2021貴州師范大學物理化學專業(yè)基礎(chǔ)專業(yè)研究生考試大綱 正文

《物理化學》考試大綱適用于報考化學學科各專業(yè)的碩士研究生招生考試?！段锢砘瘜W》是大學本科化學專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)理論課，它是從物質(zhì)的物理現(xiàn)象和化學現(xiàn)象的聯(lián)系入手探求化學變化基本規(guī)律的一門科學，其課程目的在于運用物理和數(shù)學的有關(guān)理論和方法研究化學系統(tǒng)中物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其變化規(guī)律。物理化學課程的主要內(nèi)容包括：化學熱力學、化學動力學、電化學等。要求考生熟練掌握物理化學的基本概念、基本原理及計算方法，并具有綜合運用所學知識分析和解決問題的能力。
一、考試的基本要求
要求考生比較系統(tǒng)地理解物理化學的基本概念和基本理論，掌握物理化學的基本思想和方法，應用物理化學原理分析解決問題。
二、考試方法、考試時間及題型
物理化學考試采用閉卷筆試形式，試卷滿分為150分，考試時間為180分鐘。
主要題型可能有：判斷題、選擇題、填空題、簡答題、作圖題、計算題等。
三、考試內(nèi)容
（一）熱力學第一定律
1、熱力學概論
2、熱平衡和熱力學第零定律-溫度的概念
3、熱力學的一些基本概念
4、熱力學第一定律
5、準靜態(tài)過程與可逆過程
6、焓
7、熱容
8、熱力學第一定律對理想氣體的應用
9、Carnot循環(huán)
10、Joule-Thomson效應-實際氣體的U和H
11、熱化學
12、赫斯定律
13、幾種熱效應
14、反應焓變和溫度的關(guān)系 — Kirchhoff定律
15、絕熱反應 — 非等溫反應

（二）熱力學第二定律
1、自發(fā)過程的共同特征 — 不可逆性
2、熱力學第二定律
3、Carnot定理
4、熵的概念
5、Clausius不等式與熵增加原理
6、熱力學基本方程
7、熵變的計算
8、熱力學第二定律的本質(zhì)
9、Helmholtz自由能和Gibbs自由能
10、變化的方向和平衡條件
11、G的計算示例
12、幾個熱力學函數(shù)間的關(guān)系
13、熱力學第三定律與規(guī)定熵

（三）多組分體系熱力學及其在溶液中的應用
1、多組分系統(tǒng)的組成表示法
2、偏摩爾量
3、化學勢
4、氣體混合物中各組分的化學勢
5、稀溶液中的兩個經(jīng)驗定律
6、理想液態(tài)混合物
7、理想稀溶液中任一組分的化學勢
8、稀溶液的依數(shù)性
9、活度與活度因子

（四）相平衡
1、多相體系平衡的一般條件
2、相律
3、單組分體系的相平衡
4、二組分體系的相圖及其應用

（五）化學平衡
1、化學反應的平衡條件和化學反應的親和勢
2、化學反應的平衡常數(shù)與等溫方程式
3、平衡常數(shù)的表示式
4、復相化學平衡
5、標準摩爾生成吉布斯自由能
6、溫度、壓力及惰性氣體對化學平衡的影響
7、同時化學平衡

（六）電解質(zhì)溶液
1、電化學的基本概念與電解定律
2、離子的電遷移和遷移數(shù)
3、電解質(zhì)溶液的電導
4、電解質(zhì)的平均活度和平均活度因子
5、強電解質(zhì)溶液理論簡介

（七）可逆電池的電動勢及其應用
1、可逆電池和可逆電極
2、電動勢的測定
3、可逆電池的書寫方法及電動勢的取號
4、可逆電池的熱力學
5、電動勢產(chǎn)生的機理
6、電極電勢和電池的電動勢
7、電動勢測定的應用

（八）電解與極化作用
1、分解電壓
2、極化作用
3、電解時電極上的競爭反應

（九）化學反應動力學基礎(chǔ)
1、化學反應速率表示法和速率方程
2、具有簡單級數(shù)的反應
3、幾種典型的復雜反應
4、溫度對反應速率的影響
5、碰撞理論
6、過渡態(tài)理論
7、在溶液中進行的反應
8、光化學反應
9、催化反應動力學

四、考試要求
（一）熱力學第一定律及其應用
1、理解系統(tǒng)和環(huán)境、狀態(tài)和狀態(tài)性質(zhì)、過程和途徑、可逆過程、功和熱的概念。
2、掌握熱力學第一定律和內(nèi)能的概念。熟知功和熱正負號的取號慣例及各種過程中功與熱的計算。
3、掌握U及H都是狀態(tài)函數(shù)以及狀態(tài)函數(shù)的特性。熟練應用熱力學第一定律計算理想氣體在等溫、等壓、絕熱等過程中的U、H、Q和W。
4、熟練應用生成焓、燃燒焓及鍵焓計算化學反應的焓變。
5、熟練應用赫斯定律和基爾霍夫定律。
6、了解卡諾循環(huán)的意義。了解摩爾定壓、定容熱容的概念；了解節(jié)流過程的特點。

（二）熱力學第二定律
1、了解自發(fā)變化的共同特征，掌握熱力學第二定律的意義。
2、掌握熱力學第二定律與卡諾定理的聯(lián)系。理解克勞修斯不等式的重要性。
3、熟記熱力學函數(shù)U、H、S、A、G的定義，并理解其物理意義。明確G在特殊條件下的物理意義，能熟練應用G來判別變化的方向和平衡條件。
4、熟練計算一些簡單過程的S、H、A和G，學會設計可逆過程，能利用范霍夫等溫式判別變化的方向。
5、熟練運用吉布斯-亥姆霍茲公式、克拉貝龍方程式和克勞修斯-克拉貝龍方程式。6、了解熱力學第三定律的內(nèi)容，明確規(guī)定熵值的意義、計算及其應用。掌握熵增加原理和各種平衡判據(jù)。

