《物理化學》課程考試大綱

1、物理化學課程考試大綱第一部分：教材與學習參考書1、傅獻彩等：物理化學（第四版），高等教育出版社，1999年。2、上海師大等校：物理化學，人民教育出版社，1990年版。第二部分：課程教學內容及考試綱要第一章 熱力學第一定律教學基本內容：（一） 熱力學概論1、 熱力學的目的和內容2、 熱力學的方法和局限性3、 一些基本概念：（體系與環(huán)境，過程與途徑，熱力學平衡態(tài)，狀態(tài)函數，狀態(tài)方程式，體系的性質，功、熱、能）（二） 熱力學第一定律（三）準靜態(tài)過程和可逆過程（四）焓（五）熱容（六）熱力學第一定律對理想氣體的應用1、 蓋·呂薩克焦耳實驗2、 理想氣體的Cp與Cv之差3、 絕熱過程的功和過程方

2、程式4、 理想氣體的卡諾循環(huán)（七）實際氣體1、 焦耳湯姆遜效應2、 實際氣體的H與U（八）熱化學1、 化學反應的熱效應與等容熱效應2、 反應進度3、熱化學方程式（九）蓋斯定律（十）幾種熱效應1、物質的生成熱（化合物和離子）2、鍵焓3、燃燒焓（十一）反應熱與溫度的關系-基爾霍夫定律（十二）絕熱反應非等溫反應（十三）熱力學第一定律的微觀說明1、 內能、功、熱2、 能量均分原理考試基本要求：1. 了解熱力學的內容、方法和特點。2. 理解并掌握熱力學的基本概念：體系、環(huán)境、熱力學平衡態(tài)、狀態(tài)函數、過程與途徑、體系的性質、功、熱、能等。3. 明確體系的內能、焓、熱容的意義。4. 明確熱力學第一定律的意義

3、及其表示法：熟知功與熱的符號慣例，從微觀上了解熱力學第一定律的本質。5. 明確準靜態(tài)過程，可逆過程和熱力學平衡態(tài)的意義，以及最大功的概念。6. 較熟練地應用熱力學第一定律計算理想氣體在等溫、等壓、等容、絕熱等過程和卡諾循環(huán)的U、H、W和Q。7. 能較熟練地應用生成焓、燃燒焓來計算反應熱，學會用鍵焓估算反應熱的方法。8. 明確Hess定律與Kirchhoff定律的意義，并學會這兩個定律的應用。第二章 熱力學第二定律教學基本內容：（一） 自發(fā)變化的共同特征不可逆性（二） 熱力學第二定律（三） 卡諾定理（四） 熵概念（五） 熵增加原理、 勞修斯不等式、 熵增加原理、 熵和無用能（六） 熵變的計算、

4、等溫過程熵的變化值、 非等溫過程熵的變化值、 TS圖及其應用（七） 熱力學第二定律的本質和熵的統(tǒng)計意義（八） 亥姆霍茲自由能與吉布斯自由能（九） 變化的方向和平衡條件（十） G的計算示例（十一） 幾個熱力學函數間的關系、 封閉體系的熱力學基本公式、 麥克斯韋關系式及其應用、 吉布斯亥姆霍茲方程式、 吉布斯自由能與壓力的關系（十二） 多組分體系中物質的偏摩爾量與化學勢、 偏摩爾量的定義、 偏摩爾量的集合公式、 吉布斯杜亥姆公式、 偏摩爾量的求法、 化學勢的定義、 化學勢在相平衡中的應用、 化學勢與溫度、壓力的關系（十三） 熱力學第三定律與規(guī)定熵、 熱力學第三定律、 規(guī)定熵值、 化學反應過程的熵變

