热化学
可以举出许多实例来说明能量对人类自身的生存和发展是多么重要，无论怎样形容它都不为过。从古代人的钻木取火到今天的核能发电，人们一直在探索新的能源。有效地利用能量，开发清洁能源是当今社会持续发展必须解决的重要问题之一。优量有多种形式，如机械能、热能、电磁能、辐射代、化学能、生物能和核能等。
能量可以被贮存和转化。热和功是能量传进的两种形式。研究热和其他形式能量相互转化之间关系的科学被称为热力学。
热力学的中心内容是热力学第一定律和第二定律，两者均为经验定律。应用热力学第二定律可以判断化学反应的方向和限度。根据热力学第一定律定量地研究化学反应中的热、功和热力学能的相互转化，定义了热力学函数——焓、标准摩尔生成焓，以及由标准摩尔生成焓计算化学反应焓变。这些内容统称为热化学。
系统和环境
热力学中的系统是指我们要研究的内容或对象,是具有一定种类和一定数量的物质.在系统之外又与系统密切相关部分则称为环境,是与系统有密切联系的周围部分（外界）
系统就是你研究时选定的对象，环境就是系统以外宇宙以内。系统加环境等于宇宙。
系统可分为三类：
1,敞开系统（系统与环境间有物质能量交换,例如在烧杯中进行的化学反应）
2,封闭系统（系统与环境间只有能量交换,例如一只玻璃杯装上开水并盖紧盖子）
3,孤立系统（系统与环境间无物质交换也无能量交换,例如弹式热量计中的化学反应）
状态与状态函数
在一定的条件下，系统的性质不再随时间而变化，其状态就是确定的，系统状态的一系列表征系统的物理量被称为状态函数（state function）。
状态函数表征和确定体系状态的宏观性质。状态函数只对平衡状态的体系有确定值，对于非平衡状态的体系则无确定值。
体系一切宏观性质(化学性质和物理性质)的综合表现就是状态。这就是说，热力学是用体系的宏观性质来确定它的状态的。所以当体系各 种宏观性质都确定后，体系就应有确定的状态。反过来讲，体系的状态确定后， 各种宏观性质也就都有确定的数值。因此，体系的各种宏观性质应当是它所处 状态的单值函数。所以热力学把各种宏观性质都称为状态函数。这些宏观性质 随着状态的确定而确定，随着状态的变化而变化。
状态函数是由系统 的状态决定的性质。当状态一定，状态函 数的数值也一定，如果状态发生变化，则相 应的状态函数的变化值仅与系统的初态与 终态有关，而不问在此初终态间所经历的 具体过程如何。温度、压力、体积、内能等 都是状态函数。例如，系统由1.01325×10帕273K变为3.03975×10帕298K，压 力变化即为2.02650×10帕，温度变化即 为25K，与如何变化的具体过程无关。状态函数的微分必定是全微分。
在求各种热力学函数时，通常需要作路径积分（path integral），若积分结果与路径无关，该函数称为状态函数，否则即称为非状态函数。
若定义体系的一个性质A，在状态1，A有值A1；在状态2，有值A2，不管实现从1到2的途径如何，A在两状态之间的差值dA≡A2-A1恒成立，则A即称为状态函数。
状态函数按其性质可分为两类：
一类是容量性质（又称广度性质）。在一定条件下，这类性质的量只与体系中所含物质的量成正比关系，具有加和性。如质量、体积、内能等。
另一类是强度性质，其量值与系统中物质的量无关，不具有加和性，仅决定于系统本身的特性。如密度、温度等。
过程与途径
热力学体系状态的变化叫做过程。 当系统的状态确定之后，系统的性质不再随时间变化而改变。可是当王统从始志到终态时，某些性质随时间的变化发生一系列改变，这种改变称为过程。
改变状态的方法
从宏观的观点看来，改变体系状态的方法有两种：一种是使体系和外界进行热交换；另一种是使体系对外界做功或外界对体系做功。
系统由始态到终态所经历的过程总和被称为途径①。P,TV等描述了始态时系统的性质,p2(= p),T,V,等描述了終态时系统的性质。从始态至终态必定有性质的改变。
在途径I，保持压力不变,环境给系统加热，系统膨胀对环境做功;加热和膨胀需要经历一定时间一步一步进行，这就是过程;从始态到终态的全过程就称为途径I。途径II的情形可照此理解。有时并不严格区分过程和途径。
过程的分类
①定温过程:始态、終态温度相等、并县过程中始终保持这个温度，这种过程州定温过程。定温变化与定温过程不同，它贝强调始态和终态的温度的相树，商对过程中的温度不作任何要求。
②定压过程:始态、终态的压力相等，并且过程中始终保持这个压力。定压变化与定温过程不同，它只强调始态与终态的压力相同，而对过程中的压力不作经何要求。
③定容过程:系统的始态与終态容积相同，过程中始终保持同样的容积。
相
系统中物理性质和化学性质完全相同而与其他部分有明确界面分隔开来的任何均匀部分叫做相。
只含一个相的系统叫做均相系统或单相系统。例如,NaCl水溶液、碘酒、天然气、金刚石等。
相可以由纯物质或均匀混合物组成。相可以是气、液、固等不同形式的聚集状态。
系统内可能有两个或多个相，相与相之间有界面分开，这种系统叫做非均相系统或多相系统。例如，一杯水中浮有几块冰，水面上还有水蒸气和空气的混合气体，这是一个三相系统。又如油浮在水面上的系统是两相系统。
化学反应计量式和反应进度
化学的计量数，实际上在这里就是方程式的配平，如果把方程式用待定系数法配平以后，得到的数字就是它的系数，也就是计量数。
化学计量数的概念应包括其内涵与外延，即化学计量数之比与粒子数之比、物质的量之比、气体体积比、反应速率之比等的关系。但它本身缺不具备联系微观与宏观、统一初中与高中的功能。
就是一个化学反应每种物质前面的数字
比如:C+O2=CO2,化学计量数分别是1，1，1
这个反应也可以写成2C+202=2CO2，这样的话，化学计量数就分别是2，2，2。
以整数来揭示化学反应各组分之间的关系，计量数可以不仅是是原子反应个数之间的比，还可以扩展到宏观的物质的量 质量 还可以是体积之间的关系。再者计量数可以突出化合价 电子转移的数量关系。
众所周知,任何化学变化都是在原子这一物质层次上进行的,因此在化学反应中,反应前后原子数或质量是守恒的,故反应物及产物的物质的量之比可由此确定,这就是化学反应的计量系数原理:由此,我们对任何化学反应可写出其计量方程式,例如aA+bB=cC+dD在化学反应进行的过程中,各产物和反应物的物质的量很容易得出:若反应起始时某物质A的量为N,则反应进行到某一程度时为（我们设为反应进度，设A物质反应到某一程度后的物质量）,物质的量即为A=N+a（a为物质A的系数）因此可得反应进度=（A-N）/a其量纲为物质的量，同时对同一个反应式，反应式的写法不同，反应进度相同时，发生反应的物质与生成的物质的量也是不同的。