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科目代码、名称:物理化学

专业类别：■学术型 □专业学位

适用专业:081701化学工程、081702化学工艺、081704应用化学、081705工业催化

一、考试基本内容

1. 气体的PVT关系

理想气体状态方程;分压定律和分体积定律;理想气体的微观模型;气体的液化;范德华方程与维里方程;临界性质;对应状态原理;压缩因子图。

2. 热力学第一定律

基本概念：状态函数;热力学第一定律;热、功;内能;焓;热容;可逆体积功;相变焓;反应焓;节流膨胀。热力学基本概念及术语;Qv=ΔU,Qp=ΔH及H的定义，

基本计算：热力学第一定律的表述与数学表达式;过程热的计算;Cp与Cv的关系;由Cp计算Qp和ΔH;理想气体在单纯p、V、T变化，可逆和不可逆相变化过程中计算热、功和热力学能、焓变的计算。理想气体可逆过程与绝热可逆过程功的计算;化学变化过程中化学反应热效应的计算;化学反应进度;标准热力学函数的计算。

3.热力学第二定律

基本概念：自发过程的共同特征;卡诺循环;过程可能性判据;热力学第二定律;熵及熵变;热力学第三定律;亥姆霍兹函数;吉布斯函数，热力学基本方程及麦克斯韦关系式，特性函数。

基本计算：卡诺循环;卡诺定理与热力学第二定律，熵增原理;熵函数，熵判据;掌握物质在单纯p、V、T变化、可逆和不可逆相变化过程中ΔS的计算;热力学第三定律，规定熵与标准熵以及化学反应ΔS的计算;ΔA与ΔG判据;一些基本过程ΔG的计算与应用;热力学基本方程与麦克斯韦关系式;吉布斯—亥姆霍兹方程;克拉贝龙方程及其应用。

4.多组分系统热力学

基本概念：偏摩尔量，化学势，化学势判据，拉乌尔定律，亨利定律，理想液态混合物，理想稀溶液，稀溶液的依数性，逸度与逸度因子，活度与活度因子，热力学标准态。

基本计算：偏摩尔量与摩尔量的计算;偏摩尔量的集合公式;Gibbs-Duhem方程;化学势的定义与各类系统化学势的表示式;化学势判据;拉乌尔定律与享利定律;理想液态混合物的定义及其特征;稀溶液的定义及其依数性;逸度与逸度因子的计算;活度和活度因子的计算;简单汽液平衡计算。

5.化学平衡

基本概念：摩尔反应Gibbs函数，化学反应等温方程，标准平衡常数，经验平衡常数，化学平衡，平衡转化率，范特霍夫方程，平衡移动。

基本计算：反应等温方程式的计算与应用;有关标准平衡常数的计算与应用;标准平衡常数的实验测定法;各种平衡常数之间的关系;平衡组成的计算;复相反应的平衡问题;温度对化学平衡的影响;压力对化学平衡的影响;惰性组分对平衡转化率的影响;反应物配比对平衡转化率的影响。

6.相平衡

基本概念：相律，相数、组分数和自由度数，单组分体系相图，二组分体系相图，步冷曲线，杠杆规则。

基本内容：相律及其应用;常见单组分系统相图;二组分气液平衡相图及杠杆规则;二组分理想液态混合物的气液平衡相图;二组分真实液态混合物的气液平衡相图;水蒸汽蒸馏、精馏原理;二组分液态部分互溶系统及完全不互溶系统的气液平衡相图;二组分系统液—固平衡相图;二组分固态不互溶凝聚系统相图;相图分析;热分析法制相图及溶解度法制相图;重结晶原理;二组固态互溶系统相图;固态完全互溶系统相图;固态部分互溶系统相图;生成稳定化合物与不稳定化合物凝聚系统相图。

7.电化学

基本概念：原电池，电解池，电解质溶液;正极负极和阴极阳极的定义;电导，电导率，摩尔电导率;离子的迁移数，离子电迁移率，离子独立运动定律，平均离子活度，平均离子活度因子，离子强度，离子互吸理论;可逆电池，电池的电动势;原电池热力学，电池反应，电极反应，能斯特方程，电极电势，浓差电池，液体接界电势，分解电压，极化，超电势，极化曲线。

基本内容：法拉第定律;离子的电迁移及迁移数计算;电解质溶液的电导率与摩尔电导率计算;离子独立运动定律;离子的摩尔电导率与离子的迁移率;电导测定的应用;平均离子活度、平均离子活度因子与离子强度的计算;电池电动势和电极电势的能斯特方程;原电池设计;原电池热力学计算;电动势测定的应用。

8、界面化学

基本概念：界面张力、界面功与界面吉布斯函数、表面张力，界面张力;弯曲液面，附加压力，亚稳状态与新相的生成态;固体表面上的吸附作用，物理吸附，化学吸附;Langmuir吸附，BET吸附的特征;接触角，润湿现象，铺展;溶液的表面吸附现象，单分子膜，表面活性物质的结构及其应用。

基本计算：界面吉布斯函数的计算;弯曲液面的附加压力计算;蒸气压与表面曲率的关系;杨氏方程; Langmuir吸附等温公式及其应用;溶液表面的吸附作用及吉布斯吸附公式。

9. 统计热力学初步

基本概念：能级，简并度，定域子系统，离域子系统，独立子系统，相依子系统，能级分布，状态分布，微态数，最概然分布，平衡分布，玻尔兹曼分布，配分函数及其意义，析因子性质，统计熵。

基本内容：玻尔兹曼分布，玻尔兹曼熵的本质及玻尔兹曼公式，配分函数的相关计算，热力学函数的统计计算。

10.化学动力学基础

基本概念：化学反应速率，基元反应，非基元反应，速率方程，反应级数，速率常数;活化能;对行反应，平行反应，连串反应;链反应，爆炸极限;碰撞理论，过渡状态理论，势能面，活化络合物，催化反应动力学初步概念。

基本内容和计算：反应速率实验测定;反应物浓度对反应速率的影响;反应速率方程;速率常数的意义;反应分子数与反应级数的区别与联系;简单反应动力学方程的积分形式及有关计算;温度对反应速度的影响;活化能计算和阿累尼乌斯公式的应用;对峙反应、平行反应、连串反应的动力学分析;复合反应的近似处理法;根据反应机理拟定速率方程;单分子反应机理;链反应的特征;动力学理论的要点;各类催化反应动力学的基本特征。

11、胶体化学

基本概念：分散系统的概念，溶胶，高分子溶液，缔合胶体;丁达尔效应;布朗运动，沉降与沉降平衡;电泳，电渗，双电层结构;聚沉值，聚沉能力;乳状液，凝胶，高分子溶液。

基本内容：溶胶的制备和净化;溶胶的光学性质;溶胶的动力学性质;溶胶的电学性质，

溶胶的带电原因，溶胶胶团结构;电解质或高分子溶液对溶胶的稳定和破坏作用。

二、考试要求(包括考试时间、总分、考试方式、题型、分数比例等)

(一)考试时间：180分钟

(二)总分：150分

(三)考试方式：闭卷，笔试

(四)题型与分数比例：

1、填空题： 20%

2、选择题： 20%

3、计算题： 60%

三、主要参考书目

1. 物理化学(第五版)，天津大学物理化学教研室，高等教育出版社

2. 物理化学简明教程(第四版)，印永嘉，奚正楷，李大珍，高等教育出版社

3. 物理化学(第五版)，傅献彩，沈文霞，姚天扬编，高等教育出版社