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第1章 化学热力学1

一、复习指南1

二、内容提要1

（一）物理化学的内容和研究方法1

（二）热力学的一些基本概念2

（三）热力学第一定律4

（四）Carnot循环与熵5

（五）热力学第二定律5

（六）定义的热力学函数6

（七）规定的热力学变量7

（八）化学反应的热效应9

（九）化学反应进度9

（十）热力学对气体的应用10

（十一）热力学函数之间的关系13

（十二）Q,W,△U,△H,△S,△A和△G的计算17

（十三）热力学判据23

三、要点及疑难点解析24

（一）熟记第一定律的公式，准确判断功和热的正、负号，并会灵活运用24

（二）状态函数的概念十分重要，要融会贯通地体现在解题之中27

（三）要时刻注意公式的适用条件29

（四）学会设计可逆过程33

（五）注意判据的适用条件35

（六）对于常见变化过程，判断在Q、W、△U、△H、△S、△A和△G中，哪些值为零，哪些值相等36

（七）用△fH？和△cH？分别计算△rH？时加减次序是不同的38

（八）熵的种类39

（九）容易出错的一些数学计算40

（十）常用的数学关系式45

四、例题解析46

（一）选择题46

（二）计算题59

五、自测题93

（一）选择题93

（二）填充题96

（三）计算题98

第2章 化学热力学的应用101

一、复习指南101

二、内容提要102

（一）多组分系统的特点102

（二）偏摩尔量与化学势103

（三）稀溶液中的经验定律和依数性104

（四）化学势的表示式与标准态106

（五）液体的混合和转移109

（六）化学反应等温式110

（七）标准平衡常数111

（八）各种因素对化学平衡的影响113

（九）相律及其应用115

（十）单组分系统的相图115

（十一）二组分完全互溶的相图118

（十二）部分互溶的二组分相图121

（十三）二组分低共熔相图122

（十四）形成化合物的二组分相图125

（十五）固态部分互溶的相图126

（十六）三组分系统相图127

（十七）相图中的计算与应用128

三、要点及疑难点解析130

（一）偏摩尔量与化学势的区别130

（二）多组分系统的热力学基本公式与恒组分系统的区别131

（三）使用Raoult定律和Henry定律必须注意的问题131

（四）为什么稀溶液会有依数性？这些依数性有什么用处？131

（五）溶液化学势等于溶剂化学势与溶质化学势之和，这种说法对不对？132

（六）纯组分的化学势是否就等于它的Gibbs自由能？同一稀溶液中当溶质B的浓度分别用xB、mB和cB表示时，所得到的化学势是否相同？132

（七）渗透现象在动、植物生命及生活中有哪些表现和应用？132

（八）什么是复相化学反应？什么是解离压力？复相化学反应的平衡常数有何特征？133

（九）什么是标准摩尔生成Gibbs自由能？有什么用处？133

（十）在公式△rG？=-RTlnK？中，△rG？与K？所处的热力学状态是否相同？133

（十一）在T、p保持不变且Wf=0的情况下，若某反应的△rGm＞0，能否研制出一种催化剂使反应正向进行？134

（十二）△rG？和K？的值与化学计量方程写法的关系134

（十三）分析各种因素对化学平衡的影响及影响的程度134

（十四）如何确定系统的组分数C？135

（十五）利用相律确定组分数、相数和自由度136

（十六）水的三相点与冰点有何异同之处？138

（十七）沸点和恒沸点有何不同？恒沸混合物是不是化合物？139

（十八）单组分系统的三相点与二组分系统的低共熔点有何异同点？低共熔混合物是不是化合物？139

四、例题解析139

（一）选择题139

（二）计算题149

五、自测题186

（一）选择题186

（二）填充题188

（三）计算题190

第3章 化学动力学194

一、复习指南194

二、内容提要195

（一）化学动力学的任务、速率表示法和基本概念195

（二）具有简单级数反应的特点和确定反应级数的方法196

（三）四种典型复杂反应的特点202

（四）三种处理复杂反应的近似方法204

（五）Arrhenius经验式207

（六）活化能对速率的影响及计算方法208

（七）碰撞理论211

（八）过渡态理论212

（九）快速反应的测试214

（十）光化学反应215

（十一）酶催化反应217

三、要点及疑难点解析218

（一）基本概念辨析218

