化学工程学院初试科目考试大纲

“物理化学”考试大纲

一、考试的学科范围

物理化学课程教学(大纲)基本要求的所有内容。

二、评价目标

主要考查考生对物理化学课程的基础理论、基本知识掌握和运用的情况，要求考生应掌握以下有关知识：

1、理想气体及其状态方程、真实气体状态方程，压缩因子图

2、热力学基本概念及术语;热力学第一定律及其数学表达式。熟练准确进行过程热、功、热力学能变及焓变的计算。

3、热力学第二定律、熵、吉布斯函数变的计算;热力学判据及应用。

4、偏摩尔量、化学势概念及拉乌尔定律的使用条件;化学势应用及活度和逸度定义。

3、相律及其应用;单组分及二组分的相图、制作及分析。

4、化学反应等温式和标准平衡常数;化学平衡组成计算;温度、压力及惰性组分对化学平衡的影响。

5、电解质溶液导电机理及离子迁移数，电导、电导率计算;电导测定的应用。

6、可逆电池基本概念及有关计算;电动势产生机理及应用。

7、电解、极化作用及金属腐蚀;电解时电极上的竞争反应。

8、简单级数反应的反应速率方程;典型复合反应及近似处理法。

9、链反应、光化反应和催化反应特点;碰撞理论和过渡状态理论。

10、界面张力，开尔文公式，化学吸附和物理吸附，吸附等温式;表面吸附及润湿现象。

11、胶体化学基本概念及性质，溶胶的胶团结构;溶胶的稳定和聚沉原理，粗分散系统及高分子溶液。

三、试题主要类型

1、答题时间： 180分钟

2、试题类型：填空题、选择题、计算题、简答题及判断题

四、考查要点

(一) 绪论及气体

1. 理想气体及其状态方程;

2. 真实气体状态方程及压缩因子图。

(二) 热力学第一定律

1. 体系和环境、状态和性质、过程和途径、热力学平衡等热力学常用的基本概念;

2. 内能、功、热、焓和热容等热力学函数或概念的含义;

3. 热力学第一定律及应用;体积功的计算和可逆过程的概念;

4. 理想气体的等温、等压、等容和绝热过程的计算方法;

5. 焦耳实验、卡诺循环和焦耳-汤姆逊实验及其推论;

6. 反应焓变的计算方法及其与反应温度的关系。

(三) 热力学第二定律

1. 热力学第二和第三定律、熵判据及各类过程熵变的计算方法;

2. 吉布斯自由能和亥姆霍兹自由能定义、判据及计算方法;

3. 标准生成吉布斯自由能的概念及其应用;

4. 麦克斯韦关系式的推导过程及其应用;

5. 克拉贝龙方程和克劳修斯—克拉贝龙方程的物理意义及其应用;

6. 物质的标准熵和标准摩尔生成焓定义及应用。

(四) 多组分系统热力学

1. 溶液的定义及其分类;

2. 偏摩尔量概念及加和公式应用;

3. 理想溶液和稀溶液的定义，拉乌尔定律和亨利定律的各种应用;

4. 稀溶液的依数性概念及如何通过依数性来测定溶质分子量;

5. 化学势的概念及其在化学变化和相变化中的应用;

6. 气体的逸度、标准态和参考态的概念;

(五) 相平衡

1. 单组分体系相图及其在升华提纯中的应用;

2. 两组分体系的液-固相图及其在结晶分离中的应用;

3. 杠杆规则及其应用;

4. 两组分体系的气-液相图的实验测定、理论计算及其在精馏操作中的应用;

5. 部分互溶的三液体体系和固-固-液盐水体系相图及其应用。

(六)化学平衡

1. 用吉布斯自由能状态函数判断化学反应进行的方向;

2. 反应进度的概念;

3. 用反应物和产物的标准吉布斯生成自由能计算平衡常数的方法;

4. 各种平衡常数之间关系的数学表式;

5. 平衡常数与温度之间的关系式的推导过程并掌握该方程的具体应用;

6. 压力、惰性物质对各类反应的平衡的影响;

7. 从平衡常数计算平衡转化率和平衡组成的方法。

(七) 电解质溶液

1. 电解质溶液的导电机理;

2. 摩尔电导率的概念、测定方法及其应用;

3. 强电解质的离子相互作用理论、离子的迁移数、离子的浓度和活度。

(八) 可逆电池电动势及其应用

1. 可逆电池的电动势计算、测量方法及其应用;

2. 标准电极电动势概念及其计算公式;

3. 液接电势的概念、消除方法及其计算;

4. 离子选择性电极的一般工作原理和膜电势的推导;

5. 电位-pH图的含义及制作方法。

(九) 电解与极化作用

1. 电极产生极化的原因及极化现象的应用;

2. 塔菲尔(Tafel)公式的物理意义及氢超电势理论;

3. 电解时离子析出的先后次序、金属离子的分离;

4. 电解、电镀、电化学腐蚀的基本原理;

5. 化学电源。

(十) 化学动力学基础(一)

1. 反应速率的定义;反应物浓度、温度对反应速率的影响;

2. 质量作用定律和反应级数、反应分子数的概念;

3. 典型复杂反应的速率常数的计算方法;

4. 链反应特点和稳态近似和平衡态近似的原理及速率方程的建立以及其速率常数的测定的方法;

5. 基元反应及复杂反应的速率常数和平衡常数间的关系。

(十一) 化学动力学基础(二)

1. 三种速率理论的基本要点;

2. 实验活化能、反应阈能和反应物与活化络合物的零点能之差三个概念之间的差别及其相互联系;

3. 光化反应和催化反应特点

4. 从分子性质计算基元反应速率常数的方法及其运算。

(十二) 表面物理化学

1. 杨—拉普拉斯方程式、开尔文方程式和吉布斯吸附方程式的推导过程及适用条件;

2. 表面活性剂的作用原理;

3. 气体在固体表面的吸附形式、吸附势能曲线的形式和物理意义，以及学习几种吸附等温式的物理表达和比表面测定的原理;

4. 从表面的组成、结构和反应等角度了解现代表面化学的研究内容。

(十三) 胶体分散系统和大分子溶液

1. 分散体系的分类及胶体的定义;

2. 溶胶的光学性质、动力性质和电学性质;

3. 胶团的结构表示式;

4. 电解质对胶体稳定性与聚沉的影响;

5. 胶体稳定性的DLVO理论;

6. 唐南平衡;

7. 凝胶及大分子溶液。

五、主要参考书目

1.傅献彩主编，物理化学(第五版)，北京：高等教育出版社,2005

2.王正烈主编，物理化学(第四版)，北京: 高等教育出版社,2001