考試科目：物理化學A 代碼：719

考試基本要求

考察考生掌握熱力學原理和應用、化學平衡、化學動力學、電化學、相平衡、表界面及膠體化學和基礎統(tǒng)計熱力學的熟練程度。

考試基本內(nèi)容

化學熱力學(50%，包含熱力學基礎，化學平衡和相平衡)，統(tǒng)計熱力學(10%)，化學動力學(35%)，電化學(35%)，表界面及膠體化學(20%)

第一部分：化學熱力學

考查目標

l 理解熱力學的基本概念。

l 掌握在物質(zhì)的P、V、T變化、相變化和化學變化過程中計算熱、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)典型相圖的特點和應用。

考試內(nèi)容

1.熱力學基礎

熱力學基本概念：平衡狀態(tài)，狀態(tài)函數(shù)，可逆過程，熱力學標準態(tài)。

熱力學第一、第二、第三定律的敘述及數(shù)學表達式等熱力學公式的適用條件。

熱力學能、焓、熵、Helmholtz函數(shù)和Gibbs數(shù)數(shù)等熱力學函數(shù)以及標準燃燒焓、標準生成焓、標準摩爾熵、標準生成Gibbs函數(shù)等概念。

在物質(zhì)的P、V、T變化、相變化和化學變化過程中計算熱、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)的應用。

熵增原理和各種平衡判據(jù)。

熱力學基本方程和Maxwell關(guān)系式。

用熱力學基本方程和Maxwell關(guān)系式推導重要熱力學公式。

2.相平衡

偏摩爾量和化學勢的概念。

從相平衡條件推導 Clapeyron和Clapeyron-Clausius方程，能應用這些方程進行相關(guān)計算。

Raoult定律和Henry定律以及它們的應用。理想系統(tǒng)(理想溶液及理想稀溶液)中各組分化學勢的表達式。

相律及相圖分析，杠桿規(guī)則的應用。

單組分系統(tǒng)和二組分系統(tǒng)典型相圖的特點和應用。

3.化學平衡

標準平衡常數(shù)定義、計算及影響因素，等溫方程，用等溫方程判斷化學反應的方向和限度。

化學移動平衡原理，壓力和惰性氣體對化學反應平衡組成的影響。

第二部分：統(tǒng)計熱力學初步

考查目標

l 掌握獨立子系統(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：化學動力學

考查目標

l 掌握化學反應速率、反應速率常數(shù)及反應級數(shù)的概念，掌握通過實驗建立速率方程的方法。

l 掌握各類反應的反應機理和動力學特征

考試內(nèi)容

化學反應速率、反應速率常數(shù)及反應級數(shù)的概念。

一級和二級反應的速率方程及其應用。

對行反應、連串反應、平行反應、鏈反應等復合反應的反應機理和動力學特征。

由反應機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方程及其應用，活化能及指前因子的定義和物理意義。

催化作用、光化學反應、溶液中反應的特征。

第四部分：電化學

考查目標

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

l 掌握原電池的設計原理和應用、電動勢的測定、計算以及與熱力學函數(shù)的關(guān)系。

l 掌握電極極化的原因、超電勢以及實際運用。

考試內(nèi)容

電解質(zhì)溶液的導電機理、離子遷移數(shù)、電導率、摩爾電導率、電解質(zhì)活度和離子平均活度系數(shù)。

原電池電動勢與熱力學函數(shù)的關(guān)系，Nernst方程及其計算。

各種類型電極的特征和電動勢測定的主要應用。

產(chǎn)生電極極化的原因、超電勢的概念以及實際運用。

第五部分：表界面及膠體化學

考查目標

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公式及其應用。

l 掌握物理吸附與化學吸附的含義和區(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。

膠團的結(jié)構(gòu)、膠體的制備、凈化和若干重要性質(zhì)(Tyndall效應、Brown運動、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(第五版)》，天津大學物理化學教研室 編, ISBN:978-7-04-026279-7 出版時間：2009。

題型及分布

簡述題 約30%

綜合題 約120%