《物理化學(xué)》課程考試大綱

1、物理化學(xué)課程考試大綱第一部分：教材與學(xué)習(xí)參考書1、傅獻(xiàn)彩等：物理化學(xué)（第四版），高等教育出版社，1999年。2、上海師大等校：物理化學(xué)，人民教育出版社，1990年版。第二部分：課程教學(xué)內(nèi)容及考試綱要第一章 熱力學(xué)第一定律教學(xué)基本內(nèi)容：（一） 熱力學(xué)概論1、 熱力學(xué)的目的和內(nèi)容2、 熱力學(xué)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(xué)平衡態(tài)，狀態(tài)函數(shù)，狀態(tài)方程式，體系的性質(zhì)，功、熱、能）（二） 熱力學(xué)第一定律（三）準(zhǔn)靜態(tài)過程和可逆過程（四）焓（五）熱容（六）熱力學(xué)第一定律對理想氣體的應(yīng)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(yīng)2、 實際氣體的H與U（八）熱化學(xué)1、 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)與等容熱效應(yīng)2、 反應(yīng)進度3、熱化學(xué)方程式（九）蓋斯定律（十）幾種熱效應(yīng)1、物質(zhì)的生成熱（化合物和離子）2、鍵焓3、燃燒焓（十一）反應(yīng)熱與溫度的關(guān)系-基爾霍夫定律（十二）絕熱反應(yīng)非等溫反應(yīng)（十三）熱力學(xué)第一定律的微觀說明1、 內(nèi)能、功、熱2、 能量均分原理考試基本要求：1. 了解熱力學(xué)的內(nèi)容、方法和特點。2. 理解并掌握熱力學(xué)的基本概念：體系、環(huán)境、熱力學(xué)平衡態(tài)、狀態(tài)函數(shù)、過程與途徑、體系的性質(zhì)、功、熱、能等。3. 明確體系的內(nèi)能、焓、熱容的意義。4. 明確熱力學(xué)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(xué)第一定律的本質(zhì)。5. 明確準(zhǔn)靜態(tài)過程，可逆過程和熱力學(xué)平衡態(tài)的意義，以及最大功的概念。6. 較熟練地應(yīng)用熱力學(xué)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(yīng)用生成焓、燃燒焓來計算反應(yīng)熱，學(xué)會用鍵焓估算反應(yīng)熱的方法。8. 明確Hess定律與Kirchhoff定律的意義，并學(xué)會這兩個定律的應(yīng)用。第二章 熱力學(xué)第二定律教學(xué)基本內(nèi)容：（一） 自發(fā)變化的共同特征不可逆性（二） 熱力學(xué)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(yīng)用（七） 熱力學(xué)第二定律的本質(zhì)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(xué)函數(shù)間的關(guān)系、 封閉體系的熱力學(xué)基本公式、 麥克斯韋關(guān)系式及其應(yīng)用、 吉布斯亥姆霍茲方程式、 吉布斯自由能與壓力的關(guān)系（十二） 多組分體系中物質(zhì)的偏摩爾量與化學(xué)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(xué)勢的定義、 化學(xué)勢在相平衡中的應(yīng)用、 化學(xué)勢與溫度、壓力的關(guān)系（十三） 熱力學(xué)第三定律與規(guī)定熵、 熱力學(xué)第三定律、 規(guī)定熵值、 化學(xué)反應(yīng)過程的熵變

5、計算（十四） 不可逆過程熱力學(xué)簡介考試基本要求：1. 了解自發(fā)過程的特征，明確熱力學(xué)第二定律的意義及其表述；2. 理解從卡諾定理定理導(dǎo)出熵函數(shù)的邏輯推理和克勞修斯不等式的重要意義；3. 明確熵函數(shù)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(xué)函數(shù)間的基本關(guān)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(jù)和吉布斯自由能判據(jù)的條件及它們之間的關(guān)系；7. 學(xué)會處理G與溫度的關(guān)系；8. 明確偏摩爾量和化學(xué)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(xué)第三定律的基本內(nèi)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(guān)于熵流和熵產(chǎn)生等基本

