2023年黑龍江大學(xué)材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)考研物理化學(xué)科目考試大綱

2023年黑龍江大學(xué)材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)考研物理化學(xué)科目考試大綱

考試科目名稱(chēng)：物理化學(xué)

考試科目代碼：[825]

一、考試要求

要求考生全面系統(tǒng)地掌握本大綱所要求的物理化學(xué)的基本概念及基本定律，并且能靈活運(yùn)用相關(guān)理論分析問(wèn)題與解決問(wèn)題。

二、考試內(nèi)容

第一章 熱力學(xué)第一定律

第一節(jié) 熱力學(xué)概念與術(shù)語(yǔ)

系統(tǒng);廣延性質(zhì)和強(qiáng)度性質(zhì);狀態(tài)函數(shù)及其特征;熱與功;內(nèi)能;焓;恒容熱、恒壓熱的特征;定容摩爾熱容及定壓摩爾熱容;相變焓;反應(yīng)進(jìn)度;標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓;標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓;標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓。

第二節(jié) 熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用

熱力學(xué)第一定律的內(nèi)容描述及其數(shù)學(xué)表達(dá)式;焦耳-湯姆生實(shí)驗(yàn)的結(jié)論;節(jié)流膨脹實(shí)驗(yàn)熱力學(xué)特征及焦耳-湯姆遜系數(shù)的定義;致冷致熱的應(yīng)用。

第三節(jié) 體積功的計(jì)算

體積功的計(jì)算通式;理想氣體pVT過(guò)程體積功的計(jì)算;等壓過(guò)程體積功的計(jì)算。

第四節(jié) 過(guò)程熱的計(jì)算

理想氣體簡(jiǎn)單物理過(guò)程(即pVT變化過(guò)程)Q、ΔU、ΔH的計(jì)算;相變焓計(jì)算、化學(xué)反應(yīng)恒容熱與恒壓熱的關(guān)系。

第二章 熱力學(xué)第二定律

第一節(jié) 熱力學(xué)第二定律

熱力學(xué)第二定律內(nèi)容的表述與理解;熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。

第二節(jié) 卡諾循環(huán)和卡諾定理

卡諾循環(huán)過(guò)程;卡諾定理及卡諾定理推論。

第三節(jié) 過(guò)程方向的共同判據(jù)

熵(S)的定義、物理意義;熵增加原理的內(nèi)容與熵判據(jù);吉布斯函數(shù)(G)的定義、物理意義;吉布斯函數(shù)G判據(jù)條件。

第四節(jié) 熵變和吉布斯函數(shù)變的計(jì)算

理想氣體pVT變化過(guò)程、相變(可逆與不可逆過(guò)程)、化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的熵變(ΔS)及ΔG的計(jì)算。

第五節(jié) 熱力學(xué)函數(shù)關(guān)系式

熱力學(xué)基本方程等重要關(guān)系式及其應(yīng)用。

第三章 多組分系統(tǒng)熱力學(xué)

第一節(jié) 化學(xué)勢(shì)

化學(xué)勢(shì)的定義式;化學(xué)勢(shì)在相平衡中應(yīng)用;化學(xué)勢(shì)與溫度、壓力的關(guān)系。

第二節(jié) 拉烏爾定律和亨利定律

拉烏爾定律的內(nèi)容與數(shù)學(xué)表達(dá)式;亨利定律的內(nèi)容與數(shù)學(xué)表達(dá)式;這兩個(gè)定律的適用范圍及注意事項(xiàng)。

第三節(jié) 理想液態(tài)混合物

理想液態(tài)混合物的定義;理想液態(tài)混合物的混合通性。

第四節(jié) 稀溶液的依數(shù)性

稀溶液的凝固點(diǎn)降低、沸點(diǎn)升高、滲透壓的數(shù)值與溶液濃度的關(guān)系;利用稀溶液的依數(shù)性計(jì)算溶質(zhì)分子量。

第四章 相平衡

第一節(jié) 相律

判斷體系的組分?jǐn)?shù)、相數(shù);利用吉布斯相律計(jì)算體系的自由度。

第二節(jié) 單組分系統(tǒng)相圖

單組分系統(tǒng)相圖特征、兩相平衡p -T關(guān)系式(克拉佩龍方程、克勞修斯--克拉佩龍方程)的應(yīng)用;純水的相圖分析。

第三節(jié) 二組分系統(tǒng)氣—液平衡相圖

理想液態(tài)混合物系統(tǒng)相圖;二組分系統(tǒng)(真實(shí)液態(tài)混合物)氣—液平衡相圖;部分互溶系統(tǒng)溫度-組成相圖;精餾;杠桿規(guī)則計(jì)算。

第四節(jié) 二組分固--液系統(tǒng)相圖

具有簡(jiǎn)單低共熔混合物的相圖特征;生成化合物的相圖的特征;熟練書(shū)寫(xiě)各相區(qū)的穩(wěn)定相態(tài)、三相線上的三相平衡關(guān)系、步冷曲線繪制、杠桿規(guī)則相關(guān)計(jì)算。

