PAGEPAGE6碩士研究生招生考試《物理化學》大綱《物理化學》考試大綱適用于報考化學學科各專業(yè)的碩士研究生招生考試。《物理化學》是大學本科化學專業(yè)的一門重要基礎理論課，它是從物質的物理現(xiàn)象和化學現(xiàn)象的聯(lián)系入手探求化學變化基本規(guī)律的一門科學，其課程目的在于運用物理和數(shù)學的有關理論和方法研究化學系統(tǒng)中物質的結構及其變化規(guī)律。物理化學課程的主要內容包括：化學熱力學、化學動力學、電化學等。要求考生熟練掌握物理化學的基本概念、基本原理及計算方法，并具有綜合運用所學知識分析和解決問題的能力。一、考試的基本要求要求考生比較系統(tǒng)地理解物理化學的基本概念和基本理論，掌握物理化學的基本思想和方法，應用物理化學原理分析解決問題。二、考試方法、考試時間及題型物理化學考試采用閉卷筆試形式，試卷滿分為150分，考試時間為180分鐘。主要題型可能有：判斷題、選擇題、填空題、簡答題、作圖題、計算題等。三、考試內容（一）熱力學第一定律1、熱力學概論2、熱平衡和熱力學第零定律-溫度的概念3、熱力學的一些基本概念4、熱力學第一定律5、準靜態(tài)過程與可逆過程6、焓7、熱容8、熱力學第一定律對理想氣體的應用9、Carnot循環(huán)10、Joule-Thomson效應-實際氣體的U和H11、熱化學12、赫斯定律13、幾種熱效應14、反應焓變和溫度的關系—Kirchhoff定律15、絕熱反應—非等溫反應（二）熱力學第二定律1、自發(fā)過程的共同特征—不可逆性2、熱力學第二定律3、Carnot定理4、熵的概念5、Clausius不等式與熵增加原理6、熱力學基本方程7、熵變的計算8、熱力學第二定律的本質9、Helmholtz自由能和Gibbs自由能10、變化的方向和平衡條件11、G的計算示例12、幾個熱力學函數(shù)間的關系13、熱力學第三定律與規(guī)定熵（三）多組分體系熱力學及其在溶液中的應用1、多組分系統(tǒng)的組成表示法2、偏摩爾量3、化學勢4、氣體混合物中各組分的化學勢5、稀溶液中的兩個經(jīng)驗定律6、理想液態(tài)混合物7、理想稀溶液中任一組分的化學勢8、稀溶液的依數(shù)性9、活度與活度因子（四）相平衡1、多相體系平衡的一般條件2、相律3、單組分體系的相平衡4、二組分體系的相圖及其應用（五）化學平衡1、化學反應的平衡條件和化學反應的親和勢2、化學反應的平衡常數(shù)與等溫方程式3、平衡常數(shù)的表示式4、復相化學平衡5、標準摩爾生成吉布斯自由能6、溫度、壓力及惰性氣體對化學平衡的影響7、同時化學平衡（六）電解質溶液1、電化學的基本概念與電解定律2、離子的電遷移和遷移數(shù)3、電解質溶液的電導4、電解質的平均活度和平均活度因子5、強電解質溶液理論簡介（七）可逆電池的電動勢及其應用1、可逆電池和可逆電極2、電動勢的測定3、可逆電池的書寫方法及電動勢的取號4、可逆電池的熱力學5、電動勢產(chǎn)生的機理6、電極電勢和電池的電動勢7、電動勢測定的應用（八）電解與極化作用1、分解電壓2、極化作用3、電解時電極上的競爭反應（九）化學反應動力學基礎1、化學反應速率表示法和速率方程2、具有簡單級數(shù)的反應3、幾種典型的復雜反應4、溫度對反應速率的影響5、碰撞理論6、過渡態(tài)理論7、在溶液中進行的反應8、光化學反應9、催化反應動力學四、考試要求（一）熱力學第一定律及其應用1、理解系統(tǒng)和環(huán)境、狀態(tài)和狀態(tài)性質、過程和途徑、可逆過程、功和熱的概念。2、掌握熱力學第一定律和內能的概念。熟知功和熱正負號的取號慣例及各種過程中功與熱的計算。3、掌握U及H都是狀態(tài)函數(shù)以及狀態(tài)函數(shù)的特性。熟練應用熱力學第一定律計算理想氣體在等溫、等壓、絕熱等過程中的U、H、Q和W。4、熟練應用生成焓、燃燒焓及鍵焓計算化學反應的焓變。5、熟練應用赫斯定律和基爾霍夫定律。6、了解卡諾循環(huán)的意義。了解摩爾定壓、定容熱容的概念；了解節(jié)流過程的特點。（二）熱力學第二定律1、了解自發(fā)變化的共同特征，掌握熱力學第二定律的意義。2、掌握熱力學第二定律與卡諾定理的聯(lián)系。理解克勞修斯不等式的重要性。3、熟記熱力學函數(shù)U、H、S、A、G的定義，并理解其物理意義。明確G在特殊條件下的物理意義，能熟練應用G來判別變化的方向和平衡條件。