5、計算（十四） 不可逆過程熱力學簡介考試基本要求：1. 了解自發(fā)過程的特征，明確熱力學第二定律的意義及其表述；2. 理解從卡諾定理定理導出熵函數的邏輯推理和克勞修斯不等式的重要意義；3. 明確熵函數概念及其微觀統(tǒng)計意義，并熟記G和A的定義；4. 了解體系各熱力學函數間的基本關系；5. 較熟練地計算一些簡單過程的G、S和H；6. 明確熵判據和吉布斯自由能判據的條件及它們之間的關系；7. 學會處理G與溫度的關系；8. 明確偏摩爾量和化學勢的意義及其區(qū)別，了解這兩個概念在多組分體系重要性；9. 了解熱力學第三定律的基本內容，明確規(guī)定熵的意義、計算及其運用；10.初步了解不可逆過程關于熵流和熵產生等基本

6、知識；第三章 溶液教學基本內容：（一） 概述溶液組成的表示法（二） 拉烏爾定律與亨利定律（三） 混合氣體中各組分的化學勢、 理想氣體的化學勢、 氣體的對比態(tài)及壓縮因子圖、 逸度的概念、 非理想氣體的化學勢、 逸度系數的求法（四） 理想溶液、 理想溶液的定義、 理想溶液中各組分的化學勢、 理想溶液的通性（五） 稀溶液中各組分的化學勢（六） 理想溶液和稀溶液的微觀說明（七） 稀溶液的依數性（八） 吉布斯杜亥姆公式和杜亥姆馬居爾公式（九） 非理想溶液、 活度、 非理想溶液中各組分的化學勢、 參考態(tài)與標準態(tài)、 活度的測定、 滲透系數、 超額函數（十） 分配定律考試基本要求：、 熟悉溶液組成的各種表示法

7、及其相互關系、 理解拉烏爾定律和亨利定律，認識它們在溶液熱力學中的作用；、 理解理想溶液的意義，熟悉理想溶液的特性；、 明確逸度與活度的概念，掌握運用牛頓圖求氣體逸度，了解圖解法和近似法求逸度的原理，學會運用蒸汽壓法求活度和活度系數；、 熟悉氣體、溶液各組分化學勢的公式；、 熟悉物質在混合氣體、溶液中標準態(tài)和參考態(tài)的選取，認識相對活度與標準態(tài)或參考態(tài)的關系；、 認識稀溶液的依數性，理解各依數性公式的推導方法；、 了解分配定律的熱力學基礎及其應用；、 了解熱力學處理溶液問題的一般方法；第四章 相平衡教學基本內容：（一） 相平衡中的基本概念與術語（二） 多相體系平衡的一般條件（三） 相律（四） 單

8、組分體系、 克勞修斯克拉佩龍方程、 單組分體系相圖、 水的相圖、 硫的相圖（五）二組分體系相圖1、理想的完全互溶雙液系2、杠桿規(guī)則3、蒸餾（或精餾）原理4、非理想的完全互溶雙液系5、部分互溶的雙液系6、不互溶的雙液系蒸汽蒸餾7、簡單的低共熔混合物8、形成化合物的體系9、完全互溶固溶體的相圖10、部分互溶固溶體的相圖11、區(qū)域熔煉（六）三組分體系的相圖 1、等邊三角坐標表示法2、部分互溶的三液系3、三組分水鹽體系4、三組分低共熔混合物的相圖（七）二級相變考試基本要求：1、明確相、組分數、自由度等概念，了解相律的導出，掌握相律意義與運用；2、理解克勞修斯克拉佩龍方程式的推導及其運用；3、了解繪制相

9、圖的常用方法，能根據熱分析法繪制步冷曲線和二元相圖；4、熟悉水的相圖（低壓下）以及有低共熔點、化合物、不穩(wěn)定化合物、完全互溶、部分互溶，形成固熔體和具有恒沸點等類型的二元相圖的特征；5、應用相律分析相圖及杠桿規(guī)則的運用；6、了解相圖在工農業(yè)生產的一些運用。第五章 化學平衡教學基本內容：（一） 化學反應的平衡條件和化學反應的親和勢（二） 化學反應等溫方程式1、化學反應的等溫方程式2、溶液中反應的平衡常數（三） 平衡常數的表示法（四） 復相化學平衡（五） 平衡常數的測定和平衡轉化率的計算（六） 標準生成吉布斯自由能（）（七） 溫度、壓力和惰性氣體對化學平衡的影響1、溫度對化學平衡的影響2、壓力對化

