2016年长江大学809物理化学考研大纲

2016 年全国硕士研究生统一入学考试
物理化学 科目考试大纲
一、考查目标
物理化学考试涵盖该课程中的化学热力学、化学动力学、电化学、界面和胶体化学等
内容，要求考生比较系统地掌握上述内容的基本概念、基本原理和基本方法，能够比较熟
练地运用所学的基本原理和基本方法分析、判断和解决物理化学有关理论问题和实际问
题。
二、考试形式和试卷结构
1、试卷满分及考试时间
本试卷满分 150 分，考试时间为 180 分钟。
2、答题方式
答题方式为闭卷、笔试。
3、试卷内容结构
化学热力学（包括气体；热力学第一、二、三定律；多组分系统热力学；相平衡
与化学平衡） 45 分
电化学 30 分
化学动力学 45 分
界面和胶体化学 30 分
4、试卷题型结构
单项选择题 40 分（15 小题，每题 3 分）
填空题 15 分（5 空，每空 3 分）
论证及验证题 15 分（3 小题，每题 5 分）
相图说明题（二组分物系相图） 15 分（1 小题，15 分）
计算题 65 分（4 小题）
三、课程考试内容及要求
（一）化学热力学
1. 气体的 pVT 性质
主要内容：
理想气体的状态方程及微观模型；道尔顿定律及阿马格定律。实际气体的 pVT 性质与
分子间力；范德华方程与维里方程；实际气体的液化与临界性质；对应状态原理与压缩因
子图。
基本要求：
〔掌握〕理想气体状态方程、范德华方程及压缩因子图。
〔理解〕理想气体模型、实际气体的液化与临界性质。
〔了解〕分子间力，对应状态原理。
2. 热力学第一定律
主要内容：
热力学第一定律；恒压热、恒容热及焓。过程热的计算：标准热容；标准相变焓；标
准生成焓和标准燃烧焓。可逆体积功的计算
基本要求
〔掌握〕pVT 变化、可逆相变化及不可逆相变化、化学变化中 HUQW  ,,, 的计算。尤
其是状态函数法的应用。
〔理解〕状态函数、内能、焓的定义；恒容热、恒压热、摩尔热容、平均摩尔热容、相变
焓、反应进度、标准态等的定义；标准摩尔反应焓、标准摩尔燃烧焓、标准摩尔生成焓、
恒压反应热、可逆过程、等温可逆功、可逆绝热功等概念及计算公式；焦耳实验的结论、
焦－汤系数的意义。
〔了解〕系统与环境分类、广延性质与强度性质、平衡态、过程与途径；节流膨胀。
3. 热力学第二定律
主要内容：
卡诺循环，热机效率；热力学第二定律、熵、熵变的计算；热力学第三定律、亥姆霍
兹函数及吉布斯函数；热力学基本方程及麦可斯韦关系式；第二定律应用举例－克拉佩龙
－克劳修斯方程的应用。
基本要求：
〔掌握〕熵判据、亥姆霍兹判据、吉布斯判据和化学势判据及其应用条件；各种过程的Δ
S、Δ A 及Δ G 的计算方法及技巧（状态函数法）；热力学基本方程、麦克斯韦方程及运用
推导热力学公式的基本演绎方法；克拉佩龙、克拉佩龙－克劳修斯方程的计算。
〔理解〕热力学第二定律、第三定律、规定熵、标准反应熵、卡诺循环；在特定条件下Δ
A 及Δ G 的物理意义
〔了解〕热机效率；熵函数、亥姆亥兹函数和吉布斯函数的引出；热力学第三定律的建立
及标准熵的含义。
4．多组分系统的热力学
主要内容
偏摩尔量；化学势；多组分系统的热力学基本方程；平衡判据与平衡条件；多组分系
统中各组分化学势的表达式；逸度和逸度因子；稀溶液的气液平衡；拉乌尔定律与亨利定
律；理想混合物与理想稀溶液；活度与活度因子。
基本要求：
〔掌握〕拉乌尔定律、亨利定律对稀溶液的计算；拉乌尔定律对理想液态混合物的计算；
偏摩尔量、化学势的定义；理想气体及理想液态混合物中组分 B 的化学势；稀溶液的依数
性及其计算。
〔理解〕组成可变的多相多组分系统及其热力学基本方程；用化学势表达的适用于相变化
和化学变化的平衡判据；逸度和活度的概念。理想液态混合物的概念及混合性质。
〔了解〕偏摩尔量之间的关系；真实气体的化学势；分配定律；逸度及活度参考态的选择；
5. 化学平衡
主要内容：
各类平衡常数及其应用：标准平衡常数，均相化学反应的平衡常数，液态或固态混合
物中化学反应的平衡常数，溶液中化学反应的平衡常数，有纯液体或纯固体参加的多相化
学反应的平衡常数，化学反应的方向和限度，等温方程，同时平衡。平衡常数、平衡组成
及平衡转化率的计算；温度、压力、惰性组分对化学平衡的影响。
基本要求：
〔掌握〕用等温方程判断化学反应的方向与限度；平衡常数、平衡组成及平衡转化率的计
算；用范特霍夫方程计算不同温度下的平衡常数；用热性质数据计算标准平衡常数；温度、
压力、惰性组分对化学平衡的影响。
