科目代碼、名稱:物理化學(xué)

專業(yè)類別：■學(xué)術(shù)型 □專業(yè)學(xué)位

適用專業(yè):081701化學(xué)工程、081702化學(xué)工藝、081704應(yīng)用化學(xué)、081705工業(yè)催化

一、考試基本內(nèi)容

1. 氣體的PVT關(guān)系

理想氣體狀態(tài)方程;分壓定律和分體積定律;理想氣體的微觀模型;氣體的液化;范德華方程與維里方程;臨界性質(zhì);對(duì)應(yīng)狀態(tài)原理;壓縮因子圖。

2. 熱力學(xué)第一定律

基本概念：狀態(tài)函數(shù);熱力學(xué)第一定律;熱、功;內(nèi)能;焓;熱容;可逆體積功;相變焓;反應(yīng)焓;節(jié)流膨脹。熱力學(xué)基本概念及術(shù)語;Qv=ΔU,Qp=ΔH及H的定義，

基本計(jì)算：熱力學(xué)第一定律的表述與數(shù)學(xué)表達(dá)式;過程熱的計(jì)算;Cp與Cv的關(guān)系;由Cp計(jì)算Qp和ΔH;理想氣體在單純p、V、T變化，可逆和不可逆相變化過程中計(jì)算熱、功和熱力學(xué)能、焓變的計(jì)算。理想氣體可逆過程與絕熱可逆過程功的計(jì)算;化學(xué)變化過程中化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的計(jì)算;化學(xué)反應(yīng)進(jìn)度;標(biāo)準(zhǔn)熱力學(xué)函數(shù)的計(jì)算。

3.熱力學(xué)第二定律

基本概念：自發(fā)過程的共同特征;卡諾循環(huán);過程可能性判據(jù);熱力學(xué)第二定律;熵及熵變;熱力學(xué)第三定律;亥姆霍茲函數(shù);吉布斯函數(shù)，熱力學(xué)基本方程及麥克斯韋關(guān)系式，特性函數(shù)。

基本計(jì)算：卡諾循環(huán);卡諾定理與熱力學(xué)第二定律，熵增原理;熵函數(shù)，熵判據(jù);掌握物質(zhì)在單純p、V、T變化、可逆和不可逆相變化過程中ΔS的計(jì)算;熱力學(xué)第三定律，規(guī)定熵與標(biāo)準(zhǔn)熵以及化學(xué)反應(yīng)ΔS的計(jì)算;ΔA與ΔG判據(jù);一些基本過程ΔG的計(jì)算與應(yīng)用;熱力學(xué)基本方程與麥克斯韋關(guān)系式;吉布斯—亥姆霍茲方程;克拉貝龍方程及其應(yīng)用。

4.多組分系統(tǒng)熱力學(xué)

基本概念：偏摩爾量，化學(xué)勢，化學(xué)勢判據(jù)，拉烏爾定律，亨利定律，理想液態(tài)混合物，理想稀溶液，稀溶液的依數(shù)性，逸度與逸度因子，活度與活度因子，熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。

基本計(jì)算：偏摩爾量與摩爾量的計(jì)算;偏摩爾量的集合公式;Gibbs-Duhem方程;化學(xué)勢的定義與各類系統(tǒng)化學(xué)勢的表示式;化學(xué)勢判據(jù);拉烏爾定律與享利定律;理想液態(tài)混合物的定義及其特征;稀溶液的定義及其依數(shù)性;逸度與逸度因子的計(jì)算;活度和活度因子的計(jì)算;簡單汽液平衡計(jì)算。

5.化學(xué)平衡

基本概念：摩爾反應(yīng)Gibbs函數(shù)，化學(xué)反應(yīng)等溫方程，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)，經(jīng)驗(yàn)平衡常數(shù)，化學(xué)平衡，平衡轉(zhuǎn)化率，范特霍夫方程，平衡移動(dòng)。

基本計(jì)算：反應(yīng)等溫方程式的計(jì)算與應(yīng)用;有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的計(jì)算與應(yīng)用;標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的實(shí)驗(yàn)測定法;各種平衡常數(shù)之間的關(guān)系;平衡組成的計(jì)算;復(fù)相反應(yīng)的平衡問題;溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響;壓力對(duì)化學(xué)平衡的影響;惰性組分對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率的影響;反應(yīng)物配比對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率的影響。

6.相平衡

基本概念：相律，相數(shù)、組分?jǐn)?shù)和自由度數(shù)，單組分體系相圖，二組分體系相圖，步冷曲線，杠桿規(guī)則。

基本內(nèi)容：相律及其應(yīng)用;常見單組分系統(tǒng)相圖;二組分氣液平衡相圖及杠桿規(guī)則;二組分理想液態(tài)混合物的氣液平衡相圖;二組分真實(shí)液態(tài)混合物的氣液平衡相圖;水蒸汽蒸餾、精餾原理;二組分液態(tài)部分互溶系統(tǒng)及完全不互溶系統(tǒng)的氣液平衡相圖;二組分系統(tǒng)液—固平衡相圖;二組分固態(tài)不互溶凝聚系統(tǒng)相圖;相圖分析;熱分析法制相圖及溶解度法制相圖;重結(jié)晶原理;二組固態(tài)互溶系統(tǒng)相圖;固態(tài)完全互溶系統(tǒng)相圖;固態(tài)部分互溶系統(tǒng)相圖;生成穩(wěn)定化合物與不穩(wěn)定化合物凝聚系統(tǒng)相圖。

7.電化學(xué)

