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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1章 氧化的PVT计算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P—Vm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2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3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 自发过程实例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 热力学的第二定律107

3.3 熵、熵增原理108

1 卜诺定理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4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 路图斯—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5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 Hm为定值时范特霍夫方程的积分式224

3 Hm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6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 温度地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