沈陽化工大學

    2021年碩士研究Th入學考試初試自命題科目考試大綱科目代碼：802科目名稱：物理化學（不含實驗）

    一、考查目標與要求

    1.《物理化學上》主要研究化學變化和相變化的平衡規(guī)律，通過本課程的學習，學生應比較牢固地掌握物理化學基本概念及計算方法，同時還應得到一般科學方法的訓練和邏輯思維能力的培養(yǎng)。這種訓練和培養(yǎng)貫穿于課程教學的整個過程中，使學生體會和掌握怎樣由實驗結果出發(fā)進行歸納和演繹，或由假設和模型上升為理論，并結合具體的條件應用理論解決實際問題的方法。

    2.物理化學（下）主要研究化學變化和相變化的平衡規(guī)律和變化速率規(guī)律，本課程主要包括化學動力學、電化學和界面化學及膠體化學幾個部分。通過本課程的學習，學生應比較牢固地掌握物理化學基本概念及計算方法，同時還應得到一般科學方法的訓練和邏輯思維能力的培養(yǎng)。

    二、考試內容

    緒論

    （一）本章基本要求1．了解物理化學課程的內容；

    2．了解學習物理化學的要求及方法；

    3.理解物理量的表示和對數(shù)中的物理量，掌握量值計算。

    （二）主要內容1．物理化學課程的內容

    2．學習物理化學的要求及方法

    3．物理量的表示及運算第一章氣體的pVT關系

    （一）本章基本要求

    1.理解理想氣體模型和摩爾氣體常數(shù)，掌握理想氣體狀態(tài)方程；

    2.理解混合物的組成和理想氣體狀態(tài)方程對理想氣體混合物的應用，掌握理想氣體的分壓定律和分體積定律；

    3.了解氣體的臨界狀態(tài)和氣體的液化理解液體的飽和蒸汽壓；

    4.了解真實氣體的pVm-p圖、范德華方程；

    5.理解對應狀態(tài)原理，了解普遍化壓縮因子圖。

    （二）主要內容1．理想氣體狀態(tài)方程

    2．理想氣體混合物

    3．真實氣體的液化及臨界參數(shù)

    4．真實氣體狀態(tài)方程

    5．對應狀態(tài)原理及普遍化壓縮因子圖第二章熱力學第一定律

    （一）本章基本要求

    1．理解系統(tǒng)與環(huán)境、狀態(tài)與狀態(tài)函數(shù)、廣度量和強度量、熱力學平衡態(tài)、過程與途徑、狀態(tài)函數(shù)法、熱與功、體積功、熱力學能；2．掌握熱力學第一定律，了解焦耳實驗及意義，理解理想氣體的熱力學能和焓；

    3.理解恒容熱、恒壓熱及焓，掌握恒容熱、恒壓熱及焓的計算，蓋斯定律；

    4.理解恒壓與恒容摩爾熱容的關系，掌握氣體恒容變溫過程、恒壓變溫過程和凝聚態(tài)物質變溫過程熱、功、熱力學能變和焓變的計算；

    5．理解相、相變焓；

    6.理解反應進度、化學反應計量式及物質的標準態(tài)，摩爾反應焓，標準摩爾反應焓；

    7.理解標準摩爾生成焓、標準摩爾燃燒焓，恒壓反應熱與恒容反應熱的關系，掌握由標準摩爾生成焓和標準摩爾燃燒焓計算標準摩爾反應焓，基?；舴蚬剑呛銣胤磻^程熱的計算；8．理解氣體可逆膨脹壓縮過程、理想氣體恒溫可逆過程和理想氣體絕熱可逆過程，掌握理想氣體絕熱可逆過程方程式、可逆過程功、熱、熱力學能變和焓變的計算，掌握理想氣體絕熱不可逆過程功、熱、熱力學能變和焓變的計算；

    9．了解焦耳-湯姆遜實驗，理解節(jié)流膨脹的熱力學特征與焦耳-湯姆遜系數(shù)。

    （二）主要內容1．熱力學基本概念及術語

    2．熱力學第一定律

    3．恒容熱、恒壓熱及焓

    4．摩爾熱容

    5．相變焓

    6．化學反應焓

    7．標準摩爾反應焓的計算

    8．可逆過程與可逆體積功

    9．節(jié)流膨脹與焦耳-湯姆遜效應第三章熱力學第二定律

    （一）本章基本要求

    1.理解自發(fā)過程、自發(fā)過程的共同特征、熱力學第二定律；

    2.理解卡諾循環(huán)和卡諾熱機效率，掌握熱機效率的表達；

    3.理解熵、熵的物理意義，熵增原理、熵判據(jù)；

    4.掌握環(huán)境熵變、凝聚態(tài)物質變溫過程熵變、氣體恒容變溫、恒壓變溫過程熵變、理想氣體pVT變化過程熵變的計算，掌握可逆相變與不可逆相變過程熵變的計算；5．理解熱力學第三定律、規(guī)定熵、標準熵、標準摩爾反應熵，掌握標準摩爾反應熵的計算；