6、知識；第三章 溶液教學(xué)基本內(nèi)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(xué)勢、 理想氣體的化學(xué)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(xué)勢、 逸度系數(shù)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(xué)勢、 理想溶液的通性（五） 稀溶液中各組分的化學(xué)勢（六） 理想溶液和稀溶液的微觀說明（七） 稀溶液的依數(shù)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(xué)勢、 參考態(tài)與標(biāo)準(zhǔn)態(tài)、 活度的測定、 滲透系數(shù)、 超額函數(shù)（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(guān)系、 理解拉烏爾定律和亨利定律，認(rèn)識它們在溶液熱力學(xué)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(xué)會運用蒸汽壓法求活度和活度系數(shù)；、 熟悉氣體、溶液各組分化學(xué)勢的公式；、 熟悉物質(zhì)在混合氣體、溶液中標(biāo)準(zhǔn)態(tài)和參考態(tài)的選取，認(rèn)識相對活度與標(biāo)準(zhǔn)態(tài)或參考態(tài)的關(guān)系；、 認(rèn)識稀溶液的依數(shù)性，理解各依數(shù)性公式的推導(dǎo)方法；、 了解分配定律的熱力學(xué)基礎(chǔ)及其應(yīng)用；、 了解熱力學(xué)處理溶液問題的一般方法；第四章 相平衡教學(xué)基本內(nèi)容：（一） 相平衡中的基本概念與術(shù)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(biāo)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?jǐn)?shù)、自由度等概念，了解相律的導(dǎo)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(dǎo)及其運用；3、了解繪制相

9、圖的常用方法，能根據(jù)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(yīng)用相律分析相圖及杠桿規(guī)則的運用；6、了解相圖在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一些運用。第五章 化學(xué)平衡教學(xué)基本內(nèi)容：（一） 化學(xué)反應(yīng)的平衡條件和化學(xué)反應(yīng)的親和勢（二） 化學(xué)反應(yīng)等溫方程式1、化學(xué)反應(yīng)的等溫方程式2、溶液中反應(yīng)的平衡常數(shù)（三） 平衡常數(shù)的表示法（四） 復(fù)相化學(xué)平衡（五） 平衡常數(shù)的測定和平衡轉(zhuǎn)化率的計算（六） 標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯自由能（）（七） 溫度、壓力和惰性氣體對化學(xué)平衡的影響1、溫度對化學(xué)平衡的影響2、壓力對化

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

11、電解質(zhì)溶液教學(xué)基本內(nèi)容：（一） 電化學(xué)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(shù)（三）電導(dǎo)1. 電導(dǎo)、電導(dǎo)率和摩爾電導(dǎo)率2. 電導(dǎo)的測定3. 電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系4. 離子獨立移動定律及離子摩爾電導(dǎo)率5. 電導(dǎo)測定的一些應(yīng)用（四）強電解質(zhì)的平均活度和平均活度系數(shù)、離子強度（五）強電解質(zhì)溶液理論簡介 1.德拜-休格爾-盎薩格電導(dǎo)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(guān)的計算；2. 理解離子的水化作用；3. 掌握電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率與離子活度等概念，及電導(dǎo)率與摩爾電導(dǎo)率與濃度

12、和溫度的關(guān)系，熟悉溶液電導(dǎo)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(zhì)的離子平均活度系數(shù)，平均活度系數(shù)的意義及其計算方法； 5了解強電解質(zhì)溶液的理論，能用D-H公式計算離子平均活度系數(shù)第八章 可逆電池電動勢及其應(yīng)用 教學(xué)基本內(nèi)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(yīng) （二）電動勢的測定1對消法測電動勢2標(biāo)準(zhǔn)電池 （三）可逆電池的書寫方法及電動勢的符號（四）可逆電池?zé)崃W(xué)1. 可逆電池電動勢與參加反應(yīng)各組分活度的關(guān)系2. 標(biāo)準(zhǔn)電動勢E與反應(yīng)的平衡常數(shù)3. 電動勢及其溫度系數(shù)與H、S的關(guān)系（五）電動勢產(chǎn)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(xué)位 6電極-液界電勢（六）電極電勢和電池電動勢 1標(biāo)準(zhǔn)氫電極和標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)用 1電解質(zhì)溶液平均活度系數(shù)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(xué)傳感器簡介 電勢-pH圖及其應(yīng)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(guān)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(xué)關(guān)系；3 初步掌握從已知的化學(xué)反應(yīng)設(shè)計電池的方法正確寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)；4 熟悉標(biāo)準(zhǔn)電極與幾種主要參比電極的結(jié)構(gòu)，性能

14、及其使用；5 了解電動勢產(chǎn)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(yīng)用。第九章 不可逆電極過程教學(xué)基本內(nèi)容：（一）分解電壓（二）極化作用1濃差極化2電化學(xué)極化3超電勢測定4氫超電勢(三)電解時電極上的反應(yīng) 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(yīng)用(四)金屬的電化學(xué)腐蝕防護與金屬的鈍化 1.金屬的電化學(xué)腐蝕 2.金屬的防護 3.金屬的鈍化(五)化學(xué)電源考試基本要求：1 了解電解質(zhì)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(chǎn)生的原因；3 掌握超電勢的測定、離子析出電勢的計算與應(yīng)用；4 了解金

