2021河北工程大学物理化学专业研究生考试大纲

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2021河北工程大学物理化学专业研究生考试大纲正文

科目名称：物理化学
 
一、考试的范围及目标
《物理化学》是化学学科的重要分支和材料/化工类专业核心基础理论课程，借助数学、物理学等基础科学的理论及其实验手段，研究化学科学中的原理和方法。课程的主要内容包括热力学原理和应用、化学动力学、电化学、相平衡基础、界面化学与胶体化学等。
要求考生熟练掌握物理化学的基本概念、基本理论及适用范围和计算方法，并具有结合具体条件、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10-20%；基本理论分析题约20-30%；计算及应用题约60-70%。答卷应思路正确、步骤简明。
三、考试内容要点
（一） 基本概念和术语
热力学平衡态；系统与环境；热力学能；功；热；焓（反应焓、生成焓、燃烧焓）；热容；状态函数；反应进度；吉布斯自由能；熵；亥姆赫兹自由能；偏摩尔量；化学势；稀溶液的依数性；逸度；逸度因子；活度；活度系数；理想溶液；实际溶液；标准平衡常数；经验平衡常数；化学反应亲和势；标准摩尔反应吉布斯函数；相与相律；原电池、电解池；阴阳（正负）极；电极电势；接触电势；极化、过电位；分解电压；电流密度；电解质溶液；离子迁移数；摩尔电导率；反应速率、基元反应、质量作用定律；速率常数；活化能；量子效率；表面自由能和表面张力；润湿；吸附量；亚稳态；胶体；电泳、电渗；ξ电位；表面活性剂；临界胶束浓度(CMC)。
（二） 基本定律与理论
1. 基础热力学：热力学第零、第一、第二、第三定律；盖斯定律(反应热计算)；基尔霍夫定律；盖斯定律；卡诺循环；卡诺定理、熵增原理；焦耳-汤姆逊效应(节流膨胀)；热力学基本方程
2. 多组分系统：拉乌尔定律和亨利定律；稀溶液的依数性；相律；分配定律；
3. 电化学：法拉第定律；能斯特方程
4. 动力学、界面与胶体化学：化学反应的速率理论；气体反应碰撞理论、过渡态理论；光化学反应：第一定律和第二定律、量子效率；多相反应：菲克第一、第二定律；催化作用原理；吸附理论和等温方程式—弗兰德利希、郎缪尔吸附、BET吸附；弯曲液面的附加压力及拉普拉斯公式；双电层理论
（三）基础知识及应用
1. 基础热力学：熵等热力学参数计算；克劳休斯-克拉佩龙（Clausius-Clapeyron）方程；吉布斯-亥姆霍兹（Gibbs-Helmholtz）方程；反应热（燃烧热、中和热等）的测定。
2. 多组分系统热力学及化学平衡：偏摩尔量的加和公式；吉布斯-杜亥姆公式；饱和蒸汽压的测定；冰点下降法测定物质的分子量；化学变化过程方向限度的判断；温度对标准平衡常数的影响—范特霍夫等压方程；标准摩尔反应吉布斯函数与反应温度的关系；影响化学平衡的因素：温度、分压、总压、惰性气体等；平衡常数的测定。
3. 相图：单组分（水）、双组分（液液、固液、气液）、三组分相图；精馏原理；区域熔炼；二元相图的绘制；杠杆规则；
4. 电化学：电导测定的应用；原电池电动势及其与热力学函数的关系；可逆电池的表示方法；电池电动势的计算；电动势测定的应用；可逆电池电动势及电动势温度系数的测定；活度及德拜－休克尔极限公式；电极极化的原因；盐桥的作用；极化曲线及其测量方法；电解时电极上的竞争反应；
5. 化学动力学：简单级数的反应：一级、二级、三级、零级反应动力学；反应级数及速率常数的测定；典型的复杂反应：对峙反应、平行反应、连锁反应；速率方程的稳态和平衡态近似处理方法；温度对反应速率的影响、阿累尼乌斯公式及应用；链式反应：单链反应速率方程、支链反应的步骤和爆炸界限；光敏反应；单分子反应；固体与气体的反应动力学；吸附作用与反应速率；催化作用：概述、单相催化、多相催化
6. 界面与胶体化学：表面张力影响因素；表面张力及接触角的测定；润湿程度的表示；微小液滴的蒸气压及开尔文公式；亚稳状态；固体自溶液中的吸附—吸附量的测定、吸附等温线和吸附等温式；固体自溶液中吸附的应用；溶液表面层的吸附与吉布斯吸附等温式；溶液的表面张力和表面活性；胶体分散系统的特征；胶体的制备和提纯；胶体粒子的结构；胶体的动力学性质和光学性质；胶体的电动性质：动电现象、双电层理论、动电电势及测定；高分子溶液；乳状液。
 

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