考試科目：物理化學(xué)A 代碼：719

考試基本要求

考察考生掌握熱力學(xué)原理和應(yīng)用、化學(xué)平衡、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)、相平衡、表界面及膠體化學(xué)和基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)的熟練程度。

考試基本內(nèi)容

化學(xué)熱力學(xué)(50%，包含熱力學(xué)基礎(chǔ)，化學(xué)平衡和相平衡)，統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)(10%)，化學(xué)動(dòng)力學(xué)(35%)，電化學(xué)(35%)，表界面及膠體化學(xué)(20%)

第一部分：化學(xué)熱力學(xué)

考查目標(biāo)

l 理解熱力學(xué)的基本概念。

l 掌握在物質(zhì)的P、V、T變化、相變化和化學(xué)變化過程中計(jì)算熱、功和各種狀態(tài)函數(shù)變化值的原理和方法。

l 掌握單組分系統(tǒng)和二組分系統(tǒng)典型相圖的特點(diǎn)和應(yīng)用。

考試內(nèi)容

1.熱力學(xué)基礎(chǔ)

熱力學(xué)基本概念：平衡狀態(tài)，狀態(tài)函數(shù)，可逆過程，熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。

熱力學(xué)第一、第二、第三定律的敘述及數(shù)學(xué)表達(dá)式等熱力學(xué)公式的適用條件。

熱力學(xué)能、焓、熵、Helmholtz函數(shù)和Gibbs數(shù)數(shù)等熱力學(xué)函數(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)燃燒焓、標(biāo)準(zhǔn)生成焓、標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵、標(biāo)準(zhǔn)生成Gibbs函數(shù)等概念。

在物質(zhì)的P、V、T變化、相變化和化學(xué)變化過程中計(jì)算熱、功和各種狀態(tài)函數(shù)變化值的原理和方法。狀態(tài)方程(理想氣體狀態(tài)方程及Van der Waals方程)和物性數(shù)據(jù)(熱容、相變熱、蒸汽壓等)在特定系統(tǒng)的應(yīng)用。

熵增原理和各種平衡判據(jù)。

熱力學(xué)基本方程和Maxwell關(guān)系式。

用熱力學(xué)基本方程和Maxwell關(guān)系式推導(dǎo)重要熱力學(xué)公式。

2.相平衡

偏摩爾量和化學(xué)勢(shì)的概念。

從相平衡條件推導(dǎo) Clapeyron和Clapeyron-Clausius方程，能應(yīng)用這些方程進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。

Raoult定律和Henry定律以及它們的應(yīng)用。理想系統(tǒng)(理想溶液及理想稀溶液)中各組分化學(xué)勢(shì)的表達(dá)式。

相律及相圖分析，杠桿規(guī)則的應(yīng)用。

單組分系統(tǒng)和二組分系統(tǒng)典型相圖的特點(diǎn)和應(yīng)用。

3.化學(xué)平衡

標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)定義、計(jì)算及影響因素，等溫方程，用等溫方程判斷化學(xué)反應(yīng)的方向和限度。

化學(xué)移動(dòng)平衡原理，壓力和惰性氣體對(duì)化學(xué)反應(yīng)平衡組成的影響。

第二部分：統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)初步

考查目標(biāo)

l 掌握獨(dú)立子系統(tǒng)的微觀狀態(tài)，能量分布和宏觀狀態(tài)間的關(guān)系。

l 掌握Boltzmann分布和配分函數(shù)

考試內(nèi)容

獨(dú)立子系統(tǒng)的微觀狀態(tài)和能量分布。

Boltzmann能量分布及其適用條件。

配分函數(shù)的定義、物理意義和析因子性質(zhì)。

獨(dú)立子系統(tǒng)的能量、熵與配分函數(shù)的關(guān)系。

第三部分：化學(xué)動(dòng)力學(xué)

考查目標(biāo)

l 掌握化學(xué)反應(yīng)速率、反應(yīng)速率常數(shù)及反應(yīng)級(jí)數(shù)的概念，掌握通過實(shí)驗(yàn)建立速率方程的方法。

l 掌握各類反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理和動(dòng)力學(xué)特征

考試內(nèi)容

化學(xué)反應(yīng)速率、反應(yīng)速率常數(shù)及反應(yīng)級(jí)數(shù)的概念。

一級(jí)和二級(jí)反應(yīng)的速率方程及其應(yīng)用。

對(duì)行反應(yīng)、連串反應(yīng)、平行反應(yīng)、鏈反應(yīng)等復(fù)合反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理和動(dòng)力學(xué)特征。

由反應(yīng)機(jī)理建立速率方程的近似方法(穩(wěn)定態(tài)近似法、平衡態(tài)近似法)。

Arrhennius方程及其應(yīng)用，活化能及指前因子的定義和物理意義。

催化作用、光化學(xué)反應(yīng)、溶液中反應(yīng)的特征。

第四部分：電化學(xué)

考查目標(biāo)

l 掌握電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電機(jī)理和表征電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力的物理量。

l 掌握原電池的設(shè)計(jì)原理和應(yīng)用、電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定、計(jì)算以及與熱力學(xué)函數(shù)的關(guān)系。

l 掌握電極極化的原因、超電勢(shì)以及實(shí)際運(yùn)用。

考試內(nèi)容

電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電機(jī)理、離子遷移數(shù)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率、電解質(zhì)活度和離子平均活度系數(shù)。

原電池電動(dòng)勢(shì)與熱力學(xué)函數(shù)的關(guān)系，Nernst方程及其計(jì)算。

各種類型電極的特征和電動(dòng)勢(shì)測(cè)定的主要應(yīng)用。

產(chǎn)生電極極化的原因、超電勢(shì)的概念以及實(shí)際運(yùn)用。

第五部分：表界面及膠體化學(xué)

考查目標(biāo)

l 掌握表面張力和表面Gibbs函數(shù)的概念、潤濕、接觸角和Young方程。

l 掌握彎曲界面的附加壓力概念、Laplace公式和Kelvin公式及其應(yīng)用。

l 掌握物理吸附與化學(xué)吸附的含義和區(qū)別。掌握Langmuir單分子層吸附模型和吸附等溫式。

l 掌握膠體的制備、結(jié)構(gòu)和若干重要性質(zhì)，乳狀液的類型及穩(wěn)定和破壞的方法。

考試內(nèi)容

表面張力、表面Gibbs函數(shù)、彎曲界面的附加壓力

Laplace公式、Kelvin公式及其應(yīng)用。。

鋪展和鋪展系數(shù)、潤濕、接觸角和Young方程。

溶液界面的吸附及表面活性物質(zhì)的作用，Gibbs吸附等溫式。

物理吸附與化學(xué)吸附的含義和區(qū)別，Langmuir單分子層吸附模型和吸附等溫式。

膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)、膠體的制備、凈化和若干重要性質(zhì)(Tyndall效應(yīng)、Brown運(yùn)動(dòng)、沉降平衡、電泳和電滲)。

憎液溶膠的DLVO理論，乳狀液的類型及穩(wěn)定和破壞的方法。

參考書

《物理化學(xué)(第五版)》，天津大學(xué)物理化學(xué)教研室 編, ISBN:978-7-04-026279-7 出版時(shí)間：2009。

題型及分布

簡(jiǎn)述題 約30%

綜合題 約120%