2021北京工業(yè)大學684物理化學 I研究生考試大綱及參考書目

發(fā)布時間：2020-12-18 編輯：考研派小莉 推薦訪問：
2021北京工業(yè)大學684物理化學 I研究生考試大綱及參考書目

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2021北京工業(yè)大學684物理化學 I研究生考試大綱及參考書目 正文

2021 年碩士研究生招生考試大綱
考試科目名稱：物理化學 I
考試科目代碼：684
一、考試要求
物理化學 I 考試大綱適用于北京工業(yè)大學環(huán)境與生命學部（0703）化學學科的碩
士研究生招生考試?？荚噧?nèi)容包含物理化學基礎(chǔ)理論部分（熱力學統(tǒng)計和量子化學部
分除外），這門課程是物理化學學科的重要基礎(chǔ)理論課。物理化學的考試內(nèi)容主要包
括化學熱力學基礎(chǔ)與平衡理論、電化學理論基礎(chǔ)、化學動力學理論、界面物理化學與
膠體與高分子體系五大部分，要求考生對其中的基本概念有深入的理解，系統(tǒng)掌握物
理化學中基本定理和分析方法，具有綜合運用所學知識分析問題和解決問題的能力。
要求學生具有必要的基礎(chǔ)知識，熟練的計算能力，一定的分析、綜合能力。
二、考試內(nèi)容
（一）熱力學第一定律及其應用
明確熱力學的一些基本概念，如體系、環(huán)境、功、熱、變化過程等。掌握熱力
學第一定律和熱力學能的概念。熟知功和熱正負號的取號慣例。明確準靜態(tài)過程與
可逆過程的意義。掌握 U 及 H 都是狀態(tài)函數(shù)以及狀態(tài)函數(shù)的特性。熟練應用熱力學
第一定律計算理想氣體在等溫、等壓、絕熱等過程中的?U、?H、Q 和 W。熟練應
用生成焓、燃燒焓來計算反應熱。會應用赫斯定律和基爾霍夫定律。了解卡諾循環(huán)
的意義。了解摩爾定壓、定容熱容的概念；了解節(jié)流過程的特點及焦耳-湯姆遜系數(shù)
的定義與實際應用。從微觀角度了解熱力學第一定律的本質(zhì)。
（二）熱力學第二定律
明確熱力學第二定律的意義。掌握熱力學第二定律與卡諾定理的聯(lián)系。理解克
勞修斯不等式的重要性。熟記熱力學函數(shù) U、H、S、F、G 的定義，并了解其物理
意義。明確?G 在特殊條件下的物理意義，會用它來判別變化的方向和平衡條件。
熟練計算過程的?S、?H 和?G，能利用范霍夫等溫式判別變化的方向。較熟練地運
用吉布斯-亥姆霍茲公式、克拉貝龍方程式和克勞修斯-克拉貝龍方程式。明確偏摩
爾量和化學勢的意義。了解熱力學第三定律的內(nèi)容，明確規(guī)定熵值的意義、計算及其應用。掌握熵增加原理和各種平衡判據(jù)。初步了解不可逆過程熱力學關(guān)于熵流和
熵產(chǎn)生等基本內(nèi)容。熟練掌握和使用標準摩爾定容熱容、標準摩爾定壓熱容、標準
摩爾相變焓、標準摩爾生成焓、標準摩爾燃燒焓和標準熵的定義和應用。
（三）溶液 — 多組分體系熱力學在溶液中的應用
熟悉溶液濃度的各種表示法及其相互關(guān)系。理解理想溶液、稀溶液與實際溶液
三者的區(qū)別和聯(lián)系。掌握拉烏爾定律和亨利定律以及它們的應用。理解理想體系
（理想氣體、理想溶液、理想稀溶液）中各組分化學勢的表達式及其應用。了解逸
度和活度的概念及逸度系數(shù)、活度系數(shù)的簡單計算。了解從微觀角度討論溶液形成
時一些熱力學函數(shù)的變化。了解稀溶液依數(shù)性公式的推導，以及分配定律公式的推
導，了解熱力學處理溶液的一般方法。
（四）相平衡
明確相、組分數(shù)和自由度的概念，理解相律并掌握其簡單應用。掌握杠桿規(guī)則
在相圖中的應用。掌握單組分系統(tǒng)和二組分系統(tǒng)典型相圖的特點。在雙液系中以完
全互溶的雙液系為重點了解其 p-x 圖和 T-x 圖，了解蒸餾和精餾的基本原理。在二
組分液-固體系中，以簡單低共熔物的相圖為重點，了解相圖的繪制及其應用。了解
水鹽體系相圖的應用。了解相圖在萃取、結(jié)晶、純化等過程中的應用。
（五）化學平衡
能夠從化學勢的角度理解化學平衡的意義，理解并掌握化學反應等溫式的意義
與應用。了解均相和多相反應的平衡常數(shù)表示式的區(qū)別。理解?Gm 的意義，會用
?Gm 估計反應發(fā)生的可能性。熟悉 KO、Kp、Kx 和 Kc 間的關(guān)系。了解平衡常數(shù)與
溫度、壓力的關(guān)系和惰性氣體對平衡組成的影響，并掌握其計算方法。能根據(jù)標準
熱力學函數(shù)的表值計算平衡常數(shù)。熟練掌握用熱力學方法計算化學反應標準平衡常
數(shù)。掌握反應物平衡轉(zhuǎn)化率及體系平衡組成的計算。了解對同時平衡、反應耦合、
近似計算等的處理方法。初步了解生物能力學的基本內(nèi)容。
（六）電解質(zhì)溶液
明確電導率、摩爾電導率的意義及它們與溶液濃度的關(guān)系。熟悉離子獨立移動
