物理化学(上册)——高等学校教材

上册
绪论1
第1章热力学**定律及热化学7
1 1热力学常用的一些基本概念7
1 1 1体系与环境7
1 1 2状态与性质7
1 1 3状态函数的数学特征8
1 1 4状态方程式10
1 1 5过程与平衡11
1 1 6热和功12
1 2热力学**定律13
1 2 1**定律的表述13
1 2 2封闭体系内热力学**定律的数学表达式14
1 2 3内能函数14
1 2 4体积功的计算、可逆过程的概念15
1 2 5焓H18
1 3热容量、关于热的计算19
1 3 1热平衡原理19
1 3 2热容量的定义19
1 3 3恒容热容（CV）和恒压热容（Cp）19
1 3 4Cp与CV的关系20
1 3 5相变热21
1 4热力学**定律对理想气体的应用23
1 4 1理想气体的内能和焓23
1 4 2理想气体的绝热过程24
1 4 3绝热可逆过程与恒温可逆过程的比较27
1 5实际气体的内能和焓28
1 5 1气体的节流膨胀——焦耳 汤姆逊实验28
1 5 2实际气体ΔU和ΔH的计算30
1 6化学反应的热效应——热化学32
1 6 1化学反应的热效应——恒容反应热和恒压反应热33
1 6 2反应进度33
1 6 3恒压反应热与恒容反应热的关系34
1 6 4热化学方程式35
1 6 5反应的标准摩尔焓变ΔrH m35
1 7反应焓的计算36
1 7 1赫斯（Hess）定律36
1 7 2物质的标准摩尔生成焓37
1 7 3物质的标准摩尔燃烧焓39
1 7 4键焓39
1 7 5溶解焓和稀释焓43
1 8反应焓与温度的关系44
1 9绝热反应46
本章学习要求49
参考文献50
思考题50
习题51
综合习题55
自我检查题57
第2章热力学第二定律59
2 1自发过程的共同特征——不可逆性59
2 1 1热传递过程61
2 1 2理想气体的恒温膨胀61
2 1 3化学反应过程61
2 2热力学第二定律62
2 2 1开尔文（Kelvin）说法62
2 2 2克劳修斯（Clausius）说法63
2 3卡诺循环63
2 3 1卡诺循环64
2 3 2卡诺定理及推论66
2 4熵函数67
2 4 1熵的引出67
2 4 2热力学第二定律的数学表达式——Clausius不等式69
2 4 3熵增加原理——过程方向和限度的判据71
2 4 4关于ΔS环的计算原则72
2 5熵变的计算72
2 5 1简单pVT变化过程的熵变72
2 5 2相变化过程的熵变75
2 6热力学第三定律、化学反应的熵变77
2 6 1热力学第三定律77
2 6 2物质的规定熵及标准熵78
2 6 3化学反应的标准摩尔熵变ΔｒS ｍ79
2 7亥姆霍兹函数和吉布斯函数81
2 7 1亥姆霍兹函数81
2 7 2吉布斯函数82
2 7 3变化方向和平衡条件的判据83
2 8ΔG的计算85
2 8 1简单状态变化过程的ΔG85
2 8 2相变化过程的ΔG86
2 8 3化学反应的ΔrGm87
2 9封闭体系的热力学关系式89
2 9 1组成不变的封闭体系的热力学基本公式89
2 9 2麦克斯韦关系式及其应用90
2 9 3吉布斯函数与温度的关系——吉布斯 亥姆霍兹方程式93　
2 9 4含熵偏导数96
*2 10非平衡热力学及耗散结构理论简介99
*2 10 1引言99
*2 10 2熵流和熵产生100
*2 10 3熵平衡方程101
本章学习要求102
参考文献102
思考题103
习题104
综合习题108
自我检查题109
第3章统计热力学基础112
3 1一些基本概念和数学准备113
3 1 1概率113
3 1 2宏观态和微观态114
3 1 3统计体系的分类115
3 1 4粒子的运动形式及能级公式115
3 1 5统计热力学的基本假定117
3 1 6排列组合问题117
3 1 7斯特林近似公式118
3 1 8拉格朗日（Lagrange）乘因子法118
3 2粒子体系的能量分布及微观状态数119
3 2 1简单粒子体系119
3 2 2独立定位粒子体系的能量分布和微态数121
3 3玻尔兹曼熵定理122
3 3 1熵与热力学概率的关系122
3 3 2积分常数C1和C2的确定122
3 4玻尔兹曼统计124
3 4 1*可几分布124
3 4 2α、β值的确定125
3 4 3非定域粒子体系的玻尔兹曼公式126
3 4 4玻尔兹曼公式的其他形式127
3 4 5*可几分布与平衡分布127
3 5配分函数130
3 5 1粒子配分函数130
3 5 2配分函数与热力学函数的关系131
3 5 3配分函数的分离132
3 6配分函数的计算及其对热力学函数的贡献133
3 6 1平动运动133
3 6 2转动运动136
3 6 3振动运动138
3 6 4电子运动配分函数及热力学性质144
3 6 5核运动配分函数145
3 6 6粒子的全配分函数146
3 7热力学定律的统计解释146
3 7 1热力学**定律的统计解释146
3 7 2热力学第二定律的微观说明148
3 7 3热力学第三定律的统计解释148
3 8量子统计149
3 8 1玻色爱因斯坦统计150
3 8 2费米狄拉克统计150
3 8 3三种统计的比较151
3 9系综理论简介152
3 9 1正则系综153
3 9 2巨正则系综155
3 9 3三种系综的比较156