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

16、撞理論:(碰撞頻率,碰撞參數(shù),反應(yīng)碰撞截面,碰撞理論公式)(十一)過渡態(tài)理論:(基本假設(shè),位能面,反應(yīng)能壘,反應(yīng)坐標(biāo),Eying公式,過渡態(tài)理論的熱力學(xué)處理)(十二)單分子反應(yīng)III、光化學(xué)反應(yīng)(十三) 光化學(xué)反應(yīng)1. 光化學(xué)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(xué)反應(yīng)動力學(xué)與光化學(xué)平衡(十五)幾種典型的光化學(xué)反應(yīng)IV 催化反應(yīng)(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(yīng)-化學(xué)振蕩考試基本要求：1. 了解化學(xué)動力學(xué)的基本內(nèi)容和研究方法；2. 熟悉化學(xué)反應(yīng)速率的表示法，并明確基元反應(yīng)的質(zhì)量作用定

17、律；3. 熟悉基元反應(yīng)和非基元反應(yīng)；簡單反應(yīng)和復(fù)雜反應(yīng)、反應(yīng)分子數(shù)與反應(yīng)級數(shù)等概念；4. 掌握具有簡單級數(shù)（零級、一級、二級）的反應(yīng)動力學(xué)方程式，（對二級以上反應(yīng)物濃度比與計算系數(shù)比不等者只要求了解）；5. 熟悉反應(yīng)級數(shù)的測定方法及其計算；6. 了解對峙反應(yīng)、平行反應(yīng)和連串反應(yīng)，建立動力學(xué)方程式方法，明確這些反應(yīng)的動力學(xué)特點、熟悉速率常數(shù)與化學(xué)平衡常數(shù)的關(guān)系；7. 了解鏈反應(yīng)的特征及爆炸反應(yīng)的機理；8. 學(xué)會運用穩(wěn)態(tài)近似法和平衡近似法處理動力學(xué)方程式；9. 明確化學(xué)反應(yīng)活化能的概念，掌握Arrhenius指數(shù)定律及其運用；10. 熟練掌握反應(yīng)動力學(xué)參數(shù)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(shè)，了解理論處理方法及其基本公式；熟悉反應(yīng)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(xué)處理方法；12. 了解化學(xué)反應(yīng)馳豫法的原理；13. 熟悉光化學(xué)反應(yīng)的基本定律和光化學(xué)反應(yīng)的特點，理解光化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)方程的建立方法；14. 熟悉有關(guān)催化反應(yīng)的基本術(shù)語，和催化反應(yīng)的特點；15. 了解酶催化作用的特點及其動力學(xué)方程；16. 初步了解分子動態(tài)學(xué)的基本內(nèi)容和方法。 第十一章 表面現(xiàn)象教學(xué)基本內(nèi)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(zhì)1. 液體的鋪展2. 液體的表面張力與濃度的關(guān)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(jié)構(gòu)(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(zhì)化學(xué)吸附與物理吸附7. 化學(xué)吸附熱8. 固體在溶液中的吸附吸附等溫式(八) 吸附動力學(xué)方程式1. 葉格維奇方程式 (九) 氣-固相表面催化反應(yīng)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(guān)系；2. 掌握彎曲表面的效應(yīng)，學(xué)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(zhì)的性質(zhì)、分類及其幾種重要作用；6. 理解氣-固表面的吸附本質(zhì)及吸附等溫線的主要類型，能解釋簡單的表面反應(yīng)動力學(xué)。 第十二章 膠體和大分子溶液教學(xué)基本內(nèi)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(xué)性質(zhì)1. 擴散和滲透壓2. 沉降和沉降平衡 (四)溶膠的光學(xué)性質(zhì)(五)溶膠的電學(xué)性質(zhì)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(xué)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(xué)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(xué)性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)和電學(xué)性質(zhì)； 3. 理解溶膠穩(wěn)定性特點及電解質(zhì)對溶膠穩(wěn)定性的影響，會判斷電解質(zhì)聚沉能力的大小； 4.了解乳狀液的種類與應(yīng)用； 5了解大分子溶液性質(zhì)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(yīng)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(jù)下列數(shù)據(jù)，求C2H4(g)在298.15K的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓與標(biāo)準(zhǔn)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(zhuǎn)變?yōu)?73K，50700Pa的H2O（g）的熵變?yōu)槎嗌伲恳阎钠剩幔?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(yīng)PCl5（g） PCl3（g）+ Cl2（g）的平衡常數(shù)Kp。假設(shè)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(shù)據(jù)：BaCO3（s）BaO（s）CO2（g）f