2021年華中農業大學碩士研究生招生考試考研大綱

華中農業大學《物理化學》考研大綱

一、要求掌握的基本內容

《物理化學》的內容包括：化學熱力學、化學動力學、電化學、表面與膠體化學等方面。其中，化學熱力學部分應熟練掌握熱力學第一定律、熱力學第二定律、多組分系統熱力學的概念，并運用相關知識解決溶液、化學平衡、相平衡中的問題；熟練掌握統計熱力學的基礎知識?；瘜W動力學部分應熟練掌握反應速率常數、反應級數等概念，并解決化學動力學問題。電化學部分應熟練掌握離子電導、可逆電池電動勢、極化等概念及其應用。表面與膠體化學部分應掌握熟練比表面自由能、彎曲液面特征、吸附、膠體等概念及其應用。

二、試卷滿分及考試時間

試卷滿分為150分，考試時間為180分鐘．

三、答題方式

答題方式為閉卷、筆試。

四、試卷題型結構

單選題與填空題            約60分

簡答題與計算題            約90分

五、課程考試大綱

1. 熱力學第一定律

考試內容：熱力學概念、熱力學第一定律、準靜態過程與可逆過程焓、熱容、熱力學第一定律對理想氣體的應用、實際氣體、熱化學、赫斯定律、幾種反應熱效應、反應熱與溫度的關系、絕熱反應、熱力學第一定律的微觀說明。

考試要求：理解熱力學的基本概念，第一定律的基本思想作用，理解可逆過程。掌握焓的定義與使用；明確熱容的測量方法與定義的區別；掌握理想氣體的內能、焓只是溫度的函數實質和應用。掌握絕熱可逆過程和卡諾循環在經典熱力學中的作用。理解實際氣體與理想氣體的區別。掌握熱力學第一定律在化學中的應用，理解各種熱效應的定義及其計算。理解溫度對化學反應熱效應的影響，學會利用狀態函數法計算非等溫反應的相關參數。了解熱力學第一定律的微觀意義。

2. 熱力學第二定律

考試內容：自發變化的共同特征、熱力學第二定律、卡諾定律、熵的概念、克勞休斯不等式與熵增加原理、熵變的計算、熱力學第二定律的本質和熵的統計意義、亥姆霍茲自由能和吉布斯自由能、變化的方向和平衡條件、ΔG的計算、幾個熱力學函數間的關系、熵和能量退降、熱力學第三定律與規定熵。

考試要求：認識自然界自發變化的特征，理解熱力學第二定律的深刻含義，掌握熵函數的定義、單位和熵判據應用條件及普遍意義。熟練掌握不同條件下熵變的計算；理解熱力學第二定律和熵函數的統計意義；掌握吉布斯自由能和赫姆霍茲自由能的定義和判據使用條件；熟練掌握各種條件下ΔG的計算。掌握熱力學函數基本關系式及其應用；了解對應系數關系式和麥克斯韋關系式；理解熱力學第三定律；掌握利用規定熵計算化學反應的熵變。

3. 多組分體系熱力學在溶液中的應用

考試內容：溶液組成的表示法、偏摩爾量、化學勢、氣體混合物中各組分化學勢、稀溶液中兩個經驗定律、理想液態混合物、理想稀溶液任意組分的化學勢、稀溶液的依數性、Duhem-Margule公式、活度與活度因子、分配定律。

考試要求：認識溶液的特性及表示方法。理解偏摩爾量的定義，掌握偏摩爾量集合方式。理解化學勢的定義及其在化學熱力學中的作用。理解理想液態混合物及稀溶液中任意組分化學勢的定義及應用。理解標準態的定義及作用。理解稀溶液依數性的本質。理解實際溶液與理想溶液之間的關系。

4. 相平衡

考試內容：相律、單組分體系的相圖、二組分體系相圖及其應用、三組分體系的相圖及其應用、二級相變。

考試要求：理解相律的意義及其在物態平衡中的作用。認識單組分相圖中點、線和面的意義。 掌握利用相圖分析物質相態的變化。認識雙液系相圖，理解蒸餾原理；掌握利用杠桿規則進行相關計算。掌握各種相圖的特點，并能進行相關物態變化分析。了解二級相變的特點。

5. 化學平衡

考試內容：化學反應的平衡條件和化學反應的親和勢、化學反應的平衡常數和等溫方程式、平衡常數的表示式、復相化學平衡、平衡常數的測定和平衡轉化率的計算、標準生成吉布斯自由能、用配分函數計算ΔrGm和反應的平衡常數、溫度、壓力及惰性氣體對化學平衡的影響、同時平衡、反應的耦合、近似計算。

考試要求：理解化學平衡的基本原理。利用熱力學原理判斷化學反應的方向與限度。根據熱力學原理預測化學反應平衡常數。利用熱力學數據計算化學反應平衡常數。調節外界條件控制化學反應的方向和限度。理解化學反應耦合機理。了解近似計算在化學平衡研究中的作用。