    6.理解亥姆霍茲函數(shù)和吉布斯函數(shù)、亥姆霍茲函數(shù)判據(jù)和吉布斯函數(shù)判據(jù)，掌握恒溫過程亥姆霍茲函數(shù)變和吉布斯函數(shù)變的計算；

    7.掌握熱力學基本方程（考核概率10），要求理解吉布斯-亥姆霍茲方程和麥克斯韋關系式；

    8.掌握克拉佩龍方程、克勞修斯-克拉佩龍方程。

    （二）主要內容1．熱力學第二定律

    2．卡諾循環(huán)與卡諾定理

    3．熵與克勞修斯不等式

    4．熵變的計算

    5．熱力學第三定律和化學變化過程熵變的計算

    6．亥姆霍茲函數(shù)和吉布斯函數(shù)

    7．熱力學基本方程及麥克斯韋關系式

    8．熱力學第二定律在單組分系統(tǒng)相平衡中的應用第四章多組分系統(tǒng)熱力學

    (一)本章基本要求

    1.了解吉布斯-杜亥姆方程，理解偏摩爾量，偏摩爾量之間的函數(shù)關系；

    2.了解多組分多相系統(tǒng)的熱力學公式，理解化學勢，多組分單相系統(tǒng)的熱力學公式，掌握化學勢判據(jù)及應用；

    3.理解純真實氣體的化學勢，真實氣體混合物中任一組分的化學勢，掌握標準化學勢的定義，純理想氣體的化學勢，理想氣體混合物中任一組分的化學勢；4．了解逸度因子的計算，理解逸度與逸度因子；

    5．掌握拉烏爾定律和亨利定律；

    6.理解理想液態(tài)混合物的定義，掌握理想液態(tài)混合物中任一組分的化學勢的表示及理想液態(tài)混合物的混合特征；

    7.了解各組成標度表示的溶質的化學勢，理解分配定律，掌握理想稀溶液的定義，理想稀溶液溶劑和溶質的化學勢；8．了解活度，理解真實液態(tài)混合物與真實溶液的活度和活度因子；

    9．掌握理想稀溶液的依數(shù)性質。(二)、主要內容

    1．偏摩爾量

    2．化學勢

    3．氣體組分的化學勢

    4．逸度與逸度因子

    5．拉烏爾定律和亨利定律

    6．理想液態(tài)混合物

    7．理想稀溶液

    8．活度與活度因子

    9．稀溶液的依數(shù)性

    第五章化學平衡(一)本章基本要求

    1.理解化學反應的平衡條件及反應的摩爾吉布斯函數(shù)變；

    2.掌握化學反應的等溫方程和標準平衡常數(shù)，了解其它平衡常數(shù)，理解相關化學反應的標準平衡常數(shù)之間的關系；

    3.掌握標準平衡常數(shù)、平衡組成、平衡轉化率的計算；

    4.掌握溫度對平衡常數(shù)的影響——范特霍夫方程；

    5.掌握壓力、惰性組分、反應物配比對轉化率的影響；

    (二)主要內容

    1．化學反應的方向及平衡條件

    2．理想氣體化學反應的的等溫方程及標準平衡常數(shù)