第五章 化學(xué)平衡

第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)等溫方程和標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)

理想氣體反應(yīng)的等溫方程;理想氣體化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù);計(jì)算理想氣體化學(xué)反應(yīng)的壓力商;判斷化學(xué)反應(yīng)的方向。

第二節(jié) 影響理想氣體反應(yīng)平衡的因素

溫度、壓力、惰性組分對(duì)化學(xué)反應(yīng)平衡移動(dòng)的影響規(guī)律。

第六章 電化學(xué)

第一節(jié) 電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)

離子遷移數(shù)及測(cè)定;電導(dǎo)(G)、電導(dǎo)率(k)和摩爾電導(dǎo)率( );電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率和濃度的關(guān)系;離子強(qiáng)度;電導(dǎo)測(cè)定的應(yīng)用;電解質(zhì)的平均活度;Debye-H?ckel極限公式。

第二節(jié) 可逆電池

電極正、負(fù)極或陰、陽(yáng)極的規(guī)定;組成可逆電池的必要條件;書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)及電池反應(yīng)。

第三節(jié) 電極電勢(shì)和電池的電動(dòng)勢(shì)

電極電勢(shì)的能斯特方程;標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì) ;從電極電勢(shì)計(jì)算電池的電動(dòng)勢(shì)。

第四節(jié) 可逆電池的熱力學(xué)

可逆電池的電動(dòng)勢(shì)的能斯特方程;由標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì) 求電池反應(yīng)的平衡常數(shù) 等熱力學(xué)函數(shù);電池的電動(dòng)勢(shì)及其溫度系數(shù)求電池反應(yīng)的 、 、 ;設(shè)計(jì)原電池及電池電動(dòng)勢(shì)的應(yīng)用。

第五節(jié) 極化作用

極化、超電勢(shì)、電極上的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)。

第七章 化學(xué)動(dòng)力學(xué)

第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率及反應(yīng)速率方程

反應(yīng)速率定義;基元反應(yīng)與非基元反應(yīng);基元反應(yīng)的速率方程即質(zhì)量作用定律;反應(yīng)級(jí)數(shù)、反應(yīng)分子數(shù)。

第二節(jié) 具有簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)反應(yīng)速率方程的積分形式

零級(jí)、一級(jí)、二級(jí)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)特征;有關(guān)一級(jí)、二級(jí)反應(yīng)的速率方程的積分式、半衰期等相關(guān)計(jì)算。

第三節(jié) 溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響

阿累尼烏斯公式、活化能及相關(guān)計(jì)算。

第四節(jié) 反應(yīng)機(jī)理的處理

穩(wěn)態(tài)近似法、平衡假設(shè)法近似法

第五節(jié) 特殊類(lèi)型的反應(yīng)

光化學(xué)反應(yīng)特征;催化反應(yīng)特征。

第八章 表面現(xiàn)象

第一節(jié) 表面張力和表面吉布斯自由能

表面張力;影響表面張力的因素;表面功;表面吉布斯自由能。

第二節(jié) 彎曲液面的附加壓力和毛細(xì)現(xiàn)象

彎曲液面的附加壓力與拉普拉斯方程;毛細(xì)管現(xiàn)象;開(kāi)爾文公式。

第三節(jié) 溶液表面吸附現(xiàn)象

溶液表面吸附現(xiàn)象;正吸附與負(fù)吸附;吉布斯吸附等溫式;表面活性劑的定義與作用。

第四節(jié) 液-固界面------潤(rùn)濕作用

接觸角;潤(rùn)濕程度的判斷。

第五節(jié) 固體表面的吸附

朗繆爾吸附理論的基本假設(shè)及其吸附等溫式、BET公式適用范圍。

第九章 膠體

第一節(jié) 分散系統(tǒng)和膠體

膠體的熱力學(xué)特征。

第二節(jié) 溶膠的性質(zhì)

光學(xué)性質(zhì)：丁達(dá)爾效應(yīng);動(dòng)力學(xué)性質(zhì)：布朗運(yùn)動(dòng);溶膠的電學(xué)性質(zhì)：電泳、電滲、電動(dòng)電勢(shì);膠團(tuán)結(jié)構(gòu)式;電解質(zhì)對(duì)溶膠穩(wěn)定性的影響及聚沉規(guī)律等。

三、試卷結(jié)構(gòu)

1.考試時(shí)間：180分鐘

2.滿(mǎn)分：150分

3.題型結(jié)構(gòu)：

(1)選擇題：30分

(2)填空題：40分

(3)判斷題：15分

(4)計(jì)算題：65分

四、參考書(shū)目

1、《物理化學(xué)(第五版)》(上、下冊(cè))，傅獻(xiàn)彩、沈文霞等編，高等教育出版社

2、《物理化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)》，孫德坤、沈文霞、姚天揚(yáng)、候文華編，高等教育出版社

原文鏈接：

2023年黑龍江大學(xué)材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)考研物理化學(xué)科目考試大綱