河北工业大学850物理化学2019年硕士研究生考试大纲
河北工业大学 2019 年硕士研究生招生考试
自命题科目考试大纲
科目代码:850
科目名称:物理化学
适用专业:化学
一、考试要求
物理化学适用于河北工业大学化工学院化学专业研究生招生专
业课考试。主要考察对于物理化学基本概念及计算方法以及一般科学
方法的训练和逻辑思维能力的培养,使学生体会和掌握怎样由实验结
果出发进行归纳和演绎,或由假设和模型上升为理论,并结合具体条
件运用所学知识分析问题和解决问题的能力。
二、考试形式
试卷采用客观题型和主观题型相结合的形式,主要包括选择题、
填空题、简答题、计算题、分析论述题等。考试时间为 3 小时,总分
为 150 分。
三、考试内容
(一)气体的 pVT 性质
主要内容:1、理想气体的状态方程及微观模型、道尔顿定律及
阿马格定律;2、实际气体 pVT 性质、范德华方程、饱和蒸汽压概念、
实际气体的液化与临界性质、对应状态原理与压缩因子图。
基本要求:1、掌握理想气体状态方程、分压、分体积概念;2、
了解真实气体与理想气体的偏差;能用范德华方程对中压实际气体进
行计算;3、会用压缩因子图对高压实际气体进行简单计算。
(二)热力学第一定律
主要内容:1、热力学基本概念:平衡态、状态函数、可逆过程、
热力学能和体积功;2、热力学第一定律;3、恒容热、恒压热及焓,
摩尔热容,相变焓,标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓及标准摩尔反
应焓;4、绝热可逆过程;5、焦耳-汤姆生效应。
基本要求:1、掌握热力学第一定律文字表述及数学表达式;2、
理解掌握热力学第一定律在理想气体 p-V-T 变化、相变化和化学变化
中的应用;3、会计算各种过程中的功、热、内能变和焓变。
(三)热力学第二定律
主要内容:1、卡诺循环,热力学第二定律和过程的不可逆性,
热力学第二定律的数学表达式及熵判据,熵变的计算;2、热力学第
三定律及化学反应的熵变,亥姆霍兹函数及吉布斯函数;3、热力学
基本方程及麦克思韦关系式;4、热力学第二定律应用举例-克拉贝龙
方程。
基本要求:1、掌握热力学第二定律的文字表述及数学表达式,
熵增原理,熵判据、亥姆霍兹函数判据和吉布斯函数判据;2、掌握
物质 p-V-T 变化、相变化及化学变化过程熵变、亥姆霍兹函数变与吉
布斯函数变的计算的计算;3、克拉佩龙方程和克劳修斯-克拉佩龙方
程并掌握其有关计算。
(四)多组分系统热力学
主要内容:1、拉乌尔定律、亨利定律、偏摩尔量、化学势;2、
理想液态混合物、理想稀溶液、稀溶液的依数性;3、逸度和逸度系
数,活度和活度系数。
基本要求:1、理解偏摩尔量与化学势的概念及应用;2、掌握理
想气体、理想液态混合物、理想稀溶液中各组分化学势的表达式;3、
掌握拉乌尔定律与亨利定律及其计算;4、了解真实气体中逸度与逸
度因子的概念、真实液态混合物和真实溶液的中活度与活度因子的概
念。
(五)化学平衡
主要内容:1、理想气体等温方程及标准平衡常数、平衡组成的
计算;2、温度对标准平衡常数的影响;3、影响理想气体反应平衡的
因素。
基本要求:1、理解标准平衡常数的定义。掌握用热力学数据计
算平衡常数及平衡组成的方法;2、能判断一定条件下化学反应可能
进行的方向;3、会分析温度、压力、组成等因素对平衡的影响。
(六)相平衡
主要内容:1、相律;2、单组分系统的相图;3、二组分气-液平
衡相图及液-固平衡相图。
基本要求:1、理解相律的意义,掌握其应用;2、能够绘制及分
析单组分系统及二组分系统典型相图并熟练应用;3、能用杠杆规则
进行分析和计算;会绘制步冷曲线及分析对应状态。
(七)统计热力学初步
主要内容:1、粒子各运动形式的能级及能级的统计权重,能级
分布的微态数及系统的总微态数;2、最概然分布与平衡分布,玻尔
兹曼分布;3、粒子配分函数的计算,系统的热力学能、热容及熵与
配分函数的关系,其它热力学函数与配分函数的关系;4、理想气体
反应的标准平衡常数。
基本要求:1、了解统计热力学的研究对象、方法和目的;2、掌
握粒子各运动形式的能级及能级的简并度;定域子和离域子系统能级
