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河北工程大学2022年硕士研究生招生考试初试物理化学考试大纲

河北工程大学 2021-09-27 15:42:54

硕士研究生招生考试初试科目考试大纲

科目名称:物理化学

一、考试的范围及目标

《物理化学》课程考试范围包括气体的pVT关系、热力学第一定律、热力学第二定律、多组分系统热力学、化学平衡、相平衡、电化学、胶体与界面化学、化学动力学的基本原理和知识应用。

要求考生熟练掌握物理化学的基本概念、基本理论及重要公式的含义和适用范围,具有结合具体条件、综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力。

二、考试形式与试卷结构

1.答卷方式:闭卷,笔试。

2.试卷分数:满分为150分。

3.试卷结构及题型比例:

试卷主要分为三大部分,即:基本概念题约20%;基本理论分析题约30%;计算及应用题约50%。答卷应思路正确、步骤简明。

三、考试内容要点

1.气体的pVT关系

(1)理想气体:理想气体状态方程,理想气体的宏观定义及微观模型,理想气体混合物,分压定义,道尔顿分压定律。

(2)真实气体:真实气体的液化,液体饱和蒸汽压,真实气体与理想气体的偏差,范德华方程;临界现象,临界参数,对比参数,对应状态原理,压缩因子。

2.热力学第一定律

(1)基本概念:体系与环境、状态与状态函数、过程与途径、平衡态。

(2)热力学第一定律:热,功,热力学能,热力学第一定律叙述及数学表达式,焦耳实验,理想气体的热力学能与焓。

(3)焓:恒容热,恒容热,焓,盖斯定律。

(4)热容:定压摩尔热容(Cp,m),定容摩尔热容(CV,m),Cp,m与CV,m的关系。

(5)摩尔反应焓:反应进度,标准态,标准摩尔生成焓,标准摩尔燃烧焓,标准摩尔反应焓,基尔霍夫公式,化学反应的等容热与等压热的关系。

(6)热力学可逆过程:可逆过程,理想气体等温可逆过程、绝热可逆过程体积功的计算。

(7)节流膨胀:焦耳-汤姆逊实验,节流膨胀的热力学特征,焦-汤系数。

3. 热力学第二定律

(1)热力学第二定律:热机效率,卡诺循环及卡诺定理,熵函数,热力学第二定律的数学表达式;熵增原理及熵判据。

(2)热力学第三定律:热力学第三定律,规定熵、标准熵,化学反应熵变计算。

(3)亥姆霍兹函数与吉布斯函数:定义、亥姆霍兹函数判据,吉布斯函数判据。

(4)热力学基本方程和麦克斯韦关系式的简单应用。

(5)克拉佩龙方程和克劳修斯-克拉佩龙方程及其应用条件。

(6)简单pVT变化、可逆相变与不可逆相变、化学反应过程中W、Q、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG的计算。

4. 多组分系统热力学

(1)偏摩尔量:偏摩尔量概念,集合公式,吉布斯-杜亥姆方程。

(2)化学势:化学势定义,化学势判据,理想气体的化学势。

(3)拉乌尔定律与亨利定律的表达式和应用。

(4)理想液态混合物:理想液态混合物的定义和混合性质,任一组分的化学势。

(5)理想稀溶液:溶剂、溶质的化学势,稀溶液的依数性,分配定律。

(6)活度及活度因子:真实液态混合物,真实溶液,活度与活度系数。

5. 化学平衡

(1)化学反应的平衡条件:反应方向与限度,化学平衡的条件,等温方程。

(2)平衡常数:标准平衡常数及性质, 标准平衡常数的计算,平衡组成的计算,化学反应的标准摩尔吉布斯函数变,标准摩尔生成吉布斯函数。

(3)有纯态凝聚相参加的理想气体反应:标准平衡常数的表达式,分解温度与分解压力。

(4)温度对标准平衡常数的影响:范特霍夫方程,不同温度下平衡常数的计算。

(5)化学平衡的移动:温度、压力、惰性组分对化学平衡的影响。

6. 相平衡

(1)相律:相,相平衡,组分数,自由度数的概念,相律。

(2)单组分系统相平衡:水的相图。

(3)二组分液态完全互溶系统的气-液平衡:理想液态混合物的p-x、T-x图,杠杆规则;真实液态混合物的p-x、T-x图,恒沸混合物及精馏原理。

(4)二组分液态部分互溶系统气-液平衡:部分互溶系统的温度-溶解度图、部分互溶系统的气-液平衡相图(T-x图)。

(5)二组分系统的固-液平衡:二组分固态不互溶凝聚系统相图(生成低共熔混合物);生成化合物(稳定、不稳定)的凝聚系统相图;相图的绘制(热分析法);步冷曲线。

7. 电化学

(1)电解质溶液:原电池,电解池,法拉第定律及应用,电解质溶液导电机理,离子迁移数概念及实验测定方法,电导,电导率和摩尔电导率及其相关计算应用,离子独立运动定律,离子摩尔电导率,电解质溶液的活度、活度因子及相关计算,离子强度,德拜-休克尔极限公式。

(2)原电池:可逆电池,可逆电池电动势测定,原电池相关热力学计算,能斯特方程及其应用,电极电势和电池电动势计算,液体接界电势,电极的种类,原电池设计。

(3)电解池:分解电压,电极极化,极化对电池的影响,电解时电极反应。

8.界面现象

(1)界面张力:液体的表面张力、表面功及表面吉布斯函数,热力学公式,界面张力及影响因素。

(2)弯曲液面的附加压力及其后果:拉普拉斯方程及应用,开尔文公式及相关计算,亚稳状态及新相的生成。

(3)固体表面:物理吸附和化学吸附,等温吸附,朗缪尔单分子层吸附理论及吸附等温式,吸附热力学。

(4)固-液界面:接触角与杨氏方程,润湿现象。

(5)溶液表面:溶液表面的吸附现象,表面过剩浓度,吉布斯吸附等温式。

9.化学动力学

(1)化学反应的反应速率及速率方程:反应速率定义,基元反应和非基元反应,基元反应的质量作用定律,化学反应速率方程的一般形式。

(2)速率方程的积分形式:零级反应、一级反应、二级反应和n级反应及其特点。

(3)速率方程的确定:尝试法,半衰期法。

(4)温度对反应速率的影响,活化能:阿伦尼乌斯方程,活化能,活化能与反应热的关系。

(5)典型复合反应及其反应速率近似处理法:对行反应,平行反应、连串反应,选取控制步骤法、平衡态近似法和稳态近似法。

(6)链反应:单链反应的特征,由单链反应的机理推导反应速率方程。

(7)溶液中的反应:溶剂对反应组分无明显作用的情况,笼效应。

(8)光化学:光化学反应的初级过程、次级过程和淬灭,光化学定律,光化学反应的机理与速率方程。

(9)催化反应:催化剂的基本特征,催化反应的一般机理及反应速率常数,催化反应的活化能,多相催化反应–催化剂表面上的吸附,多相催化反应的步骤。

10.胶体化学

(1)胶体及分散物系概述:分散物系的基本性质与分类。

(2)溶胶的光学性质:丁铎尔效应,瑞利公式。

(3)溶胶的动力学性质:布朗运动,扩散,沉降与沉降平衡。

(4)溶胶的电学性质:电动现象,扩散双电层理论,溶胶的胶团结构表示式。

(5)溶胶的稳定与聚沉:溶胶的经典稳定理论-DLVO理论,溶胶的聚沉。

原标题:河北工程大学硕士研究生招生考试初试科目考试大纲

文章来源:http://yanjs.hebeu.edu.cn/info/1089/4844.htm

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