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2011物理化学考试大纲
来源:本站原创 作者:佚名 日期:2019-11-28 10:55:52 访问次数:

修订时间:2019年11月

考试科目代码

2011

考试科目名称

物理化学

招生学院代码

008

招生学院名称

化学化工学院/煤科学与技术国家重点实验室培育基地

招生专业代码

081700

招生专业名称

化学工程与技术

(一) 参考书目

1.《物理化学》,傅献彩等著,第四版,第五版

(二) 考查要点

一、气体分子运动理论

1.气体分子运动理论

气体分子运动理论的基本公式,压力和温度的统计概念,气体分子运动公式对几个经验定律的说明,分子平均平动能与温度的关系,分子运动的速率分布,分子的碰撞频率与平均自由程。

2.理想气体与实际气体

理想气体和实际气体的行为,Van der Waals方程式,其他状态方程式。

二、热力学第一定律

1.热力学的基本概念

热力学的基本内容,热力学的方法,热力学方法的优点和局限性;

系统与环境,系统的性质,热力学平衡态,状态函数和状态方程,过程和途径,热和功,可逆过程。

2.热力学第一定律及应用

焓,热容;

Joule实验,理想气体的热力学能和焓,理想气体的Cp与Cv,绝热过程,Carnot循环和热机效率;

Joule-Thomson效应,实际气体的ΔU和ΔH。

3.热化学

化学反应的热效应—等压热效应与等容热效应;反应进度;标准摩尔焓变;Hess定律;

标准摩尔生成焓;标准摩尔离子生成焓;标准摩尔燃烧焓;溶解热和稀释热;

反应焓变与温度的关系,Kirchhoff定律,绝热反应—非等温反应。

三、热力学第二定律

1.热力学第二定律

自发变化的共同特征—不可逆性,Carnot定理,熵的概念,C1ausius不等式与熵增加原理,热力学第二定律的数学表达式,熵增加原理,热力学第二定律的本质和熵的统计意义,等温过程和非等温过程中熵的变化值的计算,熵和能量的退化,T-S图及其应用。

2.热力学基本方程

Helmholtz自由能,Gibbs自由能;

热力学的基本方程基本公式,特性函数,Maxwell关系式及其应用,Gibbs自由能与温度的关系,Gibbs-Helmholtz方程,Gibbs自由能与压力的关系;

Gibbs自由能变化的计算,化学反应中的Gibbs自由能变化,化学反应等温式,变化的方向与平衡条件。

3.热力学第三定律

热力学第三定律,规定熵值,化学反应过程的熵变计算。

四、多组分系统热力学及其在溶液中的应用

1.多组分系统的组成表示

2.偏摩尔量

偏摩尔量的定义,偏摩尔量的加和公式,偏摩尔量的求法,Gibbs-Duhem公式—系统中偏摩尔量之间的关系。

3.化学势

化学势的定义,化学势在相平衡中的应用,化学势与温度、压力的关系;

理想气体及其混合物的化学势,非理想气体混合物的化学势,逸度,逸度系数。

4.稀溶液

Raoult定律和Henry定律,稀溶液的依数性。

5.理想溶液

理想溶液,理想溶液中任一组分的化学势,理想溶液的通性。

6. Duhem-Margule公式

7.活度和活度系数

非理想液态混合物中各组分的化学势,非理想稀溶液,活度和活度系数,双液系中活度系数之间的关系。

8.分配定律

溶质在两互不相溶液相中的分配。

五、相平衡

1.相律

相率的推导,相律的基本应用

2.单组分系统的相平衡

单组分系统的两相平衡,Clapeyron方程,外压与蒸气压的关系,不活泼气体对液体蒸气压的影响;

水的相图,硫的相图,超临界状态。

3.二组分系统的相图及其应用

完全互溶的双液系,杠杆规则,蒸馏和或精馏的基本原理;

非理想的二组分液态混合物,部分互溶的双液系,不互溶的双液系,水蒸汽蒸馏;

简单的低共熔二元相图,气-固态的平衡图,液、固相都完全互溶的相图,区域熔炼。

4.三组分系统的相图及其应用

等边三角形坐标表示法,部分互溶的三液体系统,二固体和一液体的水盐系统,三组分低共熔系统的相图。

六、化学平衡

1.化学反应的平衡条件

化学反应的平衡条件和反应进度的关系,化学反应的亲和势

2.化学反应的平衡常数和等温方程式

气相反应的平衡常数,溶液中反应的平衡常数,化学反应的等温方程式;

