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《物理化學》考試大綱
試卷結構
選擇題：約 20%
問答題：約 20%
計算題：約 60%
一、熱力學第一定律
考試內容
系統和環境，系統的性質，熱力學平衡態，狀態函數，狀態方程，過程和途徑，
熱和功，熱力學第一定律，準靜態過程和可逆過程，功與過程，準靜態過程，可
逆過程，焓，熱容，熱力學第一定律對理想氣體的應用，理想氣體的內能和焓
—Gay-Lussac-Joule 實驗，理想氣體的 Cp 與 CV 之差，絕熱過程的功和過程方程
式，Carnot 循環，熱機效率，Joule-Thomson 效應，實際氣體的 ?U 和 ?H，化學
反應的熱效應—等壓熱效應與等容熱效應，反應進度，標準反應摩爾焓變，Hess
定律，標準摩爾生成焓，標準摩爾離子生成焓，標準摩爾燃燒焓，反應焓變與溫
度的關系—Kirchhoff 定律。
考試要求
1．理解熱力學的一些基本概念，會用基本概念解決一些問題。
2．熟知功和熱正負號的取號慣例及各種過程中功與熱的計算。
3．熟練地應用熱力學第一定律計算理想氣體在等溫、等壓、絕熱等過程中的 ?U、
?H、Q 和 W。
4．能熟練地應用生成焓、燃燒焓來計算反應焓變。
5．會應用 Hess 定律和 Kirchhoff 定律。
二、熱力學第二定律
考試內容
自發變化的共同特征—不可逆性，熱力學第二定律，Carnot 定律，熵的概念，
Clausius 不等式—熱力學第二定律的數學表達式，熵增加原理，熱力學基本方程
—熱力學第一定律和第二定律的聯合公式，熵變的計算，等溫過程中熵的變化值，
非等溫過程中熵的變化值，熱力學第二定律的本質，熵與熱力學概率的關系
—Boltzmann 公式，Helmholtz 自由能，Gibbs 自由能，變化的方向與平衡條件，
等溫物理變化中的 ?G 的計算，化學反應中的 ?G—化學反應等溫式，基本公式，
特 性 函 數 ， Maxwell 關 系 式 及 其 應 用 ， Gibbs 自 由 能 與 溫 度 的 關 系
—Gibbs-Helmholtz方程，Gibbs自由能與壓力的關系，熱力學第三定律與規定熵，
熱力學第三定律，規定熵值。
考試要求
1．了解自發變化的共同特征，明確熱力學第二定律的意義。
2．熟記熱力學函數 S 的含意及 A、G 的定義，了解其物理意義。
3．能熟練地計算一些過程中的 ?S、?H、?A 和 ?G，會設計可逆過程。會運用
熱力學基本方程及 Gibbs-Helmholtz 公式。
4．理解熵的統計意義。
5．了解熱力學第三定律的內容，知道規定熵值的意義、計算及其應用。
三、多組分系統熱力學及其在溶液中的應用
考試內容
多組分系統的組成表示法，偏摩爾量的定義，偏摩爾量的加和公式，Gibbs-Duhem
公式—系統中偏摩爾量之間的關系，化學勢的定義，化學勢在相平衡中的應用，
化學勢與溫度、壓力的關系，理想氣體及其混合物中各組分的化學勢，非理想氣
體及其混合物中各組分的化學勢—逸度的概念，Raoult 爾定律，Henry 定律，理
想液態混合物的定義，理想液態混合物中任一組分的化學勢，理想液態混合物的
通性，理想稀溶液中任一組分的化學勢，稀溶液的依數性，非理想液態混合物中
任一組分的化學勢—活度的概念，非理想稀溶液。
考試要求
1．熟練掌握多組分系統的組成表示法及其相互之間的關系。
2．掌握偏摩爾量和化學勢的定義，了解他們之間的區別。
3．掌握理想氣體化學勢的表示式及其標準態的含義，了解逸度的概念。
4．掌握 Raoult 定律和 Henry 定律。了解理想液態混合物的通性及化學勢的表示
方法。
5．了解理想稀溶液中各組分化學勢的表示法。
6．熟悉稀溶液的依數性，會利用依數性計算未知物的摩爾質量。
7．了解相對活度的概念。
四、相平衡
考試內容
多相系統平衡的一般條件，相數，獨立組分數和自由度，相律及其推導，單組分
系統的兩相平衡—Clapeyron 方程，外壓與蒸氣壓的關系—不活潑氣體對液體蒸
氣壓的影響，水的相圖，超臨界狀態，理想的二組分液態混合物—完全互溶雙液
系，杠桿規則，蒸餾（或精餾）原理，非理想的二組分液態混合物，部分互溶的
雙液系，不互溶的雙液系—蒸氣蒸餾，簡單的低共熔二元相圖，形成化合物的系