（三）多組分體系熱力學及其在溶液中的應用
1、熟悉多組分系統(tǒng)的組成表示法及其相互關(guān)系。
2、掌握拉烏爾定律和亨利定律。
3、掌握偏摩爾量和化學勢的定義，了解它們之間的區(qū)別和在多組分系統(tǒng)中引入偏摩爾量和化學勢的意義。
4、掌握理想氣體化學勢的表示式及其標準態(tài)的含義，了解理想和非理想氣體化學勢的表示式以及兩者的共同之處，了解逸度的概念。
5、了解理想液態(tài)混合物的通性及化學勢的表示方法。了解理想稀溶液中各組分化學勢的表示法。
6、掌握稀溶液的依數(shù)性，熟練應用依數(shù)性計算未知物的摩爾質(zhì)量。

（四）相平衡
1、掌握相、自由度、物種數(shù)、組分數(shù)的概念及求法。
2、理解相律的推導和表達，能熟練進行相數(shù)、自由度、組分數(shù)的計算。
3、掌握各種類型的相圖，并進行簡單分析（單組分、理想完全互溶雙液系及非理想二組分液體混合物相圖），理解相圖中各相區(qū)、線和特殊點所代表的意義，了解其自由度的變化情況。

（五）化學平衡
1、了解從化學勢導出標準平衡常數(shù)。
2、了解從平衡常數(shù)導出化學反應等溫式，掌握公式的使用。
3、 掌握均相和復相反應的平衡常數(shù)表示式，掌握理想氣體化學反應的各種平衡常數(shù)及其相互關(guān)系。
4、理解的意義以及與標準平衡常數(shù)的關(guān)系，掌握的求算和應用。
5、熟悉溫度，壓力和惰性氣體對化學平衡的影響。
6、掌握平衡常數(shù)和平衡組成的計算。

（六）電解質(zhì)溶液
1、掌握電化學的基本概念和電解定律。
2、了解遷移數(shù)的意義及希托夫法測定離子遷移數(shù)。
3、掌握電導率、摩爾電導率的意義及它們與溶液濃度的關(guān)系。
3、熟悉離子獨立移動定律及電導測定的一些應用。
4、掌握遷移數(shù)與摩爾電導率、離子電遷移率之間的關(guān)系，能熟練地進行計算。
5、理解電解質(zhì)的離子平均活度、平均活度因子的意義及其計算方法。
5、了解強電解質(zhì)溶液理論的基本內(nèi)容及適用范圍，掌握離子強度的計算及德拜-休克爾極限公式的使用。

（七）可逆電池的電動勢及其應用
1、掌握與可逆電池電動勢之間的關(guān)系。
2、掌握形成可逆電池的必要條件、可逆電極的類型和電池的書面表示方法，能熟練、正確地寫出電極反應和電池反應，并能根據(jù)所給化學反應設計原電池。
3、在正確寫出電極和電池反應的基礎(chǔ)上，掌握用Nernst方程計算電極電勢和電池的電動勢。
4、掌握熱力學與電化學之間的聯(lián)系，利用電化學測定的數(shù)據(jù)計算熱力學函數(shù)的變化值。
5、熟悉電動勢測定的主要應用，從可逆電池測定數(shù)據(jù)計算平均活度因子、解離平衡常數(shù)和溶液的pH值。

（八）電解與極化作用
1、了解分解電壓的意義。
2、了解極化現(xiàn)象、超電勢、極化作用的種類、降低極化作用的方法。了解極化曲線、電解池與原電池的極化曲線的異同點。了解超電勢在電解中的作用。
3、在電解過程中，能判斷在兩個電極上首先發(fā)生反應的物質(zhì)。
（九）化學反應動力學基礎(chǔ)
1、掌握宏觀動力學中反應速率的表示法，基元反應，非基元反應，反應級數(shù)，反應分子數(shù)，速率常數(shù)等的基本概念。
2、掌握簡單級數(shù)的反應如零級、一級、二級的特點，從實驗數(shù)據(jù)利用各種方法判斷反應級數(shù)，熟練地利用速率方程計算速率常數(shù)，半衰期等。
3、掌握三種典型的復雜反應（對峙反應、平行反應和連續(xù)反應）的特點，使用合理的近似的方法作一些簡單的計算。
4、掌握Arrhenius經(jīng)驗式的各種表示形式，掌握活化能的含義及對反應速率的影響，掌握活化能的求算方法。
5、了解較常用的反應速率理論，碰撞理論和過渡態(tài)理論的基本內(nèi)容和優(yōu)缺點
6、了解溶液反應的特點和溶劑對反應的影響（原鹽效應），會判斷離子強度對不同反應速率的影響。
7、掌握光化學反應及催化反應的特點。

五、主要參考書目
1、《物理化學》（第五版），傅獻彩、沈文霞、姚天揚、侯文華編，高等教育出版社，2005年。
2、《物理化學》(第六版)，天津大學物化教研室編，高等教育出版社，2017年。
3、《基礎(chǔ)物理化學》，朱文濤編著，清華大學出版社，2011年。
4、《物理化學》(第六版)，朱志昂，阮文娟編著，科學出版社，2018年。

貴州師范大學

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