4、熟練計算一些簡單過程的S、H、A和G，學會設計可逆過程，能利用范霍夫等溫式判別變化的方向。5、熟練運用吉布斯-亥姆霍茲公式、克拉貝龍方程式和克勞修斯-克拉貝龍方程式。6、了解熱力學第三定律的內容，明確規(guī)定熵值的意義、計算及其應用。掌握熵增加原理和各種平衡判據(jù)。（三）多組分體系熱力學及其在溶液中的應用1、熟悉多組分系統(tǒng)的組成表示法及其相互關系。2、掌握拉烏爾定律和亨利定律。3、掌握偏摩爾量和化學勢的定義，了解它們之間的區(qū)別和在多組分系統(tǒng)中引入偏摩爾量和化學勢的意義。4、掌握理想氣體化學勢的表示式及其標準態(tài)的含義，了解理想和非理想氣體化學勢的表示式以及兩者的共同之處，了解逸度的概念。5、了解理想液態(tài)混合物的通性及化學勢的表示方法。了解理想稀溶液中各組分化學勢的表示法。6、掌握稀溶液的依數(shù)性，熟練應用依數(shù)性計算未知物的摩爾質量。（四）相平衡1、掌握相、自由度、物種數(shù)、組分數(shù)的概念及求法。2、理解相律的推導和表達，能熟練進行相數(shù)、自由度、組分數(shù)的計算。3、掌握各種類型的相圖，并進行簡單分析（單組分、理想完全互溶雙液系及非理想二組分液體混合物相圖），理解相圖中各相區(qū)、線和特殊點所代表的意義，了解其自由度的變化情況。（五）化學平衡1、了解從化學勢導出標準平衡常數(shù)。2、了解從平衡常數(shù)導出化學反應等溫式，掌握公式的使用。3、掌握均相和復相反應的平衡常數(shù)表示式，掌握理想氣體化學反應的各種平衡常數(shù)及其相互關系。4、理解的意義以及與標準平衡常數(shù)的關系，掌握的求算和應用。5、熟悉溫度，壓力和惰性氣體對化學平衡的影響。6、掌握平衡常數(shù)和平衡組成的計算。（六）電解質溶液1、掌握電化學的基本概念和電解定律。2、了解遷移數(shù)的意義及希托夫法測定離子遷移數(shù)。3、掌握電導率、摩爾電導率的意義及它們與溶液濃度的關系。3、熟悉離子獨立移動定律及電導測定的一些應用。4、掌握遷移數(shù)與摩爾電導率、離子電遷移率之間的關系，能熟練地進行計算。5、理解電解質的離子平均活度、平均活度因子的意義及其計算方法。5、了解強電解質溶液理論的基本內容及適用范圍，掌握離子強度的計算及德拜-休克爾極限公式的使用。（七）可逆電池的電動勢及其應用1、掌握與可逆電池電動勢之間的關系。2、掌握形成可逆電池的必要條件、可逆電極的類型和電池的書面表示方法，能熟練、正確地寫出電極反應和電池反應，并能根據(jù)所給化學反應設計原電池。3、在正確寫出電極和電池反應的基礎上，掌握用Nernst方程計算電極電勢和電池的電動勢。4、掌握熱力學與電化學之間的聯(lián)系，利用電化學測定的數(shù)據(jù)計算熱力學函數(shù)的變化值。5、熟悉電動勢測定的主要應用，從可逆電池測定數(shù)據(jù)計算平均活度因子、解離平衡常數(shù)和溶液的pH值。（八）電解與極化作用1、了解分解電壓的意義。2、了解極化現(xiàn)象、超電勢、極化作用的種類、降低極化作用的方法。了解極化曲線、電解池與原電池的極化曲線的異同點。了解超電勢在電解中的作用。3、在電解過程中，能判斷在兩個電極上首先發(fā)生反應的物質。（九）化學反應動力學基礎1、掌握宏觀動力學中反應速率的表示法，基元反應，非基元反應，反應級數(shù)，反應分子數(shù)，速率常數(shù)等的基本概念。2、掌握簡單級數(shù)的反應如零級、一級、二級的特點，從實驗數(shù)據(jù)利用各種方法判斷反應級數(shù)，熟練地利用速率方程計算速率常數(shù)，半衰期等。3、掌握三種典型的復雜反應（對峙反應、平行反應和連續(xù)反應）的特點，使用合理的近似的方法作一些簡單的計算。4、掌握Arrhenius經(jīng)驗式的各種表示形式，掌握活化能的含義及對反應速率的影響，掌握活化能的求算方法。5、了解較常用的反應速率理論，碰撞理論和過渡態(tài)理論的基本內容和優(yōu)缺點6、了解溶液反應的特點和溶劑對反應的影響（原鹽效應），會判斷離子強度對不同反應速率的影響。7、掌握光化學反應及催化反應的特點。五、主要參考書目1、《物理化學》（第五版），傅獻彩、沈文霞、姚天揚、侯文華編，高等教育出版社，2005年。2、《物理化學》(第六版)，天津大學物化教研室編，高等教育出版社，2017年。3、《基礎物理化學》，朱文濤編著，清華大學出版社