統，液、固相都完全互溶的相圖，區域熔煉，固相部分互溶的二組分相圖。
考試要求
1．理解解相、相分數和自由度等相平衡中的基本概念，并能運用其解決問題。
2．熟練掌握相律在相圖中的應用。
3．能看懂各種類型的相圖，并進行簡單分析，理解相圖中各相區、線和特殊點
所帶代表的意義，了解其自由度的變化情況。
4．在雙液系相圖中，了解完全互溶、部分互溶和完全不互溶相圖的特點，掌握
如何利用相圖進行有機物的分離提純。
5．會用步冷曲線繪制二組分固液相圖，會對相圖進行分析，并了解二組分固液
相圖和水鹽相圖在冶金、分離、提純等方面的應用。
五、化學平衡
考試內容
化學反應的平衡條件和反應進度 ξ 的關系，氣相反應的平衡常數—化學反應的等
溫方程式，溶液中反應的平衡常數，平衡常數的表示式，復相化學平衡，標準狀
態下反應的 Gibbs 自由能變化值，標準摩爾生成 Gibbs 自由能，溫度對化學平衡
的影響，壓力對化學平衡的影響，惰性氣體對化學平衡的影響，近似計算
考試要求
1．掌握并能使用化學反應等溫式。
2．掌握各類平衡常數的表達方式。能利用平衡轉化率計算平衡常數。
3．掌握均相和多相反應的平衡常數表示式的不同。
4．理解 ΔrG
θ
m
的意義以及與標準平衡常數的關系，掌握 ΔrG
θ
m
的求解和應用。理
解 ΔrG
θ
m
的意義并掌握其用途。
5．熟悉溫度、壓力和惰性氣體對平衡的影響。
六、電解質溶液
考試內容
電化學中的基本概念，原電池和電解池，Faraday 電解定律，離子的電遷移現象，
離子的電遷移率和遷移數，離子遷移數的測定，電導、電導率、摩爾電導率，電
導的測定，電導率、摩爾電導率與濃度的關系，離子獨立移動定律和離子的摩爾
電導率，電導測定的一些應用，電解質的平均活度和平均活度因子，離子強度，
Debye-Hückel 離子互吸理論。
考試要求
1．掌握電化學的基本概念和電解定律，了解遷移數的意義及常用的測定遷移數
的方法。
2．掌握電導率、摩爾電導率的意義及它們與溶液濃度的關系。
3．熟悉離子獨立移動定律及電導測定的一些應用。掌握遷移數與摩爾電導率、
離子電遷移率之間的關系，能熟練地進行計算。
4．理解電解質的離子平均活度、平均活度因子的意義及其計算方法。
5．會計算離子強度及使用 Debye-Hückel 極限公式。
七、可逆電池電動勢及其應用
考試內容
可逆電池，可逆電極和電極反應，對消法測電動勢，標準電池，可逆電池的書寫
方法，電動勢的取號，Nernst 方程，由標準電動勢求電池反應的平衡常數，由電
動勢及其溫度系數求反應的 ?rHm 和 ?rSm，電極與電解質溶液界面間電勢差的形
成，接觸電勢，液體接界電勢，電動勢的產生，標準電極電勢—標準氫標電極，
參比電極，電池電動勢的計算，求電解質溶液的平均活度因子，求難溶鹽的活度
積，pH 值的測定。
考試要求
1．掌握形成可逆電池的必要條件、可逆電極的類型和電池的書面表示方法，能
熟練、正確地寫出電極反應和電池反應。
2．了解對消法測電動勢的基本原理和標準電池的作用。
3．熟練地用 Nernst 方程計算電極電勢和電池的電動勢。
4．掌握熱力學與電化學之間的聯系，會利用電化學測定的數據計算熱力學函數
的變化值。
5．熟悉電動勢測定的主要應用，會從可逆電池測定數據的計算平均活度因子、
解離平衡常數和溶液的 pH 等。
八、電解與極化作用
考試內容
分解電壓，濃差極化，電化學極化，極化曲線—超電勢的測定，氫超電勢，金屬
析出與氫的超電勢，金屬離子的分離，電解過程的一些其他應用，金屬的電化學
腐蝕，金屬的防腐，金屬的鈍化。
考試要求
1．理解掌握分解電壓、極化現象和超電勢。
2．了解電解池與原電池的極化曲線有哪些異同點。
3．掌握如何計算超電勢，能在電解過程中，用計算的方法判斷在兩個電極上首
先發生反應的物質。
.4．了解金屬腐蝕的類型，了解常用的防止金屬腐蝕的方法。
九、化學動力學基礎（一）
考試內容
化學反應速率的表示方法，基元反應和非基元反應，反應的級數、反應分子數和
反應的速率常數，一級反應，二級反應，零級反應和準級反應，反應級數的測定
法，對峙反應，平行反應，連續反應，反應速率與溫度的關系—Arrhenius 經驗
式，反應速率與溫度關系的幾種類型，活化能與溫度的關系，反應速率與活化能
之間的關系，直鏈反應（H2 和 Cl2 反應的歷程）—穩態近似法，支鏈反應—H2