10、學平衡的影響3、惰性氣體對化學平衡的影響（八） 同時平衡（九） 反應的耦合（十） 近似計算考試基本要求：1. 了解化學親合勢的意義，理解化學平衡的條件；2. 掌握范特霍夫化學反應等溫式及其運用；3. 明確平衡常數K、Kp、Kc、Kx等的意義及其間的相互關系；4. 理解化學反應的 意 義 和 運 用 ； 5. 了解化學反應等壓方程式的導出，掌握有關該方程式的計算；6. 了解壓力、惰性氣體對化學平衡的影響，并掌握其計算方法；7. 學會運用標準熱力學函數表值計算平衡常數；8. 了解復相平衡、同時平衡、反應耦合、近似計算等處理化學平衡的方法；9. 初步了解運用統(tǒng)計熱力學的方法處理化學平衡問題；第七章

11、電解質溶液教學基本內容：（一） 電化學的一些基本概念和法拉第電解定律1. 基本概念2. 法拉第電解定律 （二）離子的電遷移和遷移數（三）電導1. 電導、電導率和摩爾電導率2. 電導的測定3. 電導率、摩爾電導率與濃度的關系4. 離子獨立移動定律及離子摩爾電導率5. 電導測定的一些應用（四）強電解質的平均活度和平均活度系數、離子強度（五）強電解質溶液理論簡介 1.德拜-休格爾-盎薩格電導理論 2.德拜-休格爾極限公式3. 離子的水化(溶劑化)作用 考試基本要求：1. 掌握法拉第電解定律及有關的計算；2. 理解離子的水化作用；3. 掌握電導率、摩爾電導率與離子活度等概念，及電導率與摩爾電導率與濃度

12、和溫度的關系，熟悉溶液電導的測定原理和方法，及其運用離子獨立移動定律；4. 熟悉電解質的離子平均活度系數，平均活度系數的意義及其計算方法； 5了解強電解質溶液的理論，能用D-H公式計算離子平均活度系數第八章 可逆電池電動勢及其應用 教學基本內容：（一）可逆電池1. 可逆電池和不可逆電池2. 可逆電極的類型和電極反應 （二）電動勢的測定1對消法測電動勢2標準電池 （三）可逆電池的書寫方法及電動勢的符號（四）可逆電池熱力學1. 可逆電池電動勢與參加反應各組分活度的關系2. 標準電動勢E與反應的平衡常數3. 電動勢及其溫度系數與H、S的關系（五）電動勢產生的機理 1電極液界處電勢的形成 2接觸電勢

13、3液體接界電勢 4電動勢組成 5電化學位 6電極-液界電勢（六）電極電勢和電池電動勢 1標準氫電極和標準電極電勢 2電池電動勢的計算（七）濃差電池和液接電勢的計算公式 1濃差電池 2液接電勢的計算公式（八）電動勢測定的應用 1電解質溶液平均活度系數的測定 2求難溶鹽的活度積 3pH的測定 4離子選擇性電極 5化學傳感器簡介 電勢-pH圖及其應用考試基本要求：1 明確可逆電池的條件及電池的表示法；2 理解電池電動勢與G的關系，熟悉電動勢的概念及其慣用符號，以及可逆電池的熱力學關系；3 初步掌握從已知的化學反應設計電池的方法正確寫出電極反應和電池反應；4 熟悉標準電極與幾種主要參比電極的結構，性能

14、及其使用；5 了解電動勢產生的機理，理解電池電動勢的測定原理與方法；6 熟悉掌握能斯特方程、電極電勢表、了解電動勢測定的應用。第九章 不可逆電極過程教學基本內容：（一）分解電壓（二）極化作用1濃差極化2電化學極化3超電勢測定4氫超電勢(三)電解時電極上的反應 1.金屬的析出與氫超電勢 2.金屬離子的分離 3.電解還原與氧化的應用(四)金屬的電化學腐蝕防護與金屬的鈍化 1.金屬的電化學腐蝕 2.金屬的防護 3.金屬的鈍化(五)化學電源考試基本要求：1 了解電解質的分解電壓及電極超電勢的意義；2 了解電極極化的類型，理解氫超電勢產生的原因；3 掌握超電勢的測定、離子析出電勢的計算與應用；4 了解金

