2021湖南理工學院物理化學研究生考試大綱 正文

2021年碩士研究生入學考試自命題考試大綱
 
考試科目代碼：616 
考試科目名稱：物理化學
 
一、考核目標
《物理化學(含實驗)》考試大綱適用于報考湖南理工學院化學、化工類專業(yè)碩士研究生入學考試。本《物理化學(含實驗)》課程的主要內容包括化學熱力學、化學動力學、電化學、界面化學與膠體化學和物理化學實驗。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，具有綜合運用所學知識分析和解決實際問題的能力。掌握基本實驗原理和技能、數(shù)據(jù)處理和誤差分析。  
二、試卷結構
（一）考試時間：180分鐘，滿分：150分
（二）題型結構
1、填空題：10小題，30分；
2、選擇題：10小題，30分；
3、簡答題：5小題，30分；
4、計算題：6小題，60分。
三、答題方式
答題方式為閉卷、筆試
四、考試內容
（一）、熱力學第一定律及其應用
明確熱力學的一些基本概念和功和熱正負號的取號慣例。明確準靜態(tài)過程與可逆過程的意義。掌握U及H都是狀態(tài)函數(shù)以及狀態(tài)函數(shù)的特性。了解摩爾定壓、定容熱容的概念。熟練應用熱力學第一定律計算理想氣體和實際氣體在等溫、等壓、絕熱等過程中的Q、W、ΔU和ΔH.熟練應用標準摩爾生成焓、標準摩爾燃燒焓計算不同溫度下的化學反應熱。了解節(jié)流過程的特點及焦耳-湯姆遜系數(shù)的定義與實際應用。
（二）、熱力學第二定律
明確熱力學第二定律的意義。理解克勞修斯不等式的重要性。熟記熱力學函數(shù)U、H、S、A、G的定義。明確ΔG在特殊條件下的物理意義，熟練計算過程的ΔS、ΔA和ΔG并用于判斷變化的方向和限度。熟練應用克拉貝龍方程式和克勞修斯-克拉貝龍方程式。明確偏摩爾量和化學勢的意義。了解熱力學第三定律的內容，明確規(guī)定熵及標準熵值的意義。
（三）、溶液-多組分體系熱力學在溶液中的應用
熟悉溶液濃度的各種表示法及其相互關系。理解理想液態(tài)混合物、稀溶液與實際溶液三者的區(qū)別和聯(lián)系。掌握拉烏爾定律和亨利定律以及它們的應用。理解理想體系(理想氣體、理想液態(tài)混合物、理想稀溶液)中各組分化學勢的表達式及其應用。了解逸度和活度的概念及逸度系數(shù)、活度系數(shù)的簡單計算。了解稀溶液依數(shù)性的概念及公式的推導，以及分配定律公式的推導，了解熱力學處理溶液的一般方法。
（四）、相平衡
理解相律并掌握其簡單應用。掌握杠桿規(guī)則在相圖中的應用。掌握單組分系統(tǒng)和二組分系統(tǒng)典型相圖的特點。在雙液系中以完全互溶的雙液系為重點了解其p-x圖和T-x圖，了解蒸餾和精餾的基本原理。在二組分液-固體系中，以簡單低共溶物的相圖為重點，了解熱分析法和溶解度法繪制相圖及其應用。
（五）、化學平衡
能夠從化學勢的角度理解化學平衡的意義，理解并掌握化學反應等溫式的意義并用以判斷反應發(fā)生的方向。熟悉各種平衡常數(shù)的表達及相互間的關系。能根據(jù)標準熱力學函數(shù)的表值計算各平衡常數(shù)。了解平衡常數(shù)與溫度、壓力的關系和惰性氣體對平衡組成的影響，并掌握其計算方法。掌握反應物平衡轉化率及體系平衡組成的計算。了解對同時平衡、反應耦合、近似計算等方法。
（六）、電解質溶液
明確電導率、摩爾電導率的意義及計算。熟悉離子獨立移動定律及電導測定的一些應用。了解遷移數(shù)與摩爾電導率、離子遷移率之間的關系。明確電解質的離子平均活度系數(shù)的概念，并掌握其計算方法。了解強電解質溶液理論(主要是離子氛的概念)，并會使用德拜-休克爾極限公式。熟悉電化學慣用的電極電勢名稱和符號。熟悉標準電極電勢表的應用。對于所給的電池，能熟練、正確地寫出電極反應和電池反應。能根據(jù)簡單的化學反應來設計電池。掌握電極電勢及電動勢的計算和溫度對電動勢的影響。掌握由電化學數(shù)據(jù)計算熱力學函數(shù)和ΔH、ΔS、和ΔG等。了解電動勢產(chǎn)生的機理及電動勢測定法的一些應用。明確極化現(xiàn)象產(chǎn)生的原因、極化的分類、極化的機理。理解超電勢、分解電壓等概念。了解超電勢在電解中的作用。能計算一些簡單的電解分離問題。