和 O2 反應的歷程，擬定反應歷程的一般方法。
考試要求
1．掌握宏觀動力學中的一些基本概念，
2．掌握具有簡單級數反應（如一級、二級和零級）的特點，會從試驗數據利用
各種方法判斷反應級數，還要能熟練地利用速率方程計算速率常數、半衰期等。
3．掌握三種典型的復雜反應的特點，會使用合理的近似方法，作一些簡單的計
算。
4．掌握溫度對反應就速率的影響，特別是在平行反應中如何進行溫度調控，以
提高所需產物的產量。掌握 Arrhenius 經驗式的各種表示形式，知道活化能的含
義，它對反應速率的影響和掌握活化能的求算方法。
5．掌握鏈反應的特點，會用穩態近似、平衡假設和速控步等近似方法從復雜反
應的機理推導出速率方程。
十、化學動力學基礎（二）
考試內容
碰撞理論，過渡態理論，單分子反應理論，溶劑對反應速率的影響—籠效應，原
鹽效應，光化學反應與熱化學反應的區別，光化學反應的初級過程和次級過程，
光化學最基本定律，量子產率，光化學反應動力學，光化學平衡和熱化學平衡，
催化劑與催化作用，均相酸堿催化，絡合催化，酶催化。
考試要求
1．了解碰撞理論和過渡態理論。掌握活化能、閾能和活化焓等能量之間的關系。
2．了解溶液反應的特點和溶劑對反應的影響，會判斷離子強度對不同反應速率
的影響（即原鹽效益）。
3．了解光化學反應的基本定律、光化學平衡與熱化學平衡的區別。掌握量子產
率的計算和會處理簡單的光化學反應的動力學問題。
4．了解催化反應的特點、了解催化劑改變反應速率的本質。
十一、表面物理化學
考試內容
表面能及表面 Gibbs 自由能，表面張力，表面張力與溫度的關系，溶液的表面張
力與溶液濃度的關系，彎曲表面上的附加壓力，Young-Laplace 公式，彎曲表面
上的蒸氣壓—Kelvin 公式，溶液的表面吸附—Gibbs 吸附公式，粘濕過程，浸濕
過程，鋪展過程，接觸角與潤濕方程，表面活性劑的分類，表面活性劑的結構，
表面活性劑的一些重要作用及其應用，固體表面的特點，吸附等溫線，Langmuir
吸附等溫式，混合氣體的 Langmuir 吸附等溫式，Freundlich 等溫式，BET 多層
吸附公式，化學吸附和物理吸附，固體在溶液中的吸附—吸附等溫線。
考試要求
1．明確表面張力和表面 Gibbs 自由能的概念，了解表面張力與溫度的關系。
2 ． 明 確 彎 曲 表 面的 附 加 壓 力 產生 的 原 因 及 與曲 率 半 徑 的 關系 ， 掌 握
Young-Laplace 公式。
3．掌握 Kelvin 公式，會用這個基本原理來解釋常見的表面現象。
4．掌握 Gibbs 吸附等溫式的表示形式及各項的物理意義，并能應用該式作簡單
計算。
5．理解什么叫表面活性劑，了解它在表面上作定向排列及降低表面 Gibbs 自由
能的情況，了解表面活性劑的大致分類及它的幾種重要作用。
6．理解液－液、液－固界面的鋪展與潤濕情況。
7．理解氣－固表面的吸附本質，了解化學吸附與物理吸附的區別，了解影響固
體吸附的主要因素，掌握 Langmuir 吸附等溫式。
8．了解化學吸附與多相催化反應的關系，了解氣－固相表面催化反應速率的特
點及反應機理。
十二、膠體分散系統和大分子溶液
考試內容
膠體和膠體的基本特性，分散系統的分類，膠團的結構，Brown 運動、擴散和滲
透壓、沉降和沉降平衡，Tyndall 效應，Rayleigh 公式，電動現象，電泳，電滲，
沉降電勢和流動電勢，雙電層理論和 ζ 電勢，溶膠的穩定性，影響聚沉的一些因
素，膠體穩定性的 DLVO 理論大意，高分子化合物對溶膠的絮凝和穩定作用，
大分子溶液的界定，Donnan 平衡，聚電解質溶液的滲透壓。
考試要求
1．了解膠體分散系統的大概分類，掌握憎液溶膠的膠粒結構。
2．掌握憎液溶膠在動力性質、光學性質、電學性質等方面的特點。
3．掌握溶膠在穩定性方面的特點，掌握電動電勢以及電解質對溶膠穩定性的影
響，會判斷電解質聚沉能力的大小。
4．了解乳狀液的種類、乳化劑的作用以及在工業和日常生活中的應用。
5．了解大分子溶液與溶膠的異同點。了解什么是 Donnan 平衡。能用滲透壓法
確定聚電解質的數均摩爾質量。
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