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1 热力学第一定律 1

1.1 热力学第一定律 2

1.1.1 几个基本概念 2

1.1.2 热力学第一定律 5

1.1.2.1 热力学第一定律的文字叙述 5

1.1.2.2 热力学第一定律的数学表达式 5

1.1.3 膨胀功 6

1.1.4 热量 7

1.1.5 焓 9

1.1.6 热力学第一定律应用于理想气体 10

例题 12

1.1.7 理想气体绝热可逆过程方程 12

练习题 24

1.2 热化学--热力学第一定律在化学反应中的应用 31

1.2.1 化学反应热效应--等压和等容反应热效应 31

1.2.2 化学反应进度 32

1.2.3 热化学方程式 35

1.2.4 盖斯定律 35

1.2.5 几种热效应 36

1.2.6 反应热效应与温度的关系--基尔霍夫定律 42

1.2.7 生命过程中的能量恒算 44

例题 45

练习题 60

习题 65

2 热力学第二定律 76

2.1 热力学第二定律 77

2.1.1 热力学第二定律的文字表述 77

2.1.2 卡诺定理 77

2.1.2.1 卡诺循环 77

2.1.2.2 卡诺热机的效率 78

2.1.2.3 卡诺定理 79

2.1.3.1 熵函数的引出 80

2.1.3 热力学第二定律的数学表达式 80

2.1.3.2 热力学第二定律的数学表达式及熵判据 83

2.1.4 熵变的计算 86

2.1.4.1 气、液、固体系的简单状态变化过程 86

2.1.4.2 相变过程 89

2.1.4.3 环境熵变的计算 89

2.2 热力学第三定律 90

2.2.1 热力学第三定律的文学表述 90

2.2.2 化学反应熵变的计算 91

2.3 亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能及过程方向限度的判据 92

2.3.1 亥姆霍兹自由能 92

2.3.2 吉布斯自由能 93

2.5.1 气、液、固态体系的简单状态参量变化过程 97

例题 104

练习题 118

2.9 多组分单相体系(溶液) 124

2.9.1 偏摩尔数量？B，m 124

2.9.2 化学势μ 125

2.9.3 气体的化学势 127

2.9.4 非电解质溶液中各组分化学势的表达式 128

2.9.4.1 稀溶液的两个定律 128

2.9.4.2 稀溶液中各组分化学势的表达式 129

2.9.5 稀溶液的依数性 132

例题 135

练习题 143

习题 149

3 化学平衡 157

3.1 化学反应等温式--化学反应方向和限度的判据 157

3.1.1 化学反应的平衡条件 157

3.2.2 平衡常数的热力学推导 159

3.1.3 化学反应方向和限度的判据 160

3.2 平衡常数的表示式 161

3.2.1 气相化学反应平衡常数表示式 161

3.2.2 复相反应平衡常数表示式 163

3.4.1 标准状态下反应的吉布斯自由能改变量△γG？ 164

3.4 化合物的标准生成吉布斯自由能 164

3.3 平衡常数的应用--计算反应的平衡转化率 164

3.4.2 化合物的标准摩尔生成吉布斯自由能 165

3.5 生化反应的平衡常数 165

3.6 影响平衡的因素 166

3.6.1 分压的影响 166

3.6.3 反应体系总压的影响 166

3.6.2 惰性气体的影响 166

3.7 温度对平衡常数的影响 167

练习题 194

习题 200

4.1.1 电解质溶液的导电机理 207

4.1.2 法拉第定律 207

4 电化学 207

4.1 电解质溶液 207

4.1.3 离子的电迁移现象 208

4.1.4 电解质溶液的电导 208

4.1.5 离子独立运动定律 209

4.1.6 难溶盐溶液的电导率和摩尔电导率 210

4.1.7 离子强度 210

4.1.8 强电解质的活度和活度系数 210

4.1.9 德拜--休格尔理论 211

例题 211

练习题 214

4.2 可逆电池 219

4.2.1 可逆电池的条件及构成 219

4.2.2 电化学的基本方程--能斯特方程 220

4.2.3 可逆电池的热力学 220

4.2.4 生化标准态及生化电极电势 221

例题 221

练习题 235

4.3 不可逆电极过程 241

4.3.1 电极的极化和过电势 241

例题 242

4.3.2 电解时的电极反应 242

练习题 245

习题 248

5 表面化学和胶体化学 257

5.1 表面化学 257

5.1.1 比表面吉氏函数和表面张力 257

5.1.2 表面现象 258

5.1.2.1 润湿现象 258

5.1.2.2 弯曲液面下的附加压力 258

5.1.2.3 弯曲液面上的饱和蒸气压 259

5.1.2.4 毛细现象 259

5.1.3 吸附现象 259

5.1.3.1 气固吸附 260

5.1.4 表面活性物质 262

5.1.3.2 溶液中的吸附现象 262

例题 263

练习题 267

5.2 胶体化学 271

5.2.1 溶胶的性质 271

5.2.1.1 溶胶的光学性质 271

5.2.1.2 溶胶的动力性质 272

5.2.1.3 溶胶的电性质 274

5.2.2 溶胶的稳定性和聚沉作用 275

5.2.2.2 溶胶的聚沉作用 276

5.2.2.1 溶胶的稳定性 276

5.2.3 溶胶的制备与净化 277

5.2.3.1 溶胶的制备 277

5.2.3.2 溶胶的净化 277

例题 277

练习题 281

5.3 大分子溶液 285

5.3.1 大分子溶液通论 285

5.3.1.1 大分子溶液与溶胶性质比较 285

5.3.1.2 大分子化合物的平均相对分子质量及其分布 285

5.3.1.4 大分子溶液的形成 287

5.3.1.3 大分子化合物平均相对分子质量的测定方法 287

5.3.2 大分子电解质溶液 288

5.3.2.1 蛋白质的电性质 288

5.3.1.5 在溶液中的大分子形态 288

5.3.2.2 电泳 289

5.3.2.3 唐南平衡及膜电势 289

例题 292

练习题 294

习题 296

6.1 速率方程和唯象原理 301

6.1.1 基本概念 301

6 化学动力学 301

6.1.2 速率方程和动力学方程 302

6.1.3 反应级数和速率常数的确定 306

6.1.4 指数定律--阿累尼乌斯方程 306

6.1.5 其它唯象原理 307

例题 308

练习题 334

6.2 典型复杂反应的动力学 340

6.2.1 对峙反应 340

6.2.2 平行反应 342

6.2.3 连串反应 343

6.2.4 复杂反应的近似处理方法 345

6.2.5 链反应 346

6.2.6 拟定反应机理的一般方法和规则 346

例题 347

练习题 351

6.3 反应速率理论 357

6.3.1 简单碰撞理论 357

6.3.2 过渡状态理论 359

例题 361

练习题 366

6.4.1 溶液中的反应 367

6.4 几类特殊反应的动力学 367

6.4.2 光化反应 370

6.4.3 催化反应 373

6.4.4 酶催化反应 375

练习题 378

习题 380

附录 389

1. 元素的相对原子质量四位数表 389

2. 基本常数 390

3. 换算系数 390

4. 某些物质的热力学数据 391

5. 标准电极电势 415