6. 統計熱力學

考試內容：波茲曼統計、玻色-愛因斯坦統計和費米-狄拉克統計、配分函數、各配分函數的求法及其對熱力學函數的貢獻、晶體的熱容問題、分子的全配分函數。

考試要求：了解統計力學的基本思想。理解波茲曼統計的意義，并能熟練地應用。理解經典統計與量子統計的聯系與區別。理解配分函數的物理意義，掌握利用配分函數計算系統宏觀性質的方法。了解經典熱容理論與量子理論的聯系與區別。

7. 電解質溶液

考試內容：電化學的基本概念和法拉第定律、離子的電遷移和遷移數、電導、強電解質溶液理論。

考試要求：了解離子電遷移的概念和離子遷移數的測定。理解電導、電導率和摩爾電導率的概念及其相互關系和應用。理解電解質平均活度和平均活度系數的概念。了解離子強度和德拜-休克爾-昂薩格電導理論。

8. 可逆電池的電動勢及其應用

考試內容：可逆電池和可逆電極、電動勢的測定、可逆電池的書寫方法及電動勢的取號、可逆電池熱力學、電動勢產生的機理、電極電勢和電池的電動勢、濃差電池和液體接界電勢的計算公式、電動勢測定的應用、生物電化學。

考試要求：掌握利用熱力學的方法解決電化學問題。了解電極的分類及其特點。掌握電動勢的測定方法及其應用。理解電極電勢和電池電動勢的概念及其測試原理和方法。了解濃差電池和液體接觸電勢的概念。了解電化學在生物學中的應用。

9. 電解與極化作用

考試內容：分解電壓、極化作用、電解時電極上的反應、金屬的電化學腐蝕、防腐與金屬的鈍化、化學電源。

考試要求：了解分解電壓的概念及作用。掌握電極極化原理及應用。理解金屬的析出與氫的超電勢關系及金屬離子電分離原理。理解電化學防腐原理。了解化學電池的類型及當前發展動態。

10. 化學動力學

考試內容：化學動力學的任務和目的、化學反應速率表示法、化學反應的速率方程、具有簡單級數的反應、幾種典型的復雜反應、溫度對反應速率的影響、活化能對反應速率的影響、鏈反應、擬定反應歷程的一般方法、碰撞理論、過渡態理論、單分子反應理論、在溶液中進行的反應、快速反應的測試、光化學反應、催化反應動力學。

考試要求：理解化學動力學的基本概念。了解反應速率方程的表示方法與意義。熟練掌握具有簡單級數反應的特點，判斷方法及相關計算。了解復雜反應的類型及特點。掌握溫度對反應速率的影響。理解化學反應活化能的概念及其作用。了解鏈反應和擬定反應歷程的一般方法。了解化學反應速率理論的基本假設、處理結果和優缺點。了解各種反應速率理論的內在關系。掌握溶液中化學反應的溶劑效應和鹽效應。理解光化學反應的基本特征。了解快速反應的現代研究方法和測試原理。

11. 表面與膠體化學

考試內容：分散體系的分類、質點的大小與形狀、膠體的制備與純化、液體的表面性質、溶液的表面性質、不溶物的單分子膜、表面活性劑、固體表面的特性、固體表面對氣體的吸附、固體自溶液中的吸附、液體對固體的潤濕作用、布朗運動與擴散作用、沉降與沉降平衡、溶膠的滲透壓、膠體的光學性質、膠體的流變性質、膠粒帶電及雙電層、溶膠的電動現象、聚沉作用與DLVO理論、高分子的穩定與絮凝作用、乳狀液的特性、泡沫及凝膠、Donnan平衡。

考試要求：掌握分散體系的概念及膠體的制備與純化方法。理解表面能與表面張力的含義、掌握表面張力的測定方法和表面熱力學的相關概念及應用。掌握表面過剩的概念、Young-Laplace 公式、Kelvin公式、Gibbs公式的應用。掌握表面活性物質的結構特點、親水親油平衡值、表面膜、膠束的概念、了解表面活性的實際應用。掌握固體表面張力與表面能的意義，固體吸附的本質。掌握氣—固界面的吸附作用、特性及Freundlich定溫式、Langmuir單分子層吸附定溫式等相關吸附理論。掌握固體在稀溶液中的吸附作用及特點。了解液體對固體表面的潤濕作用，理解接觸角和Young方程等。了解并掌握布朗運動、漲落現象、擴散現象、沉降等分散體系的動力性質。理解溶膠的滲透壓及應用。掌握丁達爾效應及等光學性質及大分子溶液的光散射的應用。了解膠體的流變性質。。掌握膠粒帶電的來源、理解雙電層及模型。理解膠體的電泳、電滲等電動現象及實際應用。掌握電解質影響溶膠聚沉的因素，了解膠體穩定性的DLVO理論。了解高分子化合物的穩定及絮凝作用。掌握乳狀液、泡沫及凝膠的基本特征和制備方法。了解影響乳狀液、泡沫及凝膠穩定性的因素。掌握Donnan平衡及其對膜內外離子分布的影響。了解Donnan平衡的應用。

六、參考教材

[1]《物理化學》（上下冊，第五版），傅獻彩等，高等教育出版社。

[2]《物理化學》（第五版），董元彥等，科學出版社。