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2021年南京工业大学硕士研究生招生考试大纲

802《物理化学》复习考研大纲

一、考试的基本要求

学生应系统地掌握物理化学的基本概念和基本理论,能熟练运用热力学第一定律、热力学第二定律、多组分热力学、化学平衡原理、相平衡原理、电化学知识、动力学原理和界面化学知识,分析和解决具体问题。

二、考试方式和考试时间

闭卷考试(自带计算器),总分150,考试时间为3小时。

三、参考书目

1.刘建兰,等.物理化学.北京:化学工业出版社,2013.

2.傅献彩,等.物理化学.第5版.北京:高等教育出版社,2005.

3.刘俊吉,等.物理化学.第5版.北京:高等教育出版社,2009.

四、试题类型:

主要包括单项选择题、填空题、简答题、计算题、相图题、证明题等类型,并根据每年的考试要求做相应调整。

五、考试内容及要求

第一部分 气体的pVT性质

掌握:理想气体的概念与微观特征,理想气体状态方程的适用条件;分压定律和分体积定律;范德华方程中常数的影响因素和常数的单位;液体的饱和蒸气压、沸点及相对湿度的概念及其影响因素。

熟悉:实际气体的液化及临界参数,临界状态的特征;压缩因子概念;对比参数的概念。

第二部分 热力学第一定律

掌握:运用热力学第一定律计算理想气体p V T变化过程(包括混合过程)、相变过程以及化学反应过程中的热、功、热力学能变和焓变;体积功的计算;化学反应的摩尔恒容热(摩尔反应热力学能变)与摩尔恒压热(摩尔反应焓变)的关系。

熟悉:系统的分类;性质的分类;平衡态具备的条件;热、功和反应进度等概念;热力学第一定律的文字叙述;理想气体的摩尔定容热容和摩尔定压热容;不同系统关于标准状态的规定;物质的 概念;基希霍夫公式;可逆过程的概念与特征;节流膨胀后热力学性质的变化、节流膨胀系数。

第三部分 热力学第二定律

掌握:理想气体p V T变化过程(包括混合过程)、相变过程以及化学反应过程中的熵变、亥姆霍兹函数变化值与吉布斯函数变化值的计算;系统的熵变、环境的熵变和隔离系统的熵变的计算;运用麦克斯韦关系式计算实际气体变化过程中的熵变;克劳修斯-克拉佩龙方程。

熟悉:卡诺热机工作原理与热机效率;热力学第二、第三定律的文字叙述、熵的物理意义;熵判据、亥姆霍兹函数判据与吉布斯函数判据的适用条件;热力学基本方程、对应系数关系式以及它们在解题中的应用。

第四部分 多组分系统热力学

掌握:偏摩尔体积的计算;化学势大小的比较;理想液态混合物的气-液平衡计算;根据实际液态混合物的气液平衡计算活度与活度因子;依数性的计算。

熟悉:偏摩尔量的定义、Gibbs-Duhem公式;化学势的定义;拉乌尔定律和亨利定律的适用条件;理想气体和实际气体的化学势公式、用化学势定义实际气体的逸度与逸度因子公式;理想液态混合物、理想稀溶液和真实液态混合物的化学势公式;理想液态混合物的混合性质;影响亨利常数、凝固点下降常数和沸点升高常数的因素。

第五部分   化学平衡

掌握:恒容和恒压条件下平衡常数及平衡组成的计算;温度对平衡常数影响的范特霍夫方程及其相关计算;分解压力和分解温度的概念,系统多种反应平衡共存时组成的计算。

熟悉:标准平衡常数的书写、不同表示法理想气体常数之间的关系;不同形式的方程式之间标准平衡常数的换算关系;运用分压商与平衡常数大小的比较判断化学反应的方向;系统压力的改变、恒容和恒压两种不同条件下加入惰性组分、改变反应物摩尔配比等因素对平衡移动的影响。

第六部分   相平衡

掌握:相数、物种数、组分数和自由度数的计算;二组分理想液态混合物系统p-x相图,计算该系统平衡时的压力、组成及气、液相物质的量;二组分凝聚系统t-wB(或t-x)相图的解析:各相区、三相线和特殊的点所代表的稳定相区以及自由度数,绘制步冷曲线;二组分凝聚系统相图的绘制。

熟悉:水的相图;二组分系统理想液态混合物的p-x和T-x相图及其互换关系;二组分真实液态混合物的气-液平衡相图,最大正偏差和最大负偏差在p-x和T-x 相图上的互换关系,精馏原理;易挥发(或难挥发)组分在气相和液相中的摩尔分数大小关系;液体部分互溶的气-液平衡相图,运用杠杆规则计算共轭溶液相的质量;水蒸气蒸馏原理;低共熔点温度、转熔温度、固溶体等概念。

第七部分 电化学

    掌握:电导率、摩尔电导率和浓度之间的相关计算;离子平均活度、平均活度因子和平均质量摩尔浓度的计算公式;电极反应和电池反应的正确书写;原电池热力学相关的计算,能斯特方程相关的计算;电极电势和电动势的计算;原电池的设计,通过原电池设计实现第一类电极的标准电极电势、第二类电极的标准电极电势和溶度积常数三者之间的换算;在考虑超电势的情况下,运用电极电势的大小关系判断电解时的电极反应与电解产物。

熟悉:原电池与电解池、阴极与阳极、正极与负极概念;迁移数、电迁移率的概念,迁移数与离子运动速率、所迁移电荷量的关系,迁移数的测定方法;

电导率、摩尔电导率分别与浓度之间的定性关系;离子独立运动定律及电导测定的应用;离子平均活度因子与浓度及电解质价型之间的定性关系;离子强度的计算公式;可逆电池具备的条件,熟悉原电池表达式;原电池的书写形式与电动势及吉布斯自由能变化之间的关系;标准氢电极的概念、盐桥的相关知识;电极的分类和电极反应的正确书写;同种元素不同价态离子间标准电极电势的计算方法;分解电压、析出电势的概念;电极极化和超电势的概念、极化的分类、极化对电极电势的影响结果。

   第八部分 化学反应动力学

掌握:几种简单级数反应的速率积分形式及其基本特征;温度对速率常数影响的阿伦尼乌斯方程以及活化能的概念,反应级数确定的计算,与阿伦尼乌斯方程、级数等有关的动力学计算;近似处理法。

熟悉:同一化学反应中不同物质的反应速率及其速率常数的内在关系;基元反应和质量作用定律、反应级数和反应分子数的关系;掌握速率方程级数确定的常用方法;典型复合反应速率方程的常规处理方法;掌握链反应的基本特征。

第九部分 界面化学

掌握:Laplace方程和毛细现象;应用开尔文公式进行计算,能运用Laplace方程和开尔文公式通过计算说明产生过热液体的根本原因;Langmuir 吸附理论的基本假设、Langmuir 吸附方程及相关的计算;运用吉布斯吸附等温式计算溶液表面吸附。

熟悉:表面张力的概念、用不同热力学函数定义的表面张力,掌握物质的本性和温度对表面张力的影响,学会比较不同物质之间表面张力的大小关系;产生亚稳状态的根本原因和亚稳状态的具体表现;物理吸附与化学吸附的区别、吸附热力学;润湿的概念、润湿现象的具体表现、接触角与杨氏方程;溶液表面过剩(表面吸附量)概念,正吸附和负吸附概念;了解有关表面活性剂的知识。

    六、命题说明

    试卷中所用物理量的符号均以刘建兰等主编的《物理化学》为准。

 

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