（二）衰期与寿期的区别227

（三）反应物转化掉1/2、3/4和7/8所需的时间之比对于一级、二级（a=b）和三级（a=b=c）反应各有何规律？227

（四）反应A+B→P（a=b）与反应2A→P在定积分式和半衰期表示式上有什么不同？228

（五）用Arrhenius定积分式计算活化能时用不同温度下的kp或kc所得结果有何不同？229

（六）两个级数相同的平行反应的活化能之间有何关系？230

（七）处理复杂反应时几种近似方法的适用条件230

（八）根据碰撞理论，用计算说明升高温度导致反应速率增加的本质233

四、例题解析234

（一）选择题234

（二）计算题240

五、自测题285

（一）选择题285

（二）填充题288

（三）计算题289

第4章 电化学292

一、复习指南292

二、内容提要293

（一）电化学的基本概念293

（二）离子的电迁移率和迁移数294

（三）电导及其应用295

（四）强电解质溶液理论296

（五）可逆电池的电动势297

（六）可逆电池的热力学298

（七）电动势测定的应用299

（八）分解电压与极化作用300

三、要点及疑难点解析301

（一）电解质的电导率和摩尔电导率与溶液浓度的关系301

（二）如何从离子的电阻RB计算电解质溶液的总电导？302

（三）离子的摩尔电导率、迁移速率、电迁移率与离子迁移数之间的关系式302

（四）讨论影响难溶盐溶解度的主要因素302

（五）讨论△rG？=-zE？F,E？=？lnK？中各物理量所处的状态303

（六）学会设计电池304

（七）讨论电动势与活度的关系308

（八）制备盐桥的方法及其作用309

（九）讨论原电池在不同放电情况下的热效应310

（十）氢氧燃料电池的电极反应与介质酸碱性的关系311

（十一）讨论超电势存在的利弊312

（十二）电解混合电解质溶液时，判断电极上的析出次序312

四、例题解析313

（一）选择题313

（二）计算题323

五、自测题376

（一）选择题376

（二）填充题379

（三）计算题380

第5章 表面与胶体化学383

一、复习指南383

二、内容提要384

（一）表面张力和表面Gibbs自由能384

（二）弯曲表面上的附加压力384

（三）弯曲表面上的蒸气压——Kelvin公式385

（四）Gibbs吸附等温式386

（五）液-液和液-固界面的性质386

（六）表面活性剂387

（七）固体表面的吸附与催化388

（八）胶体的分类和特性389

（九）胶体的主要性质390

（十）憎液溶胶的稳定性391

（十一）大分子溶液391

三、要点及疑难点解析392

（一）如何计算在肥皂泡上的附加压力和毛细管内外的压力差392

（二）Kelvin公式中曲率半径的正、负号393

（三）人工降雨的基本原理394

（四）微粒的溶解度和分解压394

（五）沸石为何能防止暴沸395

（六）什么是毛细凝聚396

（七）什么是毛细管现象397

（八）如何书写胶团表达式398

（九）如何判断电泳方向399

（十）电解质对溶胶的聚沉作用400

（十一）关注随处可见的表面和胶体现象400

四、例题解析402

（一）选择题402

（二）计算题408

五、自测题428

（一）选择题428

（二）填充题430

（三）计算题432

第6章 统计热力学基础434

一、复习指南434

二、内容提要434

（一）统计热力学的基本概念434

（二）粒子配分函数的定义与析因子性质435

（三）粒子的能级公式436

（四）各种配分函数的表示式436

（五）各种配分函数对热力学函数的贡献437

（六）理想气体的摩尔统计熵438

（七）定位系统与非定位系统配分函数的区别439

（八）用配分函数计算△rG？、平衡常数和△rH？440

三、要点及疑难点解析441

（一）排列组合问题441

（二）分子在能级上的分布444

（三）Lagrange待定因子法446

（四）Stirling近似公式447

（五）宏观状态和微观状态448

（六）平动熵的计算公式449

（七）公共能量标度452

（八）一些热力学函数值与分子结构的关系453

四、例题解析456

（一）选择题456

（二）计算题461

五、自测题491

（一）选择题491

（二）填充题492

（三）计算题493

自测题参考答案495

模拟试卷及参考答案502

本书所用符号名称538

主要参考书540