科目代码:856
科目名称:物理化学
适用专业:化学工程与技术
制订单位:沈阳师范大学
修订日期:2019年9月
《物理化学》考试大纲
一、考察目标及要求
要求考生熟练掌握物理化学的基本概念、基本原理及计算方法,并具有综合运用物理化学知识分析和解决实际问题的能力。
二.考试内容
1. 热力学第一定律
●掌握热力学基本概念,如体系、环境、状态、功、热量、变化过程等,着重掌握状态函数的特点;
●明确热力学能(U)和焓(H)都是状态函数,热(Q)和功(W)都是与过程相联系的物理量;
●掌握用状态函数分析和处理问题的方法;
●理解可逆过程与最大功的概念;
●掌握热力学第一定律的表述与数学表达式,熟练计算理想气体在等温、等压、等容和绝热过程中的ΔU、ΔH、Q及W;
●理解反应进度与反应热效应的概念,熟练应用盖斯定律由生成热、燃烧热等热化学数据计算常温下反应热;
●掌握用基尔霍夫定律计算不同温度下的反应热。
2.热力学第二定律
●了解一切自发过程的共同特征,明确热力学第二定律的意义;
●了解热力学第二定律与卡诺定理的联系,理解克劳修斯不等式的重要性;
●熵与熵增加原理是本章重点。理解熵是状态函数的概念与意义。掌握用熵变判断过程方向与限度的方法与条件。熟练掌握一些典型过程的ΔS计算;
●吉布斯自由能(G)的概念及其应用是本章的重点,明确吉布斯自由能的定义及吉布斯自由能变化ΔG在特定条件下的物理意义,重点掌握吉布斯自由能判据的适用条件及其应用,熟练掌握一些典型过程的ΔG计算;
●了解赫姆霍兹自由能(A)的定义,掌握ΔA判据的适用条件及其应用;
●掌握热力学函数关系式和热力学基本公式;
●了解热力学第三定律的内容及标准熵、规定熵的定义和计算。
3.多组分体系热力学及其在溶液中的应用
●熟悉溶液浓度的各种表示法及其相互关系;
●偏摩尔量和化学势是本章的重点之一,理解偏摩尔量和化学势的意义,了解化学表示式,标准态的选择及逸度、活度的概念与意义;
●熟练掌握拉乌尔定律与亨利定律及其应用;
●理解理想液态混合物、稀溶液和实际溶液区别;
●了解溶液中各组分的化学势,各组分的标准态有何不同;
●了解稀溶液依数性。
4.相平衡
●明确相、组分数和自由度的概念;
●掌握相律,并能应用相律说明相图中各点、线、面的意义和自由度数目;
●了解克劳修斯—克拉贝龙方程,并掌握其计算及应用;
●掌握杠杆规则及其在相图中的应用;
●以完全互溶双液系为重点,了解其p-x图和T-x图,掌握精馏的基本原理;
●以简单低共熔物的相图为重点,了解相图的绘制及其应用,能根据相图绘出步冷曲线,或由步冷曲线绘制简单相图;
●会解析有化合物生成的系统的二元液-固相图。
5.化学平衡
●理解并掌握化学反应等温式,明确其意义及应用;
●掌握标准反应自由能(ΔrGmθ)和标准生成自由能(ΔfGmθ)的概念和意义,并能由此计算一般反应的平衡常数;
●理解标准平衡常数(Kp0)的意义,掌握有关平衡常数的计算;
●熟悉其它平衡常数(Kp、Kc和Kx)不同表示法之间的关系;
●掌握均相反应和复相反应平衡常数表示法及有关计算;
●了解平衡常数与温度、压力的关系和惰性气体对平衡组成的影响,掌握有关计算。
6.电解质溶液
●理解电解质水溶液导电机理和离子迁移数的概念;
●掌握电解质溶液电导表示方法、测定和应用;
●明确电导率、摩尔电导率的意义及其与浓度的关系;
●掌握离子独立运动定律;
●了解离子活度、平均活度、平均活度系数概念及德拜——尤格尔极限公式。
7.可逆电池的电动势及其应用
●熟悉电化学惯用的电极名称及符号,掌握原电池的表示方法,理解可逆电池概念;
●明确电动势与ΔrGm的关系,了解温度对电动势的影响,掌握从电动势计算热力学函数(Δ rHm和ΔrSm)和平衡常数的方法;
●掌握电动势和电极电势与浓度(活度)的关系,理解标准电极电势的意义和应用;
●了解电动势产生的机理;
●掌握电动势测定法的一些应用(氧化能力估计、平衡常数计算等);
●熟练写出给定电池的电极反应和电池反应,并能计算其电动势;
●熟练掌握由化学反应来设计电池。
8.电解与极化作用
●了解分解电压的意义;
●熟练掌握产生极化的原因及过电位在电解中的作用;
●能计算一些简单的电解分离问题。
9.化学动力学
●掌握反应速率表示法;
●明确基元反应、反应分子数、简单反应及复杂反应等概念;
●重点掌握反应物的浓度与温度对反应速率的影响;
●明确速率公式是如何建立的,速率常数的意义;
●熟练掌握简单级数反应(零级、一级、二级)反应的速率公式及其各种特征;
●了解从实验数据求反应级数与速率常数的几种常用方法;
●熟练掌握温度对反应速率的影响——阿累尼乌斯公式,理解活化能概念及其对反应速率的影响,掌握由实验数据计算活化能的方法;
●掌握链反应的特点,会应用稳态近似平衡假设等近似处理的方法;
●掌握化学动力学的碰撞和过渡态理论;
●了解光化反应的特点;
●了解催化反应的特点和常见的催化反应的类型。
10.表面与胶体化学
●明确表面吉布斯能、表面张力的概念,表面张力和温度的关系;
●明确弯曲表面的附加压力产生的原因及与曲率半径的关系;
●了解弯曲表面上的蒸汽压与平面相比有何不同,解释常见的表面现象;
●理解吉布斯吸附等温式,理解表面活性物质的特性以及分类和作用;
●了解液—液界面和液—固界面的铺展与润湿,理解气—固表面的吸附本质及吸附等温式的主要类型,解释简单的表面反应动力学;
●了解胶体分散体系的基本特性,如动力学性质和光学性质及电学性质;
●了解胶体的稳定性特点及电解质对溶胶稳定性的影响,判断电解质聚沉能力的大小。
三、试卷结构
1. 选择题
2. 填空题
3. 简答题
4. 计算题
四、参考书目
1.《物理化学》(上、下册)(第五版)傅献彩等编 高等教育出版社 2006年1月
2.《物理化学简明教程》(第四版)印永嘉等编 高等教育出版社 2007年8月