计算31

1—5 第一定律在实际气体中的应用36

1 节流膨胀36

2 气体的液化41

习题一44

第二章 热化学48

2—1 化学反应热效应48

1 恒容热效应与等压热效应48

2 热化学方程式的写法50

2—2 盖斯定律51

2—3 生成热与燃烧热56

1 生成热56

2 燃烧热59

2—4 反应热与温度的关系——基尔霍夫公式61

习题二68

第三章 热力学第二定律73

3—1 自发过程的方向和限度75

1 自发过程都具有确定的方向和限度75

2 自发过程的不可逆性77

3 各种自发过程不可逆性的相关性79

3—2 熵82

1 热力学第二定律的经典叙述82

2 卡诺热机的效率与卡诺定理85

3 可逆过程的热温商及熵函数的引出88

4 不可逆过程的热温商与熵变的关系91

5 克劳休斯不等式——第二定律的数学表达式93

6 熵变的计算95

7 克劳休斯不等式运用简例100

8 熵的物理意义及绝对熵的计算103

3—3 功函与自由能107

2 功函F108

1 第一、第二定律联合表达式108

3 自由能G110

4 其它条件下过程方向、限度的判据112

3—4 各热力学函数间的关系114

1 五个热力学函数之间的关系114

2 热力学函数的基本数学关系式114

3 对应系数关系式116

4 麦克斯威尔关系式117

3—5 自由能改变量的计算119

1 等温单纯状态变化的△G120

2 相变过程的△G121

3 化学反应的△G124

4 △G随温度的变化——吉布斯—亥姆霍兹方程128

习题三130

第四章 多组份体系中物质的化学位135

4—1 多组份体系中物质的偏摩尔数量135

1 偏摩尔数量的定义135

2 偏摩尔数量的集合公式140

3 吉布斯——杜亥姆公式142

4—2 化学位的定义及其作为判据的功用144

1 化学位的定义144

2 化学位作为判据的功用144

4—3 各种形态物质的化学位表示式149

1 理想气体的化学位表示式149

2 实际气体的化学位表示式150

3 理想溶液中物质的化学位表示式153

4 稀溶液中物质的化学位表示式156

5 非理想溶液中物质的化学位表示式161

4—4 化学位的应用例——稀溶液的依数性166

1 凝固点降低166

2 沸点升高175

3 渗透压176

习题四180

第五章 化学平衡184

1 为什么普遍有化学平衡存在？185

5—1 化学反应的方向及限度185

2 化学反应的方向及平衡的条件187

3 平衡常数的推导192

4 化学反应等温式——判断反应方向及限度的公式195

5—2 不同类型反应平衡常数的演化200

1 理想气体反应201

2 实际气体反应204

3 溶液反应206

4 气固相反应207

5—3 平衡常数的得来209

1 实验测定法209

2 利用△H°及△S°计算平衡常数212

3 利用标准生成自由能数据计算平衡常数213

5—4 平衡常数的用途215

1 判断指定活度商情况下反应进行的方向215

2 了解反应限度、估计反应可能性218

3 计算反应物的理论转化率221

4 求反应体系平衡组成或产物含量225

5 其它228

5—5 人为可控制的条件对平衡的影响229

1 浓度或分压对平衡的影响230

2 总压对平衡的影响232

3 惰性气体对平衡的影响234

4 温度对平衡常数的影响236

习题五245

第六章 相平衡253

6—1 相律254

1 几个重要概念254

2 相律的推导260

6—2 单组份体系265

1 克拉贝龙方程266

2 单组份体系相图一例——水的相图271

6—3 二组份气——液体系275

1 完全互溶体系276

2 部分互溶体系294

3 完全不互溶体系及水蒸汽蒸馏298

6—4 二组份固——液体系301

1 固相完全不互溶体系——简单低共熔体系302

2 固相部份互溶体系及固相完全互溶体系313

3 生成新化合物的体系322

6—5 三组份体系327

1 三角坐标图的组成表示法327

2 二盐一水的三组份体系330

3 部份互溶液体的三组份体系334

习题六336

附录346

I 某些单质、化合物的热容、标准生成热、标准生成自由能及标准熵346

Ⅱ 某些有机化合物在标准状态下的燃烧热（298K）359

Ⅲ 不同能量单位的换算关系361

习题答案362