《物理化學》碩士研究生入學考試大綱

一、   課程內容簡介

物理化學是從化學現象和物理現象相關聯的角度去尋找化學變化規律的一門學科，注重運用物理的理論和實驗方法來研究化學變化的一般理論問題，是化學學科的理論基礎。主要內容包括氣體、化學熱力學、多組分系統熱力學和化學平衡、相平衡、統計熱力學、化學反應速率及化學反應速率理論、電解質溶液、可逆電池熱力學和電化學、表面現象、膠體和大分子溶液等。

二、課程考試的基本要求

考生應比較牢固地掌握物理化學的基本概念，注重領會物理化學解決實際問題的科學方法，努力學會運用所學理論解釋及解決實際問題。

在有關的計算和表述中，應注意采用國家標準單位制（SI制）。

考試基本要求按深入的程度分為“掌握”(或“會用”) “理解”(或“明了”) 和 “了解”三個層次。

第一章：氣體

1. 掌握理想氣體狀態方程和理想氣體的模型。

2. 理解實際氣體范德華方程的修正思路及方程；理解實際氣體臨界性質和對應狀態原理；理解臨界參數的含義。

3. 了解實際氣體狀態方程的引出或修正思路，能正確使用普遍化壓縮因子圖和普遍化逸度系數圖。

第二章：熱力學第一定律

1. 理解和掌握下列基本概念：系統、環境、狀態、狀態函數；等容過程、等壓過程、等溫過程、可逆過程；反應進度、標準狀態、標準摩爾反應熱效應。

2. 理解和掌握熱力學第一定律及其數學表達式。

3. 掌握在簡單變化、相變化和化學變化過程中計算熱、功以及其它狀態函數的改變量的原理和方法。

4. 熟練掌握標準摩爾反應熱效應的計算及其與溫度的關系。

5. 掌握等壓摩爾反應熱效應與等容摩爾反應熱效應之間的關系。

6. 了解并掌握理想氣體絕熱可逆方程。

第三章：熱力學第二定律

1.  認識和理解自發過程及其特點。

2.  理解熱力學第二定律的敘述方法。

3.  了解熵的統計意義。

4.  理解熱力學第三定律的敘述方法和純物質的規定熵。

5.  深化對可逆過程和不可逆過程的理解。

6.  理解和掌握關于態變化過程可逆性的熵判據、海姆霍茲函數判據和吉布斯函數判據，以及這些判據的使用條件。

7.  理解和掌握標準摩爾生成吉布斯函數以及標準摩爾反應吉布斯函數改變量的物理意義。

8.  理解和掌握定組成閉合相熱力學基本方程和Maxwell公式及其使用條件。

9.  了解定組成閉合相熱力學基本方程的應用。

第四章：多組分系統熱力學及其在溶液中的應用

1.  理解和掌握敞開相熱力學基本方程。

2.  理解和掌握偏摩爾量以及偏摩爾量的集合公式。

3.  理解和掌握化學勢的概念。

4.  了解在一定溫度和壓力下用化學勢表示的相變化和化學反應的平衡條件。

5.  掌握理想氣體的化學勢表達式。

6.  了解純物質的化學勢與壓力的關系。

7.  理解 Raoult 定律和 Henry 定律以及它們的應用范圍。

8.  掌握理想液態混合物和理想稀溶液中各組分的化學勢表達式。

9.  理解和掌握分配平衡原理。

10.了解稀溶液的依數性。

11.了解活度和活度系數的概念。

第五章：相平衡

1.    理解相率的推導過程, 并能靈活運用相率。

2.    理解和掌握 Clapeyron 方程和 Clapeyron-Clausius 方程, 并能把這些方程靈活地應用于相關的計算。

3.    理解和掌握單組分系統相圖的基本特征。

4.    理解和掌握部分互溶雙液系和完全互溶雙液系相圖。

5.    理解和掌握二組分簡單低共熔物系相圖。

6.    理解和掌握生成化合物的二組分凝聚物系相圖。

7.    理解和掌握共晶型和包晶型的二組分固態部分互溶系統的固液平衡相圖。

8.    理解和掌握杠桿規則的應用。

9.    了解分餾原理和水蒸氣蒸餾原理。

10.   了解三組分體系相圖。

第六章：化學平衡

1.    理解和掌握在一定溫度和壓力下化學反應的平衡條件。

2.    理解和掌握化學反應等溫方程。

3.    理解和掌握標準平衡常數與平衡組成的關系。

4.    理解和掌握理想氣體反應和理想氣體與純凝聚態之間反應的平衡組成計算方法。

5.    理解和掌握濃度、壓力、和局外氣體對化學平衡的影響。

6.    理解和掌握溫度對平衡常數的影響。

7.    掌握用等溫方程判斷化學反應方向和限度的方法。

8.    掌握標準平衡常數的計算方法。

9.    了解同時平衡、反應的耦合。

第七章：統計熱力學基礎

1.   統計熱力學中的一些基本概念和統計系統的分類。

2.   獨立子系統的微觀狀態、能量分布和宏觀狀態間的關系。

3.   最可幾分布與平衡分布之間的關系。

4.   Boltzmann 分布及其適用條件。

5.   獨立子系統配分函數的定義，物理意義和析因子性質。

6.   雙原子分子的平動配分函數、轉動配分函數和振動配分函數的計算。

7.   獨立子系統的熱力學狀態函數與配分函數的關系。

8.   理想氣體的化學平衡常數與配分函數的關系。