15、屬電化學腐蝕的原因和防護方法；5 了解化學電源的類型及應用第十章化學動力學教學基本內容：I 化學動力學基礎(一)化學動力學方法與任務(二)化學反應速率(三)反應速率方程式 1.基元反應與非基元反應 2.基元反應質量作用定律 3.反應分子數與反應級數 4.反應速率常數(四)具有簡單級數的反應 1.一級反應 2.二級反應 3.三級反應 4.零級反應 5.反應級數的測定法(五)溫度對反應速率的影響 1.Arrhenius指數定律 2.化學反應活化能 3.化學反應活化能的測量與估算(六)對峙反應 、平衡反應、連串反應(七)鏈反應(八)快速反應簡介馳豫法(九)化學反應機理II、化學反應速度理論:(十)碰

16、撞理論:(碰撞頻率,碰撞參數,反應碰撞截面,碰撞理論公式)(十一)過渡態(tài)理論:(基本假設,位能面,反應能壘,反應坐標,Eying公式,過渡態(tài)理論的熱力學處理)(十二)單分子反應III、光化學反應(十三) 光化學反應1. 光化學定律2. 量子效率3. 光的吸收與發(fā)射4. 輻射躍遷與無輻射躍遷 (十四)光化學反應動力學與光化學平衡(十五)幾種典型的光化學反應IV 催化反應(十六)催化作用(十七)均相催化作用1. 氣相催化2. 酶催化3. 酸堿催化4. 配位催化5. 自催化反應-化學振蕩考試基本要求：1. 了解化學動力學的基本內容和研究方法；2. 熟悉化學反應速率的表示法，并明確基元反應的質量作用定

17、律；3. 熟悉基元反應和非基元反應；簡單反應和復雜反應、反應分子數與反應級數等概念；4. 掌握具有簡單級數（零級、一級、二級）的反應動力學方程式，（對二級以上反應物濃度比與計算系數比不等者只要求了解）；5. 熟悉反應級數的測定方法及其計算；6. 了解對峙反應、平行反應和連串反應，建立動力學方程式方法，明確這些反應的動力學特點、熟悉速率常數與化學平衡常數的關系；7. 了解鏈反應的特征及爆炸反應的機理；8. 學會運用穩(wěn)態(tài)近似法和平衡近似法處理動力學方程式；9. 明確化學反應活化能的概念，掌握Arrhenius指數定律及其運用；10. 熟練掌握反應動力學參數的計算方法；11. 明確碰裝撞理論和過度態(tài)

18、理論的基本假設，了解理論處理方法及其基本公式；熟悉反應活化能、閾能、能壘等概念的差別與聯(lián)系，理解過度態(tài)理論的熱力學處理方法；12. 了解化學反應馳豫法的原理；13. 熟悉光化學反應的基本定律和光化學反應的特點，理解光化學反應動力學方程的建立方法；14. 熟悉有關催化反應的基本術語，和催化反應的特點；15. 了解酶催化作用的特點及其動力學方程；16. 初步了解分子動態(tài)學的基本內容和方法。 第十一章 表面現(xiàn)象教學基本內容：(一) 表面吉布斯自由能和表面張力(二) 彎曲表面下的附加壓力和蒸氣壓(三) 液體界面的性質1. 液體的鋪展2. 液體的表面張力與濃度的關系3. 吉布斯吸附公式4. 分子在兩相界

