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第七章 反应动力学（一）1

7-1导言1

一、动力学与热力学的联系与区别1

二、反应动力学的研究对象3

三、化学反应动力学与超高温反应动力学4

四、反应动力学的发展前景5

7-2反应速率概述6

一、反应速率6

二、反应速率的测定9

三、速率方程和速率常数11

7-3反应级数及反应机理14

一、反应级数14

二、反应级数与反应分子数的区别17

三、速率方程与反应机理19

7-4一级反应及其特征21

一、一级反应的速率方程21

二、一级反应的特征23

三、一级反应的实例28

7-5二级反应及其特征33

一、二级反应的速率方程33

二、二级反应的特征38

三、二级反应的实例41

7-6三级反应及其特征42

一、三级反应的速率方程及特征42

二、三级反应的实例44

7-7零级反应及其特征46

一、零级反应的速率方程46

7-8反应级数的确定47

二、零级反应的实例47

一、积分法50

二、半衰期法54

三、微分法59

四、孤立法62

五、无因次参数作图法62

7-9复杂反应64

一、对峙反应（可逆反应）65

二连续反应（连串反应）69

三、骈枝反应（平行反应）79

7-10链锁反应84

一、链锁反应的特征85

二、链锁反应的几个阶段87

三、链锁反应的速率方程92

四、支链反应与爆炸95

五、核链锁反应100

7-11反应机理的确定101

一、从反应级数确定反应机理102

二、用示踪原子确定反应机理111

三、游离基或原子的检出确定反应机理114

四、由反应速率确定反应机理116

本章小结120

本章习题122

第八章 反应动力学（二）132

8-1温度对反应速率的影响132

一、阿累尼乌斯定理132

二、活化能136

三、反应的较适宜温度149

二、化学反应截面与速率常数的关系153

一、化学反应截面与能量的关系153

8-2化学反应的截面、阈能和活化能153

三、活化能的解释、活化能与阈能的关系157

8-3反应速率理论159

一、双分子反应理论159

二、单分子反应理论179

8-4爆炸的基本理论190

一、支链爆炸理论191

二、热爆炸理论193

8-5催化剂对反应速率的影响195

一、催化剂和催化作用195

二、均相催化作用205

三、配位络合催化211

四、酶催化218

五、多相催化220

8-6激光及激光引发反应232

一、激光原理232

二、激光光化学及其应用前景235

8-7热核反应动力学246

一、热核链锁反应247

二、温度对热核反应速率的影响259

三、热核反应机理的确定265

四、热核催化269

五、激光热核聚变270

本章小结274

本章习题276

第九章 不可逆过程热力学基础9-1导言282

一、不可逆（非平衡）热力学的概况283

二、不可逆热力学的应用284

9-2内熵产生、不可逆过程自发进行的内因分析286

9-3不可逆过程自发进行的内因分析（续）291

9-4流和力的意义、流与力之间的关系、不可逆过程的线性区域295

9-5昂色格倒易关系299

9-6非线性热力学302

9-7化学振荡305

9-8拔诺索夫－柴抱听斯基反应308

9-9拔诺索夫－柴抱听斯基反应的机理、振荡的解释309

9-10宇宙的发展、“热死论”的评论和热力学第二定律的适用范围311

本章小结315

本章习题316

第十章 电化学318

10-1电解质溶液的导电机理和法拉第定律318

一、电解质溶液的导电机理318

二、法拉第定律319

10-2电解质溶液的电导和当量电导320

一、电导、电导率和当量电导320

二、溶液电导的测定322

三、当量电导与浓度的关系325

10-3离子独立移动定律和离子电导327

一、离子独立移动定律327

二、离子电导328

10-4离子的迁移数和离子淌度329

一迁移数329

二、迁移数的测定方法332

三、离子淌度333

10-5电导测定的应用337

一、计算弱电解质电离度（α）和电离常数（Kc）337

二、计算难溶盐的溶解度338

三、电导滴定339

10-6强电解质的活度和活度系数341

