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2022考研大纲:河北工程大学2022年考研初试科目《物理化学》考试大纲

网络 753 2021-09-18 14:51:31

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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,mCp,mCV,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WQ、ΔU、ΔHΔSΔAΔG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-xT-x图,杠杆规则真实液态混合物的p-xT-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。

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