〔理解〕标准平衡常数的定义和特性；以逸度、分压、浓度、活度、摩尔分数表示的平衡
常数的定义和特性，能及它们与标准平衡常数的关系。
〔了解〕同时平衡和反应耦合的知识；真实气体的化学平衡。
6. 相平衡
主要内容：
相律；单组分系统相图；二组分系统的气液平衡相图；二组分系统气液液相图；二组
分系统的液固平衡相图；杠杆规则；冷却曲线；
基本要求
〔掌握〕对二组分系统的气液平衡相图：掌握恒温和恒压相图中点、线、面的意义，会应
用相律分析相图，会应用杠杆规则计算各相的量。对二组分系统的液固平衡相图：掌握恒
温相图中点、线、面的意义，会应用相律分析相图，能够根据相图绘出冷却曲线；
〔理解〕精馏原理及结果；气液液平衡相图。
〔了解〕利用冷却曲线绘制相图。
（二）电化学
主要内容：
电解质溶液的平衡性质：电解质溶液的活度及其应用。电解质溶液的传递性质：电解
质溶液的导电机理；离子迁移数及电迁率；电解质溶液的电导率；电导测定的应用；电解
质溶液的扩散。电化学平衡：原电池的电动势和界面电势差；电化学系统热力学；电池电
动势与电极电势；各种类型的电极和标准电池；浓差电池和液体接界电势。分解电压；极
化现象与超电势；电解时的电极反应。
基本要求：
〔掌握〕离子迁移数、电迁率、电导率、摩尔电导率的定义、关系及计算；电池书写的惯
例；电池反应和电极反应的能斯特方程；电池反应电势和电极反应电势的计算及应用；能
斯特方程的计算及应用；引起极化的原因及结果。
〔理解〕电解质活度、离子活度、离子平均活度及离子平均活度系数的定义。电解质的导
电机理；超电势的含义与极化曲线；电导测定的应用。
〔了解〕离子互吸理论；浓差电池的原理；离子电迁移数的测定及德拜－休格尔理论。
（三） 化学动力学
1. 化学动力学基础
主要内容：
化学动力学基本原理：化学反应的速率；反应速率方程；简单级数反应的积分式。典
型复合反应：对峙反应；连串反应；平行反应。温度对反应速率的影响。动力学实验方法
和数据处理：反应级数的确定。反应机理与速率方程。复杂反应的近似处理方法。基元反
应速率理论概要；单分子反应。
基本要求：
〔掌握〕化学反应的速率的不同定义及相互关系；零级、一级、二级反应速率方程的特点
及其计算；阿仑尼乌斯方程及应用；由反应机理得到反应速率方程的平衡态处理法和恒稳
态处理法。
〔理解〕基元反应、复合反应及它们之间的关系；反应速率方程中一些特征参数如分子数、
级数、速率常数和速率系数的含义。典型复合反应的特征。
〔了解〕基元反应速率的速率理论；典型复合反应的计算。
2. 各类特殊反应的动力学
主要内容：
溶液中的化学反应；扩散与化学反应；燃烧与爆炸；均相催化反应；光化学反应；酶
催化反应。
基本要求：
〔掌握〕光化反应第一、第二定律。
〔理解〕溶液中反应速率方程的特点，区别扩散控制与反应控制；支链反应机理与燃烧和
爆炸的关系；酶催化反应的特点。
〔了解〕溶剂与溶质的朴素作用和扩散对溶液中反应的影响；分子聚合反应和自由基反应
速率方程的特点；链反应机理与速率方程的关系。
（四）界面和胶体化学
1.界面现象
主要内容：
比表面吉布斯函数与表面张力；弯曲液面上的附加压力与毛细现象；亚稳状态与新相
的生成；普拉斯方程；开尔文方程；润湿作用。界面平衡特性：气液界面和液液界面；表
面活性物质；固体表面上的吸附作用；固体吸附的实验、半经验和理论方法。界面速率过
程：多相催化作用；多相催化动力学。
基本要求：
〔掌握〕拉普拉斯方程、开尔文方程、吉布斯等温式、杨氏方程、朗格缪尔吸附等式的计
算及其应用。
〔理解〕界面吉布斯函数、界面张力及界面过剩的意义；影响界面张力的因素；固体表面
的物理吸附和化学吸附的概念。
〔了解〕润湿、粘附等界面现象的热力学基础； BET 公式的意义及应用；亚稳平衡及新
相的生成；多相催化动力学速率方程的特点。
2. 胶体化学
主要内容：
胶体系统的分类，胶体系统的稳定、制备和破坏。胶体系统的特性：胶体系统的平衡
性质；胶体系统的力学性质、电学性质和光学性质；憎液溶胶的胶团结构；憎液溶胶的稳
定性理论－DLVO 理论；憎液溶胶的聚沉；乳状液和泡沫。
基本要求：
〔掌握〕胶体系统的基本特征；憎液溶胶的稳定性；胶团结构；影响憎液溶胶聚沉的主要
因素。
〔理解〕胶体的动力学及电学性质；电动电势；
〔了解〕胶体的制备及光学性质，缔合胶体、乳状液和泡沫的特点及其稳定的因素。
四、考试大纲适应专业及参考书目
适应专业：化学工艺、应用化学、环境工程等专业。
参考书目：天津大学，《物理化学》（上、下册），第四版，高等教育出版社，2001 年。