    3．平衡常數(shù)及平衡組成的計算

    4．溫度對標準平衡常數(shù)的影響

    5．其它因素對理想氣體反應平衡的影響第六章相平衡

    (一)本章基本要求

    1.理解相、自由度、組分數(shù)、物種數(shù)、相平衡的概念，掌握相律及其應用；

    2.理解過冷水、亞穩(wěn)平衡、三相點、系統(tǒng)點的概念，掌握水的相圖；

    3.理解液相線、氣相線、相點、泡點、露點的概念，掌握二組分理想液態(tài)混合物的氣-液平衡相圖；

    4.理解一般正偏差、一般負偏差、最大正偏差、最大負偏差、恒沸點、恒沸混合物的概念，掌握非理想完全互溶雙液系蒸氣壓—組成圖和沸點－組成圖；

    5.理解部分互溶雙液系和完全不互溶雙液系中共軛溶液、臨界會溶點，理解液體的相互溶解度、共軛溶液的飽和蒸汽壓；

    6.了解繪制相圖的溶解度法，理解低共熔點、低共熔混合物、步冷曲線的概念，掌握熱分析法；

    7.了解轉熔溫度，掌握生成化合物的二組分凝聚系統(tǒng)相圖；

    8.理解固態(tài)完全互溶系統(tǒng)和固態(tài)部分互溶系統(tǒng)相圖；(二)主要內容

    1．相律

    2．單組分系統(tǒng)相圖

    3．二組分理想液態(tài)混合物的氣-液平衡相圖

    4．二組分真實液態(tài)混合物的氣-液平衡相圖

    5．二組分液態(tài)部分互溶系統(tǒng)和完全不互溶系統(tǒng)的氣-液平衡相圖

    6．二組分固態(tài)不互溶系統(tǒng)的液-固平衡相圖

    7．生成化合物的二組分凝聚系統(tǒng)相圖

    8．二組分固態(tài)互溶系統(tǒng)的液-固平衡相圖

    第七章電化學

    (一)本章基本要求

    1.掌握電解質溶液的導電機理和離子遷移數(shù)的概念；

    2.掌握電導、電導率和摩爾電導率的概念與計算；

    3.掌握電導測定的應用:弱電解質解離度、解離平衡常數(shù)計算和難溶鹽溶解度計算；

    4.掌握電解質溶液活度、平均活度、平均活度因子計算及離子強度、德拜-休克爾極限公式；

    5.掌握可逆電池、電池圖示及電池電動勢的測定；

    6．掌握能斯特方程的應用；

    7．掌握原電池反應熱力學函數(shù)計算及標準平衡常數(shù)計算；

    8．掌握電極的種類及原電池設計；

    9．了解電解與極化和原電池與電解池極化的差別。(二)主要內容1．電極過程、電解質溶液及法拉第定

    2．離子遷移數(shù)

    3．電導、電導率、摩爾電導率、離子獨立運動定律和電導測定的應用

    4．電解質的平均離子活度因子及德拜—休克爾極限公式

    5．可逆電池及其電動勢的測定

    6．原電池熱力學及能斯特方程

    7．電極電勢、液體接界電勢和原電池電動勢的計算

    8．電極的種類

    9．原電池的設計

    10．分解電壓

    11．極化作用

    12．電解時電極反應第十章界面現(xiàn)象

    (一)本章基本要求

    1.理解液體的表面張力、表面功和表面吉布斯函數(shù)的概念；

    2.掌握彎曲液面的附加壓力和微小液滴的飽和蒸氣壓的計算；

    3.掌握朗繆爾單分子層吸附理論及吸附等溫式；

    4．掌握接觸角、楊氏方程和鋪展系數(shù)；

    5．掌握吉布斯吸附等溫式；

    6．了解表面活性劑的概念、結構與應用。(二)主要內容

    1．界面張力及其影響因素

    2.彎曲液面的附加壓力及其后果和微小液滴的的飽和蒸汽壓—開爾文公式

    3．亞穩(wěn)狀態(tài)及新相的生成

    4．固體表面的物理吸附與化學吸附

    5．蘭繆爾單分子層吸附理論及吸附等溫式

    6．液固界面：接觸角與楊氏方程、潤濕現(xiàn)象

    7．溶液表面的吸附現(xiàn)象、表面過剩與吉布斯吸附等溫式

    8．表面活性物質在吸附層的定向排列第十一章化學動力學

    (一)本章基本要求

    1．掌握化學反應速率的定義、基元反應；

    2．掌握基元的速率方程-質量作用定律；

    3.掌握速率方程的積分形式-零級反應、一級反應、二級反應和n級反應；

    4．掌握半衰期法確定速率方程；

    5.掌握溫度對反應速率的影響、活化能及阿倫尼烏斯方程；

    6.了解典型的復合反應-對行反應、平行反應和連串反應；

    7.掌握復合反應速率方程的近似處理法-選取控制步驟法、平衡態(tài)近似法和穩(wěn)態(tài)近似法；

    8.氣體反應的碰撞理論和勢能面與過渡狀態(tài)理論；

    9．了解光化學反應第一定律和第二定律；

    10．了解光化學反應的機理及速率方程；

    11．掌握催化作用的基本特征。(二)主要內容1．化學反應的速率與速率方程

    2.速率方程的積分形式-零級反應、一級反應、二級反應和n級反應

    3.速率方程的確定-嘗試法、初始速率法、半衰期法和隔離法

    4．溫度對反應速率的影響，活化能及阿倫尼烏斯方程

    5.典型復合反應-對行反應、平行反應和連串反應

    6.復合反應速率的近似處理方法-選取控制步驟法、穩(wěn)態(tài)近似法和平衡態(tài)近似法

    7．鏈反應-單鏈反應的特征、由單鏈反應的機理推導速率方程

    8．氣體反應的碰撞理論

    9．勢能面與過渡狀態(tài)理論

    10．光化學反應

    11．催化作用的通性

    考試內容范圍：以上每章基本要求中的所有內容。

    三、課程教材與參考書目

    1.課程教材：

    [1]天津大學物理化學教研室編，《物理化學》（上、下冊）（第六版），高等教育出版社出版、2017年12月。

    2.參考書目：

    [1]傅獻彩主編，《物理化學》（第五版），高等教育出版社，2006年。

    [2]印永嘉主編，《物理化學簡明教程》（第三版），人民教育出版社，1992年。

    [3]傅玉普主編，《多媒體物理化學》（第三版），大連理工大學出版社，1998年。

    [4]何美、周華鋒主編，《物理化學簡明雙語教程》，中國石化出版社，2011年。

    [5]沈陽化工大學物理化學教研室編，《物理化學學習指導》。

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