物理化学（一）（2024春）

大连理工大学 王新平

目录

  • 1 化学热力学基础
    • 1.1 热力学基本概念
      • 1.1.1 用化学热力学研究解决的问题
      • 1.1.2 系统和环境之间传递的能量
      • 1.1.3 典型的变化过程
    • 1.2 体积功的计算
    • 1.3 准静态过程
    • 1.4 可逆过程和可逆途径
      • 1.4.1 可逆过程和可逆途径
      • 1.4.2 可逆膨胀和可逆压缩过程的体积功
    • 1.5 热力学第一定律和热力学能
    • 1.6 定容热、定压热和焓
    • 1.7 定容变温过程和定压变温过程
      • 1.7.1 定容摩尔热容和定压摩尔热容
      • 1.7.2 Cp,m和Cv,m的关系
      • 1.7.3 定容变温过程和定压变温过程
      • 1.7.4 理想气体的热力学能和焓
      • 1.7.5 理想气体的热力学能变和焓变
    • 1.8 理想气体的可逆绝热过程方程
    • 1.9 实际气体
      • 1.9.1 实际气体的焓
      • 1.9.2 节流膨胀过程的应用
    • 1.10 相变焓
      • 1.10.1 液体的饱和蒸汽压和液体的沸点
      • 1.10.2 相变热
      • 1.10.3 不同温度的正常相变焓
      • 1.10.4 非正常相变过程
    • 1.11 化学反应的标准摩尔焓
      • 1.11.1 化学反应的标准摩尔焓
      • 1.11.2 任意温度下化学反应的标准摩尔焓和反应热
    • 1.12 热力学第二定律
      • 1.12.1 经典热力学第二定律
      • 1.12.2 卡诺循环
      • 1.12.3 熵的定义
      • 1.12.4 克劳修斯不等式
      • 1.12.5 熵增原理
      • 1.12.6 环境熵变的计算
      • 1.12.7 定容变温、定压变温过程系统的熵变
      • 1.12.8 理想气体 p、V、T 变化过程的熵变
      • 1.12.9 理想气体定温定压混合过程的熵变
      • 1.12.10 相变过程的熵变
    • 1.13 热力学第三定律
      • 1.13.1 热力学第三定律
      • 1.13.2 规定摩尔熵和标准摩尔熵
      • 1.13.3 化学反应的标准摩尔熵变
    • 1.14 亥姆霍兹函数和吉布斯函数
      • 1.14.1 亥姆霍兹函数和定温定容过程的自发性判据
      • 1.14.2 亥姆霍兹函数判据
      • 1.14.3 吉布斯兹函数和吉布斯函数判据
    • 1.15 热力学基本关系式
      • 1.15.1 热力学基本方程的导出
      • 1.15.2 热力学基本方程的应用
      • 1.15.3 麦克斯韦关系式
      • 1.15.4 麦克斯韦关系式的应用
      • 1.15.5 热力学状态方程
      • 1.15.6 吉布斯-亥姆霍兹方程
    • 1.16 单组分相变热力学
      • 1.16.1 克拉佩龙方程
      • 1.16.2 克-克方程
      • 1.16.3 液体饱和蒸汽压受外压的影响
  • 2 多组分系统热力学
    • 2.1 偏摩尔量
      • 2.1.1 总论
      • 2.1.2 偏摩尔量
      • 2.1.3 吉布斯-杜亥姆方程
    • 2.2 化学势和化学势判据
      • 2.2.1 化学势
      • 2.2.2 多组分多相系统的热力学基本方程
      • 2.2.3 物质在两相间自发转移的化学势判据
      • 2.2.4 化学反应平衡和自发方向的化学势判据
    • 2.3 气体组分的化学势和逸度
      • 2.3.1 理想气体组分的化学势
      • 2.3.2 实际气体组分的化学势
      • 2.3.3 逸度因子的获取
      • 2.3.4 多组分系统组成的常用表述方法
    • 2.4 稀溶液的两个经验定律
    • 2.5 理想液态混合物
      • 2.5.1 理想液态混合物中组分B的化学势
      • 2.5.2 理想液态混合物性质
      • 2.5.3 理想液态混合物的气液平衡
    • 2.6 理想稀溶液
    • 2.7 稀溶液的依数性
      • 2.7.1 稀溶液的依数性(1)
      • 2.7.2 稀溶液的依数性(2)
    • 2.8 实际液态混合物和实际溶液
  • 3 化学平衡
    • 3.1 化学反应的限度
      • 3.1.1 为什么要计算化学反应的标准摩尔吉布斯函数的变化？
      • 3.1.2 反应程度没有限度的化学反应
      • 3.1.3 范特霍夫定温方程
    • 3.2 化学反应的标准平衡常数
    • 3.3 范特霍夫定温方程的应用
      • 3.3.1 用于不同反应系统的范特霍夫定温方程
      • 3.3.2 用范特霍夫定温方程判断过程的自发方向
      • 3.3.3 纯固体化合物的分解压
    • 3.4 影响化学平衡的因素
    • 3.5 耦合反应和同时平衡
      • 3.5.1 耦合反应
      • 3.5.2 同时平衡
  • 4 相平衡
    • 4.1 相律
      • 4.1.1 独立组分数
      • 4.1.2 相律
      • 4.1.3 相律的推导
    • 4.2 单组份相图
    • 4.3 二组分液体完全互溶的气/液相图
      • 4.3.1 二组分液体完全互溶的p-x相图(1)
      • 4.3.2 二组分液体完全互溶的p-x相图(2)
      • 4.3.3 二组分液体完全互溶的T-x相图
      • 4.3.4 精馏分离原理
    • 4.4 二组分液体完全不互溶的液/液及气/液相图
    • 4.5 液态部分互溶的二组分液/液、气/液相图
      • 4.5.1 液态部分互溶的二组分液-液相
      • 4.5.2 液态部分互溶的二组分液-液,气-液相图
    • 4.6 二组分液/固相图
      • 4.6.1 固态和液态都完全互溶的固-液相图
      • 4.6.2 液态完全互溶,固态完全不互溶的固-液相图
      • 4.6.3 固-液相图的工业应用
      • 4.6.4 有稳定化合物生成的固-液相图
      • 4.6.5 有不稳定化合物生成的固-液相图
      • 4.6.6 固体部分互溶，液体完全互溶的固-液相图
      • 4.6.7 具有转熔温度的固-液相图
      • 4.6.8 固-液相图的绘制
理想稀溶液