定律及電導測定的一些應用。了解遷移數(shù)與摩爾電導率、離子遷移率之間的關(guān)系。明確電解質(zhì)的離子平均活度系數(shù)的概念，并掌握其計算方法。了解強電解質(zhì)溶液理
論（主要是離子氛的概念），并會使用德拜-休克爾極限公式。
（七）可逆電池的電動勢及其應用
熟悉電化學慣用的電極電勢名稱和符號。熟悉標準電極電勢表的應用。對于所
給的電池，能熟練、正確地寫出電極反應和電池反應。能根據(jù)化學反應來設(shè)計電
池。掌握電極電勢及電動勢的計算；熟知標準電動勢 E 與反應平衡常數(shù) Ka 的關(guān)
系。明確溫度對電動勢影響。掌握由電化學數(shù)據(jù)計算熱力學函數(shù)的變量?rHm、
?rSm、?rGm等。了解電動勢產(chǎn)生的機理及電動勢測定法的一些應用。
（八）電解與極化作用
明確極化現(xiàn)象產(chǎn)生的原因、極化的分類、極化的機理。理解超電勢、分解電壓
等概念。了解超電勢在電解中的作用。能計算一些簡單的電解分離問題。了解金屬
腐蝕的機理和各種防腐方法。了解化學電源的類型及應用。
（九）化學反應動力學基礎(chǔ)
掌握等容反應速率的表示方法及其基元反應、反應級數(shù)、速率常數(shù)等概念。對
于由簡單級數(shù)的反應如零級、一級、二級，要掌握其速率公式（微分式和積分式）
的各種特征并能夠由實驗數(shù)據(jù)確定簡單反應的級數(shù)。對三級反應有一般的了解。對
三種復雜的典型反應（對峙反應、平行反應和連續(xù)反應）要掌握其各自的特點，并
對其中比較簡單的反應能寫出反應速率與濃度關(guān)系的微分式。明確溫度、活化能對
反應速率的影響，理解阿累尼烏斯經(jīng)驗式中各項的含意，會計算 Ea、A、等物理
量。掌握鏈反應的特點及其速率方程的建立，會應用穩(wěn)態(tài)近似、平衡假設(shè)等近似處
理方法。能夠推斷簡單復雜反應的反應機理。
了解化學反應動力學的碰撞理論、過渡態(tài)理論和單分子反應理論的基本內(nèi)容，
會計算一些簡單基元反應的速率常數(shù)。掌握 Ec、Eb、E0、??rHm、 ??rSm 與 Ea 和指
前因子 A 之間的關(guān)系。初步了解分子反應動力學的常用實驗方法和該研究在理論上
的意義。了解溶液中反應的特點和溶劑對反應的影響。了解快速反應所常用的測試
方法及弛豫時間。理解光化學反應的基本定律（光化當量定律、量子產(chǎn)率）及量子
產(chǎn)率的計算。了解催化反應的特點，明確催化作用的基本原理和常見的催化反應的
類型。（十）界面現(xiàn)象
明確表面吉布斯自由能、表面張力、接觸角的概念，了解表面張力與溫度的關(guān)
系。明確彎曲表面的附加壓力產(chǎn)生的原因及與曲率半徑的關(guān)系。會使用楊-拉普拉斯
公式。了解彎曲表面上的蒸氣壓與平面相比有何不同，熟練掌握定量應用開爾文公
式，會用這個基本原理解釋常見的表面現(xiàn)象。理解吉布斯吸附等溫式的表示形式，
各項的物理意義，并能應用及作簡單計算。了解液-液、液-固界面的鋪展與潤濕情
況。理解氣-固表面的吸附本質(zhì)及吸附等溫線的主要類型。掌握 Langmuir 吸附理論
要點。對弗倫德利希等溫式、BET 多分子層吸附等溫式有初步了解。了解表面活性
劑的特點、作用及大致分類。理解和使用 Langmuir-Hinshclwood 和 Langmuir-Rideal
歷程的假設(shè)和應用。
（十一）膠體分散體系和大分子溶液
了解膠體分散體系的基本特性。掌握膠體分散體系在動力性質(zhì)、光學性質(zhì)及電
學性質(zhì)等方面的特點以及如何利用這些特點對膠體進行粒度大小、帶電情況等方面
的研究并應用于實踐。了解溶膠在穩(wěn)定性方面的特點及電解質(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。了解乳狀液的種類、乳化劑的作用以及在工業(yè)
和日常生活中的應用。了解大分子溶液與溶膠的異同點。了解什么是唐南平衡，如
何較準確地用滲透壓法測定電離大分子物質(zhì)的相對分子質(zhì)量。了解聚合物相對分子
質(zhì)量的種類及其測定方法。對天然大分子、凝膠的特點等有一個初步的概念。
三、參考書目
1.《物理化學》（第五版），上冊，劉俊吉，周亞平，李松林著天津大學物理化
學教研室編，高等教育出版社，2009 年出版
2.《物理化學》（第五版），下冊，李松林，周亞平，劉俊吉著天津大學物理化
學教研室編，高等教育出版社，2009 年出版
3.《物理化學》（第五版），上、下冊，傅獻彩、沈文霞、姚天楊、侯文華編，
高等教育出版社，2005 年；《物理化學》（第四版），上、下冊，傅獻彩、沈文霞、
姚天楊編，高等教育出版社（1990 年），也可作為參考
北京工業(yè)大學

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