10-7强电解质溶液理论初步345

一、强电解质离子互吸理论简介345

二、德拜－尤格尔极限公式346

三、强电解质溶液的电导理论－昂色格电导公式349

10-8可逆电池和不可逆电池351

10-9电池电动势的测定354

一、对消法测定可逆电池的电动势354

二、标准电池355

10-10电池的写法和可逆电池电动势E的符号356

一、电池的写法356

10-11可逆电池的热力学358

一、能斯脱方程式358

二、电动势的符号358

二、可逆电池电动势与温度的关系362

10-12电动势产生的机理363

一、金属与溶液界面间电势364

二、液体接界电势365

三、金属接触电势366

10-13电极电势367

一、电极电势367

二、标准电极电势369

三、可逆电极的分类375

四、从电极电势计算电池电动势378

10-14浓差电池380

一、无液体接界的浓差电池380

二、有液体接界的浓差电池381

一、氧化还原反应的平衡常数384

10-15电池电动势测定的应用384

二、电解质的平均活度系数386

三、pH值的测定387

四、电势滴定392

10-16分解电压393

10-17极化现象395

一、电极极化和超电势395

二、浓差极化和电化学极化397

三、超电势的测定400

四、氢超电势－塔菲尔关系式401

10-18电解时电极上的反应403

一、金属的析出与氢的超电势403

二、金属离子的分离与共析405

10-19金属的电化学腐蚀，防腐和金属的钝化409

一、电化学腐蚀410

二、金属的电化学防腐法414

三、金属的钝化416

10-20化学电源417

一、电池的电容量、电能量和能量密度418

二、常用电池介绍419

本章小结423

本章习题427

第十一章 表面现象与胶体溶液11-1分散度与比表面433

11-2表面自由能和表面张力435

一、表面自由能435

二、表面张力437

11-3弯曲液面下的附加压力和蒸气压439

一、弯曲液面下的附加压力439

二、蒸气压与表面曲率的关系443

一、溶液的表面吸附447

11-4溶液表面的吸附现象447

二、吉布斯吸附等温方程式449

三、表面活性物质分子在饱和吸附层中的定向排列455

11-5表面活性剂及其作用458

一、表面活性剂的分类及其在界面和溶液中的排列459

二、表面活性剂的几种主要作用463

11-6分散系统的种类473

11-7溶胶的制备476

一、分散法477

二、凝聚法478

11-8溶胶的动力学性质480

一、布朗运动480

二、扩散和渗透压482

三、沉降和沉降平衡484

11-9溶胶的光学性质487

11-10溶胶的电化学性质489

一、电动现象489

二、双电层和电动电势493

11-11溶胶的稳定性和聚沉现象501

一、溶胶的稳定性501

二影响溶胶聚沉的一些因素503

本章小结507

本章习题509

第十二章 统计热力学初步513

12-1一些基本概念513

一、统计系统的分类513

二、排列和组合513

12-2麦克斯威尔－玻斯曼分布定律518

一、最可几分布519

二、β值的推导521

三、能级的简并和等同性修正523

12-3配分函数525

一、配分函数525

二、热力学函数与配分函数的关系526

三、最低能级能量的选取对配分函数的影响529

12-4配分函数的计算530

一、配分函数按能量的分离530

二、各种配分函数的计算532

12-5热容的计算539

一、气体的热容539

二、低温下氢的热容543

三、晶体的热容545

一、自由能函数549

12-6化学平衡常数的计算549

二、热函函数552

三、化学平衡常数的计算552

四、由配分函数直接求平衡常数557

12-7反应速率常数的计算560

一、速率常数与配分函数560

二、速率常数的计算561

本章小结566

本章习题568

习题答案571

附录Ⅰ 物理量和物理常数575

附录Ⅱ 一些常用数学公式577

附录Ⅲ 一些物质的自由能函数-G°-U0°/T（焦·摩尔-1·开-1）580

附录Ⅳ 一些物质的焓函数1H°-H0°/T（焦·摩尔-1·开-1）581

附录Ⅴ 一些物质的焓函数H-U0°焦·摩尔-1582