平衡常数的表示式,复相化学平衡。

3.标准摩尔生成Gibbs自由能

标准状态下反应的Gibbs自由能变化值,标准摩尔生成Gibbs自由能,近似计算。

4.温度、压力及惰性气体对化学平衡的影响

温度对化学平衡的影响,压力对化学平衡的影响,惰性气体对化学平衡的影响。

5.化学平衡的应用

同时化学平衡,反应的耦合。

七、电解质溶液

1.电化学中的基本概念和电解定律

原电池和电解池,Faraday电解定律。

2.离子的电迁移率和迁移数

离子的电迁移现象,离子的电迁移率和迁移数,离子迁移数的测定。

3.电解质溶液的电导

电导、电导率、摩尔电导率,电导的测定,电导率、摩尔电导率与浓度的关系,离子独立移动定律和离子的摩尔电导率,电导测定的一些应用。

4.电解质的平均活度和平均活度系数

电解质的平均活度和平均活度系数,离子强度。

八、可逆电池的电动势及其应用

1.可逆电池和可逆电极

可逆电池,可逆电极和电极反应,电动势的测定,对消法测电动势,标准电池,可逆电池的书写方法,可逆电池电动势的取号。

2.可逆电池的热力学

Nernst方程,由标准电动势E求电池反应的平衡常数,由电动势及其温度系数求反应的焓变和熵变。

3.电极电势和电池的电动势

标准电极电势,标准氢电极,电池电动势的计算,内电位与外电位,电化学势;

电极与电解质溶液界面间电势差,接触电势,液体接界电势,液接电势的计算公式,电池电动势的产生。

4.电动势测定的应用

求电解质溶液的平均活度因子,求难溶盐的活度积,pH的测定,电势-pH图及其应用。

5.化学电源

燃料电池,蓄电池。

九、电解与极化作用

1.分解电压和极化作用

浓差极化,电化学极化,极化曲线,超电势的测定,氢超电势。

2.电解时电极上的竞争反应

金属的析出与氢的超电势,金属离子的分离。

3.金属的电化学腐蚀、防腐与金属的钝化

金属的电化学腐蚀,金属的防腐,金属的钝化。

十、化学动力学

1.化学反应的速率方程

化学反应速率的表示法,基元反应和非基元反应,基元反应的微观可逆性原理;

反应的级数和反应分子数,反应的速率常数。

2.具有简单级数的反应

一级反应,二级反应,三级反应,零级反应和准级反应,反应级数的测定法。

3.几种典型的复杂反应

对峙反应,平行反应,连续反应;

直链反应,支链反应。

4.温度对反应速率的影响

速率常数与温度的关系,活化能,Arrhenius经验式,反应速率与温度关系的几种类型,反应速率与活化能之间的关系,活化能与温度的关系,活化能的估算。

5.反应的历程

反应的历程,稳态近似法,拟定反应历程的一般方法。

6.化学动力学基础理论

碰撞理论,硬球碰撞模型,双分子的互碰频率和速率常数,反应阈能,反应阈能与实验活化能的关系,概率因子;

过渡态理论,势能面,由过渡态理论计算反应速率常数,活化络合物的活化能E和指前因子A与诸热力学函数之间的关系。

7.催化反应动力学基础

催化剂与催化作用,均相酸碱催化,络合催化,酶催化反应,自催化反应和化学振荡;

化学吸附与催化反应。

十一、表面物理化学

1.表面张力及表面Gibbs自由能

表面张力,表面热力学的基本公式,表面张力与温度的关系,溶液的表面张力与溶液浓度的关系,弯曲表面上的附加压力和蒸气压,弯曲表面上的附加压力,Young-Laplace公式,弯曲表面上的蒸气压,Kelvin公式。

2.溶液的表面吸附

溶液的表面吸附,Gibbs吸附公式,Gibbs吸附等温式的推导

3.界面的性质

液-液界面的铺展,单分子表面膜;

粘湿过程,浸湿过程,铺展过程,接触角与润湿方程。

4.表面活性剂及其作用

表面活性剂的分类,表面活性剂的结构对其效率及能力的影响,表面活性剂的HLB值,表面活性剂在水中的溶解度,表面活性剂的重要应用。

5.固体表面的吸附

吸附等温线,Langmuir等温式,混合气体的Langmuir吸附等温式,Freundlich等温式,BET多层吸附公式,五种类型吸附等温线的特点。

化学吸附和物理吸附,化学吸附热,吸附的势能曲线,影响气-固界面吸附的主要因素;

气-固相系统中的吸附和解吸速率方程式;

固体在溶液中的吸附。

十二、胶体分散系统和大分子溶液

1.胶体和胶体的基本特性

分散系统的分类,胶团的结构,溶胶的制备,溶胶的净化,溶胶的形成机理和老化条件。

2.胶体的性质和理论

胶体的动力性质,Brown运动,扩散和渗透压,沉降和沉降平衡;

溶胶的光学性质,Tyndall效应和Rayleigh公式,超显微镜的基本原理和粒子大小的测定;

溶胶的电学性质,电动现象,电泳,电渗;

双电层理论和ζ电势。

3.溶胶的稳定性和聚沉作用

溶胶的稳定性,聚沉作用以及影响聚沉作用的因素,高分子化合物对溶胶的絮凝和稳定作用。

4.乳状液和凝胶

O/W型和W/O型乳状液,乳化剂的作用,乳状液的不稳定性;

凝胶的分类,凝胶的形成,凝胶的性质。

5.大分子溶液

大分子的平均摩尔质量,聚合物摩尔质量的测定方法,聚合物的分级。

6. Donnan平衡和聚电解质溶液的渗透压

Donnan平衡,聚电解质溶液的渗透压。

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