基本概念：原電池，電解池，電解質(zhì)溶液;正極負(fù)極和陰極陽極的定義;電導(dǎo)，電導(dǎo)率，摩爾電導(dǎo)率;離子的遷移數(shù)，離子電遷移率，離子獨(dú)立運(yùn)動(dòng)定律，平均離子活度，平均離子活度因子，離子強(qiáng)度，離子互吸理論;可逆電池，電池的電動(dòng)勢;原電池?zé)崃W(xué)，電池反應(yīng)，電極反應(yīng)，能斯特方程，電極電勢，濃差電池，液體接界電勢，分解電壓，極化，超電勢，極化曲線。

基本內(nèi)容：法拉第定律;離子的電遷移及遷移數(shù)計(jì)算;電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率與摩爾電導(dǎo)率計(jì)算;離子獨(dú)立運(yùn)動(dòng)定律;離子的摩爾電導(dǎo)率與離子的遷移率;電導(dǎo)測定的應(yīng)用;平均離子活度、平均離子活度因子與離子強(qiáng)度的計(jì)算;電池電動(dòng)勢和電極電勢的能斯特方程;原電池設(shè)計(jì);原電池?zé)崃W(xué)計(jì)算;電動(dòng)勢測定的應(yīng)用。

8、界面化學(xué)

基本概念：界面張力、界面功與界面吉布斯函數(shù)、表面張力，界面張力;彎曲液面，附加壓力，亞穩(wěn)狀態(tài)與新相的生成態(tài);固體表面上的吸附作用，物理吸附，化學(xué)吸附;Langmuir吸附，BET吸附的特征;接觸角，潤濕現(xiàn)象，鋪展;溶液的表面吸附現(xiàn)象，單分子膜，表面活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用。

基本計(jì)算：界面吉布斯函數(shù)的計(jì)算;彎曲液面的附加壓力計(jì)算;蒸氣壓與表面曲率的關(guān)系;楊氏方程; Langmuir吸附等溫公式及其應(yīng)用;溶液表面的吸附作用及吉布斯吸附公式。

9. 統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)初步

基本概念：能級(jí)，簡并度，定域子系統(tǒng)，離域子系統(tǒng)，獨(dú)立子系統(tǒng)，相依子系統(tǒng)，能級(jí)分布，狀態(tài)分布，微態(tài)數(shù)，最概然分布，平衡分布，玻爾茲曼分布，配分函數(shù)及其意義，析因子性質(zhì)，統(tǒng)計(jì)熵。

基本內(nèi)容：玻爾茲曼分布，玻爾茲曼熵的本質(zhì)及玻爾茲曼公式，配分函數(shù)的相關(guān)計(jì)算，熱力學(xué)函數(shù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算。

10.化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)

基本概念：化學(xué)反應(yīng)速率，基元反應(yīng)，非基元反應(yīng)，速率方程，反應(yīng)級(jí)數(shù)，速率常數(shù);活化能;對(duì)行反應(yīng)，平行反應(yīng)，連串反應(yīng);鏈反應(yīng)，爆炸極限;碰撞理論，過渡狀態(tài)理論，勢能面，活化絡(luò)合物，催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)初步概念。

基本內(nèi)容和計(jì)算：反應(yīng)速率實(shí)驗(yàn)測定;反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響;反應(yīng)速率方程;速率常數(shù)的意義;反應(yīng)分子數(shù)與反應(yīng)級(jí)數(shù)的區(qū)別與聯(lián)系;簡單反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程的積分形式及有關(guān)計(jì)算;溫度對(duì)反應(yīng)速度的影響;活化能計(jì)算和阿累尼烏斯公式的應(yīng)用;對(duì)峙反應(yīng)、平行反應(yīng)、連串反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)分析;復(fù)合反應(yīng)的近似處理法;根據(jù)反應(yīng)機(jī)理擬定速率方程;單分子反應(yīng)機(jī)理;鏈反應(yīng)的特征;動(dòng)力學(xué)理論的要點(diǎn);各類催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的基本特征。

11、膠體化學(xué)

基本概念：分散系統(tǒng)的概念，溶膠，高分子溶液，締合膠體;丁達(dá)爾效應(yīng);布朗運(yùn)動(dòng)，沉降與沉降平衡;電泳，電滲，雙電層結(jié)構(gòu);聚沉值，聚沉能力;乳狀液，凝膠，高分子溶液。

基本內(nèi)容：溶膠的制備和凈化;溶膠的光學(xué)性質(zhì);溶膠的動(dòng)力學(xué)性質(zhì);溶膠的電學(xué)性質(zhì)，

溶膠的帶電原因，溶膠膠團(tuán)結(jié)構(gòu);電解質(zhì)或高分子溶液對(duì)溶膠的穩(wěn)定和破壞作用。

二、考試要求(包括考試時(shí)間、總分、考試方式、題型、分?jǐn)?shù)比例等)

(一)考試時(shí)間：180分鐘

(二)總分：150分

(三)考試方式：閉卷，筆試

(四)題型與分?jǐn)?shù)比例：

1、填空題： 20%

2、選擇題： 20%

3、計(jì)算題： 60%

三、主要參考書目

1. 物理化學(xué)(第五版)，天津大學(xué)物理化學(xué)教研室，高等教育出版社

2. 物理化學(xué)簡明教程(第四版)，印永嘉，奚正楷，李大珍，高等教育出版社

3. 物理化學(xué)(第五版)，傅獻(xiàn)彩，沈文霞，姚天揚(yáng)編，高等教育出版社