一、考試性質(zhì)
物理化學(xué)考試科目是我校為招收應用化學(xué)、化學(xué)工程、材料、環(huán)境及輕化工學(xué)科碩士研究生而設置的。本課程考試旨在考查考生是否了解物理化學(xué)的基本概念、基本理論,以及綜合分析和對物理化學(xué)知識的運用能力。
考試對象為符合國家教育部及我校招收碩士研究生有關(guān)規定的參加全國碩士研究生入學(xué)統一考試的各類(lèi)人員。
二、考試的學(xué)科范圍
應考范圍包括:化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)、界面現象和膠體化學(xué)。
三、考試內容
1、化學(xué)熱力學(xué)
(1) 熱力學(xué)基礎
掌握理想氣體概念及其狀態(tài)方程,分壓定律、分體積定律。了解范德華方程、實(shí)際氣體的液化和臨界性質(zhì)。
理解下列熱力學(xué)基本概念:系統、環(huán)境、功、熱、平衡狀態(tài)、狀態(tài)函數、廣度性質(zhì)量、強度性質(zhì)量、可逆過(guò)程。
理解熱力學(xué)第一、第二、第三定律的敘述及數學(xué)表達式。掌握內能、焓、熵、霍姆茲函數和吉布斯函數等熱力學(xué)函數以及標準燃燒焓, 標準生成焓,標準摩爾熵和標準生成吉布斯函數等概念。
掌握在物質(zhì)的PVT變化、相變化和化學(xué)變化過(guò)程中計算熱、功和各種狀態(tài)函數變值的原理和方法。在將熱力學(xué)一般關(guān)系式應用于特定系統時(shí), 會(huì )應用理想氣體狀態(tài)方程和物性數據(熱容、相變熱、蒸氣壓等)。
掌握熵增原理、霍姆茲函數判據和吉布斯函數判據。
掌握熱力學(xué)各公式的適用條件。
了解卡諾循環(huán)、焦耳實(shí)驗和節流膨脹實(shí)驗。
理解熱力學(xué)基本方程和麥克斯韋關(guān)系式。
(2)溶液和相平衡
理解偏摩爾量和化學(xué)勢的概念。
掌握克拉佩龍和克拉佩龍—克勞修斯方程的適用條件及其相關(guān)計算。
掌握拉烏爾定律、亨利定律和稀溶液依數性及其的應用。
理解理想體系(理想液體及理想稀溶液)中各組分化學(xué)勢的表達式。
了解逸度和活度的概念。
理解相律的推導和意義。
掌握單組分系統和二組分系統典型相圖的特點(diǎn)和應用。
(3)化學(xué)平衡
掌握標準平衡常數的定義。
掌握等溫方程的推導及用等溫方程來(lái)判斷化學(xué)反應的方向和限度。
了解轉化率和產(chǎn)率的概念,并會(huì )用熱力學(xué)數據計算平衡常數、轉化率及產(chǎn)率。
掌握溫度、壓力和惰性氣體對化學(xué)反應平衡組成的影響。
2、化學(xué)動(dòng)力學(xué)
掌握化學(xué)反應速率、反應速率常數、基元反應、質(zhì)量作用定律、反應分子數及反應級數的概念。了解通過(guò)實(shí)驗建立速率方程的方法。
掌握零級、一級和二級反應的速率方程及其應用。
理解對行反應、連串反應和平行反應的動(dòng)力學(xué)特征。
掌握近似處理方法推到鏈反應的速率方程。
掌握阿侖尼烏斯方程及其應用。明了活化能及指前因子的物理意義。
了解碰撞理論和過(guò)渡態(tài)理論的基本思想和結果。
了解光化學(xué)反應的特征,會(huì )量子效率的相關(guān)計算。
了解催化反應的特征。
3、電化學(xué)
了解電解質(zhì)溶液的導電機理。掌握離子遷移數和法拉第定律的概念及相關(guān)計算。
掌握電導、電導率、摩爾電導率和極限摩爾電導率的概念及相關(guān)計算。
理解電解質(zhì)活度和離子平均活度系數的概念。
了解離子獨立運動(dòng)規律、德拜休克耳方程。
理解原電池電動(dòng)勢與熱力學(xué)函數的關(guān)系。掌握能斯特方程及其計算。
掌握各種類(lèi)型電極的特征和電動(dòng)勢測定的主要應用。
掌握電池的設計。
4、界面現象
理解表面功、表面張力和表面吉布斯函數的概念。了解表面張力的影響因素。
理解彎曲的附加壓力概念、拉普拉斯公式和毛細管的上升(或下降)。
理解開(kāi)爾文公式及其對亞穩狀態(tài)的解釋。
了解鋪展和鋪展系數。了解潤濕與接觸角的關(guān)系和楊氏方程。
了解溶液界面的吸附及表面活性物質(zhì)的作用。理解吉布斯吸附等溫式及其計算。
了解物理吸附與化學(xué)吸附的含義和區別。掌握蘭繆爾單分子層吸附模型和吸附等溫式。
5、膠體分散體系
了解膠體和膠體的基本特性。
了解膠體的制備和凈化。
掌握溶膠的光學(xué)性質(zhì)、動(dòng)力學(xué)性質(zhì)和電學(xué)性質(zhì)。
掌握溶膠的穩定性和聚沉作用。
四、試卷的題型
考試題型可能包括選擇題、填空題、判斷題、問(wèn)答題、計算題和證明題。
五、考試形式及時(shí)間
考試形式為筆試,時(shí)間為三小時(shí)。
六、主要參考教材
天津大學(xué)物理化學(xué)教研室主編,《物理化學(xué)》(第四版),高等教育出版社,2001物理化學(xué)》天津大學(xué)編(第四版)
傅獻彩、沈文霞、姚天揚、侯文華編,《物理化學(xué)》(第五版),高等教育出版社,2005年。