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2018 年碩士研究生入學考試初試考試大綱
科目代碼：804
科目名稱：物理化學
適用專業：環境科學與工程、環境工程、材料科學與工程、材料工程
考試時間：3 小時
考試方式：筆試
總 分：150 分
考試范圍：
一、概述
物理化學課程主要包括化學熱力學、電化學、化學動力學、界面現象、膠體化學和
統計熱力學等六個部分。其中前四部分為主要內容。 考生應比較牢固地掌握物理化學基本
概念及計算方法，同時還應掌握物理化學一般方法，及結合具體條件應用理論解決實際問題
的能力。 在物理化學實驗相關內容中，要求掌握常用的物理化學實驗方法和測試技術。在
有關的物理量計算和表述中，注意采用國家標準單位制（SI 制）及遵循有效數運算規則。
二、課程考試的基本要求
1、理論部分（110 分）
下面按化學熱力學、統計熱力學初步、電化學、化學動力學、界面現象和膠體化學
六個部分列出基本要求?；疽蟀瓷钊氤潭确帧傲私狻?、 “理解”和“掌握”三個層
次。
（1）化學熱力學
① 熱力學基礎
理解下列熱力學基本概念：平衡狀態，狀態函數，可逆過程，熱力學標準態。 理解熱
力學第一、第二定律的敘述及數學表達式，掌握熱力學能、焓、熵、Helmholtz 函數和
Gibbs 函數等熱力學函數及標準燃燒焓、標準生成焓、標準摩爾熵、標準生成 Gibbs 函數等
概念。掌握在物質 P、V、T 變化、相變化和化學變化過程中計算熱、功和各種狀態函數變化
值的原理和方法。在將熱力學一般關系式應用于特定系統的時候，會應用狀態方程(主要是
理想氣體狀態方程，其次是 Van der Waals 方程)和物性數據(熱容、相變熱、蒸汽壓等)。
掌握熵增原理和各種平衡判據。理解熱力學公式的適用條件。 理解熱力學基本方程和
Maxwell 關系式。 掌握用熱力學基本方程和 Maxwell 關系式推導重要熱力學公式的演繹方
法。
② 溶液與相平衡
理解偏摩爾量和化學勢的概念。掌握 Raoult 定律和 Henry 定律以及它們的應用。理解
理想系統(理想溶液及理想稀溶液)中各組分化學勢的表達式。 理解逸度和活度的概念。了
解逸度和活度的標準態。
會從相平衡條件推導 Clapeyron 和 Clapeyron—Clausius 方程，并能應用這些方程進
行有關計算。理解相律的意義。 掌握單組分系統和二組分系統典型相圖的特點和應用。 能
用杠桿規則進行計算。能用相律分析相圖。
③ 化學平衡
理解標準平衡常數的定義。了解等溫方程的推導。掌握用等溫方程判斷
化學反應的方向和限度的方法。 會用熱力學數據計算標準平衡常數。了解等壓方程的推
導。理解溫度對標準平衡常數的影響。會用等壓方程計算不同溫度下的標準平衡常數。 了
解溫度、壓力和惰性氣體對化學反應平衡組成的影響。
（2）統計熱力學初步
了解獨立子系統的微觀狀態，能量分布和宏觀狀態間的關系。 理解統計
熱力學的基本假設。 理解 Boltzmann 能量分布及其適用條件。 理解配分函數的定義和物
理意義。掌握雙原子分子移動、轉動和振動配分函數的計算。 理解獨立子系統的能量、熵
與配分函數的關系。
（3） 電化學
了解電解質溶液的導電機理。理解離子遷移數。 理解表征電解質溶液
導電能力的物理量(電導率、摩爾電導率)。 理解電解質活度和離子平均活度系數的概念。
了解離子氛的概念，掌握 Debye—Hueckel 極限公式。 理解原電池電動勢與熱力學函數的
關系。掌握 Nernst 方程及其計算。 掌握各種類型電極的特征和電動勢測定的主要應用。
理解產生電極極化的原因和超電勢的概念。
（4）化學動力學
理解化學反應速率、反應速率常數及反應級數的概念。掌握通過實驗建
立速率方程的方法。 掌握一級和二級反應的速率方程及其應用。 理解對峙反應、連續反
應和平行反應的動力學特征。 理解基元反應及反應分子數的概念。掌握由反應機理建立速
