天津工業大學碩士研究生入學考試業務課考試大綱

科目編號：804 科目名稱：物理化學

一、考試性質

物理化學考試科目是我校為招收應用化學、化學工程、材料、環境及輕化工學科碩士研究生而設置的。本課程考試旨在考查考生是否了解物理化學的基本概念、基本理論，以及綜合分析和對物理化學知識的運用能力。

考試對象為符合國家教育部及我校招收碩士研究生有關規定的參加全國碩士研究生入學統一考試的各類人員。

二、考試的學科范圍

應考范圍包括：化學熱力學、化學動力學、電化學、界面現象和膠體化學。

三、考試內容

1、化學熱力學

(1) 熱力學基礎

掌握理想氣體概念及其狀態方程，分壓定律、分體積定律。了解范德華方程、實際氣體的液化和臨界性質。

理解下列熱力學基本概念：系統、環境、功、熱、平衡狀態、狀態函數、廣度性質量、強度性質量、可逆過程。

理解熱力學第一、第二、第三定律的敘述及數學表達式。掌握內能、焓、熵、霍姆茲函數和吉布斯函數等熱力學函數以及標準燃燒焓, 標準生成焓，標準摩爾熵和標準生成吉布斯函數等概念。

掌握在物質的PVT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值的原理和方法。在將熱力學一般關系式應用于特定系統時, 會應用理想氣體狀態方程和物性數據(熱容、相變熱、蒸氣壓等)。

掌握熵增原理、霍姆茲函數判據和吉布斯函數判據。

掌握熱力學各公式的適用條件。

了解卡諾循環、焦耳實驗和節流膨脹實驗。

理解熱力學基本方程和麥克斯韋關系式。

(2)溶液和相平衡

理解偏摩爾量和化學勢的概念。

掌握克拉佩龍和克拉佩龍—克勞修斯方程的適用條件及其相關計算。

掌握拉烏爾定律、亨利定律和稀溶液依數性及其的應用。

理解理想體系(理想液體及理想稀溶液)中各組分化學勢的表達式。

了解逸度和活度的概念。

理解相律的推導和意義。

掌握單組分系統和二組分系統典型相圖的特點和應用。

(3)化學平衡

掌握標準平衡常數的定義。

掌握等溫方程的推導及用等溫方程來判斷化學反應的方向和限度。

了解轉化率和產率的概念，并會用熱力學數據計算平衡常數、轉化率及產率。

掌握溫度、壓力和惰性氣體對化學反應平衡組成的影響。

2、化學動力學

掌握化學反應速率、反應速率常數、基元反應、質量作用定律、反應分子數及反應級數的概念。了解通過實驗建立速率方程的方法。

掌握零級、一級和二級反應的速率方程及其應用。

理解對行反應、連串反應和平行反應的動力學特征。

掌握近似處理方法推到鏈反應的速率方程。

掌握阿侖尼烏斯方程及其應用。明了活化能及指前因子的物理意義。

了解碰撞理論和過渡態理論的基本思想和結果。

了解光化學反應的特征，會量子效率的相關計算。

了解催化反應的特征。

3、電化學

了解電解質溶液的導電機理。掌握離子遷移數和法拉第定律的概念及相關計算。

掌握電導、電導率、摩爾電導率和極限摩爾電導率的概念及相關計算。

理解電解質活度和離子平均活度系數的概念。

了解離子獨立運動規律、德拜休克耳方程。

理解原電池電動勢與熱力學函數的關系。掌握能斯特方程及其計算。

掌握各種類型電極的特征和電動勢測定的主要應用。

掌握電池的設計。

4、界面現象

理解表面功、表面張力和表面吉布斯函數的概念。了解表面張力的影響因素。

理解彎曲的附加壓力概念、拉普拉斯公式和毛細管的上升(或下降)。

理解開爾文公式及其對亞穩狀態的解釋。

了解鋪展和鋪展系數。了解潤濕與接觸角的關系和楊氏方程。

了解溶液界面的吸附及表面活性物質的作用。理解吉布斯吸附等溫式及其計算。

了解物理吸附與化學吸附的含義和區別。掌握蘭繆爾單分子層吸附模型和吸附等溫式。

5、膠體分散體系

了解膠體和膠體的基本特性。

了解膠體的制備和凈化。

掌握溶膠的光學性質、動力學性質和電學性質。

掌握溶膠的穩定性和聚沉作用。

四、試卷的題型

考試題型可能包括選擇題、填空題、判斷題、問答題、計算題和證明題。

五、考試形式及時間

考試形式為筆試，時間為三小時。

六、主要參考教材

天津大學物理化學教研室主編，《物理化學》(第四版)，高等教育出版社，2001物理化學》天津大學編(第四版)

傅獻彩、沈文霞、姚天揚、侯文華編，《物理化學》(第五版)，高等教育出版社，2005年。