北京化工大学硕士研究生入学考试《 物理化学》（含实验）考试大纲
一、课程名称、对象
名称：物理化学（包括物理化学实验）
对象：化学、化工、材料等专业硕士研究生入学考试用
二、考试大纲内容
第一章物质的p、V、T性质
1、理想气体
理想气体的宏观定义及微观模型，分压定律、分体积定律。
2、真实气体
真实气体的液化、与理想气体的偏差及状态方程。
3、对应状态原理及压缩因子图
临界现象、临界参数、对比参数、对应状态原理；压缩因子图及使用。
第二章热力学第一定律
1、基本概念
系统、环境、过程、途径、性质、状态、状态函数、平衡态。
2、热力学第一定律
功、热、热力学能，热力学第一定律。
3、热容
平均热容、定压摩尔热容（Cp,m）、定容摩尔热容（Cv,m）；Cp,m与Cv,m的关系。
4、热力学第一定律对理想气体的应用
焦耳实验，理想气体的热力学能、焓、热容差；理想气体的等温、等压、等容与绝热过程。
5、热力学第一定律对实际气体的应用
焦耳--汤姆生效应、节流系数；实际气体的热力学能与焓。
6、相变焓。
7、热化学
等压、等容热效应，Hess定律。
8、摩尔反应焓
反应进度、标准态、标准摩尔反应焓、标准摩尔生成焓及标准摩尔燃烧焓；标准摩尔反应焓与温度的关系。
第三章热力学第二定律
1、热力学第二定律
自发过程的共同特征、热力学第二定律的文字表述；卡诺循环及卡诺定理，热力学第二定律的数学表达式；熵增原理及熵判据。
2、熵变计算
简单p.V.T变化过程、可逆相变与不可逆相变过程的熵变。
3、热力学第三定律
热力学第三定律，规定熵、标准熵，化学反应熵变的计算。
4、亥姆霍兹函数与吉布斯函数
定义、等温等容过程与等温等压过程变化方向的判据，亥姆霍兹函数与吉布斯函数变化的计算。
5、热力学基本方程和麦克斯韦关系式
热力学基本方程、麦克斯韦关系式；热力学证明的一般方法。
6、热力学第二定律应用举例
克拉佩龙方程和克劳修斯-克拉佩龙方程。
第四章多组分系统热力学
1、拉乌尔定律与享利定律。
2、偏摩尔量与化学势。
偏摩尔量、吉布斯--杜亥姆方程，化学势，理想气体的化学势、实际气体的化学势。
3、理想液态混合物
理想液态混合物中任意组分的化学势，理想液态混合物的混合性质。
4、理想稀溶液
溶剂、溶质的化学势，分配定律，稀溶液的依数性。
5、逸度及逸度系数。
6、活度及活度系数。
第五章化学平衡
1、化学反应的方向和限度
化学反应平衡的条件、标准平衡常数的导出及化学反应等温方程式。
2、理想气体反应的平衡常数
标准平衡常数的性质、Ky、Kp、Kcy、Ky、Kn的关系；平衡常数及平衡组成的计算。
3、有纯态凝聚相参加的理想气体反应
标准平衡常数的表示式，分解压力与分解温度。
4、标准摩尔反应吉布斯函数、标准摩尔生成吉布斯函数及其计算。
5、温度对标准平衡常数的影响。
吉布斯一亥姆霍兹方程、范特霍夫方程，平衡常数与温度的关系。
6、其它因素(浓度、压力、惰性组分)对化学平衡的影响。
7、同时平衡，反应耦合。
8、真实气体的化学平衡。
第六章相平衡
1相律
相、相平衡、组分数、自由度数的概念，相律的推导。
2、单组分系统相平衡
水的相图绘制及分析。
3、两组分液态完全互溶系统的气-液平衡
理想液态混合物的p-X、T-X图，杠杆规则。真实液态混合物的p-X、T-X图，恒沸混合物及精馏原理。
4、两组分液态部分互溶系统气-液平衡
部分互溶系统的温度-溶解度图、部分互溶系统的气-液平衡相图(T-X图)。
5、两组分液态完全不互溶系统的气-液平衡
气-液平衡T-X、p-T图，水蒸汽蒸馏。
6、两组分系统的液一固平衡
两组分固态不溶凝聚系统相图（生成低共熔混合物及水盐系统相图)；生成化合物(稳定、不稳定)的凝聚系统相图。
7两组分固态互溶(完全互溶、部分互溶)系统
相图的绘制（热分析法及溶解度法）；步冷曲线及相图分析。
第七章统计热力学初步
1、基本概念
统计系统分类、粒子的运动形式及能级公式。能级分布与状态分布。
2、微态数
分布的微态数、系统的总微态数及计算。
3、最可几分布与平衡分布
等概率假设、最概然分布；波尔兹曼分布(拉格朗日待定乘数法)；最概然分布与平衡分布的关系。
4、粒子的配分函数
配分函数的定义及析因子性质，能量零点对配函数的影响。粒子的平动、双原子分子转动及振动配分函数的计算。
5、粒子配分函数与系统热力学性质的关系
理想气体的热力学性质及统计热力学模型；理想气体的状态方程式、热力学能、焓、热容等热力学性质的统计关系式。理想气体的统计熵及化学平衡常数的统计表达式。
第八章 电化学
1、电解质溶液导电机理及导电能力
电解质溶液的导电机理、法拉弟定律，离子的迁移现象，迁移数及实验测定，电迁移率、电导、电导率、摩尔电导率及影响电导的因素；离子独立运动定律，电导测定及应用。
2、电解质的平均活度和平均活度系数，德拜-休格尔极限公式。
3、原电池的电动势的产生及电动势的能斯特方程。
4、可逆电池。
5、原电池热力学。
6、电极电势
标准氢电极、参比电极；电极电势及其计算；电极电势与电池电动势的关系.
