大連交通大學2021年碩士研究生招生考試初試考試大綱

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

    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。基本要求按深入程度分“了解”、 “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。