本章学习要求156
参考文献157
思考题157
习题158
自我检查题160
第4章多组分体系热力学163
4 1多组分体系组成的表示法163
4 1 1物质的量分数xB163
4 1 2质量摩尔浓度mB164
4 1 3物质的量浓度cB164
4 1 4质量分数wB165
4 2多组分体系中物质的偏摩尔量和化学势165
4 2 1偏摩尔量165
4 2 2偏摩尔量的集合公式166
4 2 3GibbsDuhem公式168
4 2 4偏摩尔体积的求法168
4 2 5化学势的定义170
4 2 6化学势与相平衡判据171
4 2 7化学势与温度、压力的关系171
4 3实际气体、对比态定律172
4 3 1实际气体的压缩因子和状态方程172
4 3 2实际气体的等温线174
4 3 3范德华气体等温线175
4 3 4对比态定律176
4 4气体的化学势179
4 4 1理想气体的化学势179
4 4 2实际气体的化学势、逸度180
4 4 3实际气体逸度的计算182
4 5拉乌尔定律和亨利定律184
4 5 1Raoult定律184
4 5 2Henry定律185
4 6理想液体混合物187
4 6 1理想液体混合物的定义187
4 6 2理想液体混合物中各组分的化学势188
4 6 3理想液体混合物的热力学性质188
4 7理想稀溶液190
4 7 1稀溶液中溶剂的化学势190
4 7 2稀溶液中溶质的化学势190
4 7 3Henry常数KB(x)与温度、压力的关系192
4 7 4DuhemMargules公式及应用193
4 8稀溶液的依数性195
4 8 1溶剂的蒸气压降低196
4 8 2溶剂的凝固点降低196
4 8 3溶剂的沸点升高198
4 8 4渗透压199
4 9非理想溶液201
4 9 1活度的概念202
4 9 2非理想溶液中各组分的化学势和标准态202
4 9 3活度的计算204
4 9 4渗透系数207
4 10超额函数208
4 10 1超额热力学函数208
4 10 2正规溶液和无热溶液209
本章学习要求211
参考文献211
思考题212
习题212
综合习题214
自我检查题216
第5章相平衡219
5 1相、组分、自由度219
5 1 1相219
5 1 2独立组分(组分)220
5 1 3自由度221
5 2相律221
5 2 1多相体系平衡的一般条件221
5 2 2Gibbs相律推导222
5 3单组分体系224
5 3 1单组分体系相图224
5 3 2单组分体系的两相平衡——克拉贝龙方程式225
5 3 3二级相变228
5 4完全互溶二组分体系的气液平衡230
5 4 1理想液体混合物230
5 4 2非理想液体混合物232
5 4 3精馏原理简介234
5 5液相部分互溶和完全不互溶的二组分体系236
5 5 1液相部分互溶体系236
5 5 2完全不互溶的双液体系238
5 6二组分体系固液平衡238
5 6 1固相完全不互溶239
5 6 2固相部分互溶243
5 6 3固相完全互溶244
5 7三组分体系245
5 7 1等边三角形坐标法245
5 7 2部分互溶三液体系的液 液平衡248
5 7 3两盐 水体系的固 液平衡250
5 7 4三组分低共熔混合物的相图252
本章学习要求253
参考文献254
思考题254
习题254
综合习题261
自我检查题262
第6章化学平衡265
6 1化学反应的方向和平衡判据265
6 1 1化学反应的方向和平衡判据265
6 1 2有限反应体系反应过程的G ξ 曲线分析267
6 1 3化学反应的平衡常数及化学反应等温式269
6 2平衡常数的表达式270
6 2 1气相反应270
6 2 2液相反应272
6 2 3复相化学反应274
6 3平衡常数的实验测定及平衡组成的计算275
6 3 1平衡常数的实验测定275
6 3 2平衡组成的计算275
6 4平衡常数的热力学计算278
6 4 1标准摩尔生成Gibbs函数ΔfGm278
6 4 2ΔrGm和K的计算280
6 5平衡常数的统计热力学计算283
6 5 1化学反应体系的公共能量标度284
6 5 2平衡常数的统计表达式286
6 5 3ΔrU m(0K)的计算287
6 5 4平衡常数的统计计算288
6 6各种因素对化学平衡的影响291
6 6 1温度对平衡常数的影响292
6 6 2压力对化学平衡的影响296
6 6 3气相反应中加入惰性组分对化学平衡的影响298
6 7复杂反应体系的化学平衡301
6 7 1同时平衡302
6 7 2反应的耦合303
6 7 3高压下的气相反应304
本章学习要求305
参考文献306
思考题306
习题307
综合习题311
自我检查题313
本书采用的符号317
物理化学(上册)习题参考答案319
附录329
Ⅰ常用的数学公式329
Ⅱ常见物质的热力学数据331
Ⅲ中华人民共和国法定计量单位347
Ⅳ一些物理和化学的基本常数349
Ⅴ常用的换算因子349
Ⅵ物理化学及分子物理学中常用的量和
单位350

下册
第7章化学动力学基础1
第8章电化学103
第9章界面现象及界面反应动力学189
第10章胶体分散体系及基本特征253
诺贝尔化学奖与物理化学学科发展291
物理化学（下册）习题参考答案295