率方程的近似方法(穩定態近似法、平衡態近似法)。了解鏈反應機理的特點及支鏈反應與
爆炸的關系。了解多相反應的步驟，了解催化作用、光化學反應、溶液中反應的特征。掌
握 Arrhennius 方程及其應用。明了活化能及指前因子的定義和物理意義。了解簡單碰撞
理論的基本思想和結果。理解經典過渡狀態理論的基本思想、基本公式及有關概念。
（5）界面現象
理解表面張力和表面 Gibbs 函數的概念。 理解彎曲界面的附加壓力概
念和 Laplace 公式。 理解 Kelvin 公式及其應用。了解鋪展和鋪展系數。了解潤濕、接觸
角和 Young 方程。 了解溶液界面的吸附及表面活性物質的作用。理解 Gibbs 吸附等溫式。
了解物理吸附與化學吸附的含義和區別。掌握 Langmuir 單分子層吸附模型和吸附等溫式。
（6）膠體化學
了解膠體的制備方法。了解膠體的若干重要性質(Tyndall 效應、Brown
運動、沉降平衡、電泳和電滲)。 理解膠團的結構和擴散雙電層概念。了解憎液溶膠的
DLVO 理論。理解電解質對溶膠和高分子溶液穩定性的作用。了解乳狀液的類型及穩定和破
壞的方法。
2、實驗部分（40 分）
物理化學實驗的特點是利用物理方法研究化學系統變化規律。實驗中常用多種物理測
量儀器，因此應注意基本測量技術的基本原理和方法。 物理化學實驗包含下列內容：
（1） 熱力學部分： 量熱、相平衡和化學平衡實驗 。
（2） 電化學部分： 用電位差計測量電池的電動勢及其應用。
（3） 化學動力學部分： 測定反應速率常數、反應級數及活化能。
（4）界面現象與膠體部分： 表面張力的測定。
樣題：
一、選擇題（在每小題四個備選答案中選出一個正確答案）（共 10 小題，每小題 2 分，共
20 分）
1、在溫度 T 時，A 和 B 以物質的量比為 2:1 的比例組成理想液態混合物。已知此時的 PA
*
和 PB
*
分別為 91.192 kPa 和 30.397 kPa，則平衡時在氣相中 A 和 B的摩爾分數比 yA: yB 應
為（ ）。
A. 8:1 B. 6:1 C. 4:1 D. 2:1
2、任意量的 CaCO3 (s), CaO (s)和 CO2 (g) 建立如下反應平衡：
CaCO3 (s) = CaO(s) + CO2(g)
則平衡系統中組分數，相數和自由度是（ ）。
A. C = 1, Φ = 2，f = 0 B. C = 2, Φ = 2，f = 2
C. C = 2, Φ = 3，f = 1 D. C = 4, Φ = 2，f = 2
3、下列反應中，哪個反應的 ?
mr
H? 等于 AgBr(s) 的 ?
mf
H? （ ）。
A. Ag+
(aq) + Br-
(aq) = AgBr(s) B. 2Ag(s) + Br2(l) = 2AgBr(s)
C. Ag(s) + 1/2 Br2(l) = AgBr(s) D. Ag(s) + 1/2 Br2(g) = AgBr(s)
5、某反應的速率常數為 4.62?10-2
min-1
，其反應物的初始濃度為 0.1 mol·dm-3
，則反應的半
衰期為（ ）。
A. 216 min B. 15 min C. 30 min D. 1.08 min
6、1.0 mol·kg-1
的 K4[Fe(CN)6]溶液的離子強度為（ ）。
A. 15 mol·kg-1
B. 10 mol·kg-1
C. 7 mol·kg-1
D. 4 mol·kg-1
7、在相同的溫度及壓力下，把一定體積的水分散成許多小水滴，經過這一變化過程，以下
性質保持不變的是（ ）。
A. 總表面能 B. 比表面 C. 液面下的附加壓力 D. 表面張力
8、在一定量的以 KCl為穩定劑的 AgCl溶膠中加入電解質使其聚沉，下列電解質的用量由
小到大的順序正確的是（ ）。
A. AlCl3< ZnSO4
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