化學熱力學是在熱力學定律的范圍內研究熱和功與化學反應或狀態的物理變化之間的相互關系。 化學熱力學不僅涉及各種熱力學性質的實驗室測量，還涉及數學方法在化學問題和過程自發性研究中的應用。

化學熱力學的結構是基于熱力學的前兩條定律。 從熱力學xxx定律和第二定律出發，可以推導出四個方程，稱為吉布斯基本方程。 從這四個方程式中，可以使用相對簡單的數學推導出與熱力學系統的熱力學性質相關的大量方程式。 這概述了化學熱力學的數學框架。

化學熱力學的主要目標是建立確定給定轉化的可行性或自發性的標準。 以這種方式，化學熱力學通常用于預測以下過程中發生的能量交換：

• 化學反應
• 階段性變化
• 解決方案的形成

以下狀態函數是化學熱力學中主要關注的問題：

• 內能 (U)
• 焓 (H)
• 熵（S）
• 吉布斯自由能 (G)

化學熱力學中的大多數恒等式源于熱力學xxx和第二定律，尤其是能量守恒定律對這些狀態函數的應用。

熱力學 3 定律（全局的、非特定形式）：

1、宇宙的能量是恒定的。

2.在任何自發過程中，宇宙的熵總是增加的。

3. 完美晶體（有序）在 0 開爾文時的熵為零。

化學能是化學物質通過化學反應進行轉化時所釋放的能量。 打破和建立化學鍵涉及能量釋放或吸收，通常是化學系統吸收或放出的熱量。

由于化學物質（反應物）之間的反應而釋放（或吸收）的能量等于產物和反應物的能量含量之間的差異。 這種能量變化稱為化學系統的內能變化。

如果在恒定體積條件下（在 STP 條件下）測量內能的變化等于熱變化，如在密閉的剛性容器中，例如彈式量熱器。 然而，在恒定壓力下，如在向大氣開放的容器中的反應中，測得的熱量通常不等于內部能量變化，因為壓力-體積功也會釋放或吸收能量。