19、面上的排列(四) 不溶性表面膜1. 不溶性表面膜2. 表面膜的結構(五) 液-固界面現(xiàn)象(六) 表面活性劑及其作用(七) 固體表面的吸附1. 吸附等溫線2. 蘭格繆爾等溫式3. 弗倫法利希等溫式4. BET等溫式5. 喬姆金方程式6. 吸附現(xiàn)象的本質化學吸附與物理吸附7. 化學吸附熱8. 固體在溶液中的吸附吸附等溫式(八) 吸附動力學方程式1. 葉格維奇方程式 (九) 氣-固相表面催化反應速率考試基本要求：1. 明確表面自由能、表面張力的概念，了解表面張力與溫度的關系；2. 掌握彎曲表面的效應，學會使用拉普拉斯公式；3. 掌握彎曲液面上飽和蒸氣壓的開爾文公式，并用此原理解釋一些常見的表面現(xiàn)象；

20、4. 理解吉布斯吸附等溫式，并能用作簡單計算；5. 理解表面活性物質的性質、分類及其幾種重要作用；6. 理解氣-固表面的吸附本質及吸附等溫線的主要類型，能解釋簡單的表面反應動力學。 第十二章 膠體和大分子溶液教學基本內容：(一) 膠體分散體系的基本特性(二) 膠體的制備和凈化(三) 溶膠的動力學性質1. 擴散和滲透壓2. 沉降和沉降平衡 (四)溶膠的光學性質(五)溶膠的電學性質1. 電動現(xiàn)象2. 雙電層和電動電勢 (六)溶膠的穩(wěn)定性和聚沉作用 1.溶膠的穩(wěn)定性 2.影響聚沉作用的一些因素 3.膠體穩(wěn)定性的PLVO理論 (七)乳狀液 (八)大分子概說 (九)加聚和縮聚作用的機理和動力學方程式 (

21、十)大分子的相對分子量 (十一)唐南平衡 (十二)天然大分子 *(十三)硫變學簡介 (十四)鹽析與凝考試基本要求：1. 了解膠體分散體系的基本特性及溶膠的制備與凈化方法； 2. 理解溶膠的動力學性質、光學性質和電學性質； 3. 理解溶膠穩(wěn)定性特點及電解質對溶膠穩(wěn)定性的影響，會判斷電解質聚沉能力的大??； 4.了解乳狀液的種類與應用； 5了解大分子溶液性質及其分子量的測定方法 6了解膜平衡的機理及離子交換膜的應用。第三部分：試卷樣題 一、(本題10分，共2小題)2mol某單原子理想氣體在298.2K，Pa時作絕熱可逆膨脹到最后壓力為506625Pa，求：（1） 終態(tài)的T，V及過程的W，U，H值；（

22、2） 若氣體在外壓恒定為506625Pa時，作絕熱不可逆膨脹，求T，V 及W，U，H值。二、(本題10分) 根據下列數據，求C2H4(g)在298.15K的標準摩爾生成焓與標準摩爾燃燒焓： C2H4（g）+ H2（g）= C2H6（g） （298.15K）=137 kJ·mol 1 C2H6(g)+7/2O2(g)= 2CO2(g)+3H2O(l) （298.15K）=1560kJ·mol 1 C（石墨）+O2（g）= CO2（g） （298.15K）=393.5kJ·mol 1 H2（g）+1/2O2（g）= H2O（l） （298.15K）=285.8kJ&#

23、183;mol 1三、(本題10分)將373K，101325Pa下1mol H2O（l）轉變?yōu)?73K，50700Pa的H2O（g）的熵變?yōu)槎嗌?？已知水的汽化焓（熱）?0700 J·mol -1。四、(本題10分)在383K時，純甲苯的蒸氣壓為5.33×104Pa，純鄰二甲苯的蒸氣壓為2.00×104Pa，使其在4.05×104Pa的外壓下沸騰，問這兩組分理想混合物的組成為多少？沸騰出的最初蒸氣的組成為多少？五、(本題10分) 取0.341mol PCl5（g）與0.233mol惰性氣體裝入一個容積為1dm3的容器中，加熱至523K，測得平衡總壓為2.933×103kPa，求此溫度下反應PCl5（g） PCl3（g）+ Cl2（g）的平衡常數Kp。假設各氣體均為理想氣體。六、（本題10分，共3小題） 已知298K時的下列數據：BaCO3（s）BaO（s）CO2（g）f