（七）、化學反應動力學基礎
掌握等容反應速率的表示方法和基元反應、反應級數(shù)、速率常數(shù)等概念。掌握有簡單級數(shù)的反應如零級、一級、二級反應的各種特征并能夠由實驗數(shù)據(jù)確定簡單反應的級數(shù)。對三種復雜的典型反應(對峙反應、平行反應和連續(xù)反應)要掌握其各自的特點，并對其中比較簡單的反應能進行運算。明確溫度、活化能對反應速率的影響，理解阿累尼烏斯經(jīng)驗式中各項的含意，會計算Ea、A、k等物理量。掌握鏈反應的特點及其速率方程的建立，會應用穩(wěn)態(tài)近似、平衡假設等近似處理方法。了解化學反應動力學的碰撞理論、過渡態(tài)理論和單分子反應理論的基本內容。初步了解分子反應動力學的常用實驗方法和該研究在理論上的意義。了解溶液中反應的特點和溶劑對反應的影響。了解快速反應所常用的測試方法及弛豫時間。理解光化學反應的基本定律(光化當量定律、量子產(chǎn)率)及量子產(chǎn)率的計算。了解催化反應的特點，明確催化作用的基本原理和常見的催化反應的類型。
（八）、界面現(xiàn)象
明確表面吉布斯自由能、表面張力、接觸角的概念，了解表面張力與溫度的關系。明確彎曲表面的附加壓力產(chǎn)生的原因及與曲率半徑的關系。能運用楊-拉普拉斯公式進行計算。了解彎曲表面上的蒸氣壓與平面相比有何不同，熟練掌握開爾文公式的具體應用，并會用這個基本原理解釋常見的表面現(xiàn)象。理解吉布斯吸附等溫式的表示形式并能應用及作簡單計算。了解液-液、液-固界面的鋪展與潤濕情況。理解氣-固表面的吸附本質及吸附等溫線的主要類型。掌握朗繆爾吸附理論要點。對弗倫德利希等溫式、BET多分子層吸附等溫式有初步了解。了解表面活性劑的特點、作用及大致分類。
（九）、膠體分散體系和大分子溶液
了解膠體分散體系的基本特性。掌握膠體分散體系在動力性質、光學性質及電學性質等方面的特點以及如何利用這些特點對膠體進行粒度大小、帶電情況等方面的研究并應用于實踐。了解溶膠在穩(wěn)定性方面的特點及電解質對溶膠穩(wěn)定性的影響，會判斷電解質聚沉能力的大小。了解乳狀液的種類、乳化劑的作用以及在工業(yè)和日常生活中的應用。了解大分子溶液與溶膠的異同點。了解什么是唐南平衡，如何較準確地用滲透壓法測定電離大分子物質的相對分子質量。了解聚合物相對分子質量的種類及其測定方法。對天然大分子、凝膠的特點等有一個初步的概念。
（十）、物理化學實驗
了解物理化學實驗的基本原理、作圖、計算及數(shù)據(jù)表達要求。了解實驗誤差來源分析、誤差數(shù)值估計和降低誤差的方法;了解化學實驗中溫度控制、測量、校正的基本技能;了解化學實驗中壓力測定、大氣壓測定和校正的基本技能;了解阿貝折光儀、電導率儀、電位差計等的測量原理。
相關實驗:
(一)熱力學:
1.純液體飽和蒸汽壓的測定
2.燃燒熱的測定
3.雙液系的氣液平衡相圖
4.二組分體系的液固平衡相圖
5.溶解熱測定
(二)電化學
6.原電池電動勢及溫度系數(shù)測定
7.離子遷移數(shù)的測定
(三)動力學
8.化學振蕩反應
9.電導法測定乙酸乙酯皂化反應的速率常數(shù)
10.丙酮碘化反應的速率方程
(四)膠體化學和表面化學
11.最大泡壓法測定溶液的表面張力
12.黏度法測定水溶性高聚物黏均摩爾質量
 (五)物質結構
13.絡合物的磁化率測定
五、主要參考書
1、《物理化學》(第六版)上、下冊，李松林、馮霞、劉俊吉等編，高等教育出版社，2017年。
2、《物理化學實驗》(第三版)，復旦大學等編，莊繼華等修訂，高等教育出版社，2014年。

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