7、浓差电池：电极浓差电池与电解质浓差电池；液体接界电势的产生及计算。
8、电极的种类及电池设计：原电池设计的一般方法。
9、极化作用：分解电压、电极极化与超电势、极化曲线、析出电势；电解时的电极反应。
第九章化学动力学基础
1、化学反应的速率
反应速率的表示方法及实验测定。
2、化学反应的速率方程（微分式）
基元反应的概念及速率方程、反应分子数，反应级数、速率常数及速率方程的一般形式。
3、速率方程的积分式
零级、一级、二级及n级反应的特点。
4、速率方程的确定
微分方法、积分法、半衰期法等。
5、温度对反应速率的影响
阿累尼乌斯方程及活化能。
6、简单复杂反应
对行反应、平行反应、连串反应速率方程的建立、反应速率的近似处理（选取速控步法、平衡态法及稳态法）。
7、链反应：链反应机理及动力学方程；链反应与爆炸。
8、反应速度理论
碰撞理论及过渡状态理论。
9、溶液中的反应。
10、光化学。
光化反应的基本定律、量子效率；光化学反应的机理与速率方程。
11、催化反应
催化作用的通性、催化剂的活性和选择性；催化反应的一般机理。均相催化反应；气-固相催化反应―固体表面上的吸附，气-固相催化反应的步骤及催化反应动力学。
第十章表面现象
1、表面吉布斯函数与表面张力。
2、润湿现象、接触角、润湿与辅展、杨氏方程。
3、弯曲液面的附加压力、饱和蒸汽压、拉普拉斯方程、开尔文方程及毛细现象。
4、亚稳状态和新相的生成、过饱和蒸气、过热液体、过冷液体、过饱和溶液。
5、固体表面上的吸附作用：物理吸附与化学吸附、兰格谬尔单分子层吸附理论及兰格谬尔吸附等温式、BET吸附公式及固体比表面积的测定。
6、液体表面吸附作用：吉布斯吸附公式、表面活性物质。
第十一章 胶体化学
1、 胶体及分散物系概述
分散物系的基本性质与分类。
2、 胶体的光学性质
丁达尔效应、瑞利公式。
3、 胶体的动力性质
布朗运动、扩散、沉降与沉降平衡。
4、 胶体的电学性质
电泳、电渗现象；胶团结构、沉降电势、流动电势。
5、 溶胶的稳定和聚沉
胶粒的稳定性，溶胶的聚沉及聚沉值。
三、实验部分
1、内容：
实验一：恒温槽原理及无水乙醇黏度的测定
实验二：萘的燃烧热的测定
实验三：液体饱和蒸汽压的测定
实验四：氨基甲酸胺分解反应平衡常数的测定
实验五：二组分系统气液平衡相图
实验六：乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定
实验七：蔗糖转化反应速率常数的测定
实验八：原电池电动势的测定
2、要求：
掌握实验原理、实验装置原理、实验数据处理方法、实验测定及实验结果的误差分析。
四、参考资料
[1]《物理化学》上、下册.天津大学物理化学教研室编 李松林等，北京：高等教育出版社.2009年第五版
[2]《物理化学简明教程》北京化工大学编 张丽丹等，北京：高等教育出版社.2011年第一版
[3]《物理化学例题与习题》北京化工大学编，北京：化学工业出版社.2001年第一版，2006年第二版
[4]《大学化学实验》北京化工大学编 柯以侃等，北京：化学工业出版社.2010年第二版
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发表于 2017-2-22 11:03:13
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