分布微态数的计算以及系统的总微态数计算;3、熟悉粒子配分函数
的计算及热力学性质与配分函数间的关系;4、了解理想气体反应标
准平衡常数与配分函数间的关系
(八)电化学
主要内容:1、电解质溶液:电解质溶液的导电机理及法拉第定
律,离子的迁移数,电导率和摩尔电导率,离子独立运动定律,离子
的摩尔电导率与离子的电迁移率,电导测定的应用,电解质的平均离
子活度因子及德拜-休克尔极限公式;2、原电池:原电池热力学,原
电池的基本方程-能斯特方程,电极电势和液体接界电势,电极的种
类,原电池的设计,可逆电池及电动势的测定;3、电解与极化:分
解电压,极化作用,电解时的电极反应。
基本要求:1、明确电化学中常用的基本概念和术语,电导的测
定方法及应用,可逆电池形成条件及研究意义;2、熟悉离子独立移
动定律以及德拜-休克尔极限公式的使用,可逆电池形成的条件,电
池电动势的测定方法;3、掌握原电池热力学相关计算,原电池电动
势及电极电势的能斯特方程,原电池的设计及应用,掌握极化类型及
电解时电极反应及应用。
(九)界面现象
主要内容:1、界面张力:界面现象的本质,液体的表面张力、
表面功及表面吉布斯函数,界面张力及其影响因素;2、弯曲表面下
的附加压力及其后果:Young-Laplace 方程,Kelvin 公式及相应的说
明,对弯曲液面上一些现象的解释;3、物理吸附和化学吸附,吸附
量与温度、压力的关系,吸附等温式及其应用;4、固-液界面:沾湿
功、浸湿功及铺展系数,三种润湿的比较,接触角与杨氏方程;5、
溶液表面的吸附现象,表面过剩浓度与 Gibbs 吸附等温式,表面活性
物质的分类及其应用。
基本要求:1、了解弯曲液面对热力学性质的影响,理解表面张
力和表面吉布斯函数的概念及其与润湿角、润湿铺展的关系;2、熟
悉固体表面和溶液表面的吸附现象及其应用;3)能使用开尔文公式
解释常见的亚稳状态;4)掌握 Laplace 方程、Kelvin 方程、Langmuir
吸附等温式、Gibbs 吸附等温式、以及 Young 方程和润湿公式的相关
计算及应用。
(十)化学动力学
主要内容:1、宏观动力学:化学反应速率及速率方程,速率方
程的积分形式,速率方程的确定,温度对反应速率的影响,活化能,
典型复合反应,复合反应速率的近似处理法,链反应;2、微观动力
学部分:气体反应的碰憧理论,势能面与过渡状态理论,溶液中反应,
光化学基本概念及定律,光化反应,催化作用的通性,多相催化反应。
基本要求:1、明确基元反应、反应分子数及反应级数的概念;2、
掌握简单级数反应速率方程的表达式及计算应用;3、掌握阿仑尼乌
斯方程及其应用;4、掌握平行、对行、连串等复合反应的特征及会
用复合反应速率方程的近似处理法推导、分析化学反应机理;5、了
解有效碰撞理论和过渡状态理论的有关概念,熟悉光化学第一、二定
律,明确光化反应的机理,会计算量子效率;6、掌握催化剂的特征,
催化反应的一般机理。
(十一)胶体化学
主要内容:1、溶胶的制备及胶团结构;2、溶胶的光学性质:丁
达尔效应,雷利公式, 溶胶的动力学性质:布朗运动,扩散,沉降,
沉降平衡,溶胶的电学性质:电动现象(电泳,电渗,流动电势,沉
降电势),扩散双电层理论;3、溶胶的稳定性与聚沉:憎液溶胶的经
典稳定理论;憎液溶胶的聚沉;4、高分子化合物的渗透压和黏度:
渗透压,唐南平衡。
基本要求:1、了解分散系统的分类,溶胶的制备及净化方法;2、
熟悉分散系统分类;高度分布定律;斐克第一定律;Einstein-Brown
位移方程;双电层;Donnan 平衡;3、掌握憎液溶胶的特性,胶团的
结构,铎尔现象、Brown 运动以及胶粒带电的本质和电动现象,理
解胶体稳定与破坏的因素,会比较聚沉能力。
四、参考书目
[1]《物理化学(第五版)》(上、下册),主编:天津大学物理化
学教研室,高等教育出版社
[2]《物理化学》,主编: 肖衍繁、李文斌,天津大学出版社
[3]《物理化学(第五版)》(上、下册),主编:傅献彩、沈文霞、
姚天扬,高等教育出版社
[4]《物理化学》(上、下册),主编:胡英,高等教育出版社
其他注意事项:考生需要携带无编程无存储无记忆功能的计算器
和直尺。