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

《物理化學(xué)》考試大綱適用于報考化學(xué)學(xué)科各專業(yè)的碩士研究生招生考試?！段锢砘瘜W(xué)》是大學(xué)本科化學(xué)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(xué)現(xiàn)象的聯(lián)系入手探求化學(xué)變化基本規(guī)律的一門科學(xué)，其課程目的在于運用物理和數(shù)學(xué)的有關(guān)理論和方法研究化學(xué)系統(tǒng)中物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其變化規(guī)律。物理化學(xué)課程的主要內(nèi)容包括：化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、電化學(xué)等。要求考生熟練掌握物理化學(xué)的基本概念、基本原理及計算方法，并具有綜合運用所學(xué)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(xué)的基本概念和基本理論，掌握物理化學(xué)的基本思想和方法，應(yīng)用物理化學(xué)原理分析解決問題。
二、考試方法、考試時間及題型
物理化學(xué)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(xué)第一定律
1、熱力學(xué)概論
2、熱平衡和熱力學(xué)第零定律-溫度的概念
3、熱力學(xué)的一些基本概念
4、熱力學(xué)第一定律
5、準(zhǔn)靜態(tài)過程與可逆過程
6、焓
7、熱容
8、熱力學(xué)第一定律對理想氣體的應(yīng)用
9、Carnot循環(huán)
10、Joule-Thomson效應(yīng)-實際氣體的U和H
11、熱化學(xué)
12、赫斯定律
13、幾種熱效應(yīng)
14、反應(yīng)焓變和溫度的關(guān)系 — Kirchhoff定律
15、絕熱反應(yīng) — 非等溫反應(yīng)

（二）熱力學(xué)第二定律
1、自發(fā)過程的共同特征 — 不可逆性
2、熱力學(xué)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(xué)基本方程
7、熵變的計算
8、熱力學(xué)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(xué)函數(shù)間的關(guān)系
13、熱力學(xué)第三定律與規(guī)定熵

（三）多組分體系熱力學(xué)及其在溶液中的應(yīng)用
1、多組分系統(tǒng)的組成表示法
2、偏摩爾量
3、化學(xué)勢
4、氣體混合物中各組分的化學(xué)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(xué)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(yīng)用

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

（六）電解質(zhì)溶液
1、電化學(xué)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(dǎo)
4、電解質(zhì)的平均活度和平均活度因子
5、強(qiáng)電解質(zhì)溶液理論簡介

（七）可逆電池的電動勢及其應(yīng)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(xué)
5、電動勢產(chǎn)生的機(jī)理
6、電極電勢和電池的電動勢
7、電動勢測定的應(yīng)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(yīng)

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

四、考試要求
（一）熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)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(xué)第一定律和內(nèi)能的概念。熟知功和熱正負(fù)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(yīng)用熱力學(xué)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(yīng)用生成焓、燃燒焓及鍵焓計算化學(xué)反應(yīng)的焓變。
5、熟練應(yīng)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(xué)第二定律
1、了解自發(fā)變化的共同特征，掌握熱力學(xué)第二定律的意義。
2、掌握熱力學(xué)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(xué)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(yīng)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(xué)會設(shè)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(xué)第三定律的內(nèi)容，明確規(guī)定熵值的意義、計算及其應(yīng)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(xué)及其在溶液中的應(yīng)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(xué)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(xué)勢的意義。
4、掌握理想氣體化學(xué)勢的表示式及其標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的含義，了解理想和非理想氣體化學(xué)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(xué)勢的表示方法。了解理想稀溶液中各組分化學(xué)勢的表示法。
6、掌握稀溶液的依數(shù)性，熟練應(yīng)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?jǐn)?shù)的概念及求法。
2、理解相律的推導(dǎo)和表達(dá)，能熟練進(jìn)行相數(shù)、自由度、組分?jǐn)?shù)的計算。
3、掌握各種類型的相圖，并進(jìn)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(xué)平衡
1、了解從化學(xué)勢導(dǎo)出標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。
2、了解從平衡常數(shù)導(dǎo)出化學(xué)反應(yīng)等溫式，掌握公式的使用。
3、 掌握均相和復(fù)相反應(yīng)的平衡常數(shù)表示式，掌握理想氣體化學(xué)反應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的關(guān)系，掌握的求算和應(yīng)用。
5、熟悉溫度，壓力和惰性氣體對化學(xué)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(xué)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(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)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(dǎo)測定的一些應(yīng)用。
4、掌握遷移數(shù)與摩爾電導(dǎo)率、離子電遷移率之間的關(guān)系，能熟練地進(jìn)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(qiáng)電解質(zhì)溶液理論的基本內(nèi)容及適用范圍，掌握離子強(qiáng)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(yīng)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(yīng)和電池反應(yīng)，并能根據(jù)所給化學(xué)反應(yīng)設(shè)計原電池。
3、在正確寫出電極和電池反應(yīng)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(xué)與電化學(xué)之間的聯(lián)系，利用電化學(xué)測定的數(shù)據(jù)計算熱力學(xué)函數(shù)的變化值。
5、熟悉電動勢測定的主要應(yīng)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(yīng)的物質(zhì)。
（九）化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)基礎(chǔ)
1、掌握宏觀動力學(xué)中反應(yīng)速率的表示法，基元反應(yīng)，非基元反應(yīng)，反應(yīng)級數(shù)，反應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(fù)雜反應(yīng)（對峙反應(yīng)、平行反應(yīng)和連續(xù)反應(yīng)）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(yīng)速率的影響，掌握活化能的求算方法。
5、了解較常用的反應(yīng)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(yīng)的特點和溶劑對反應(yīng)的影響（原鹽效應(yīng)），會判斷離子強(qiáng)度對不同反應(yīng)速率的影響。
7、掌握光化學(xué)反應(yīng)及催化反應(yīng)的特點。

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

貴州師范大學(xué)

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