考研大綱作為考研學子備考復習的重要參考,新大綱的發布無疑牽動著考生的心。以下是中國地質大學(武漢)物理化學2018考研大綱,有意報考中國地質大學(武漢)2018年碩士研究生的學生可參考閱讀。目前有院校陸續開始發布2018考研大綱,新文道考研官網會為大家第一時間收集匯總,請大家密切關注!
試卷結構
選擇題:約20%
問答題:約20%
計算題:約60%
一、熱力學第一定律
考試內容
系統和環境,系統的性質,熱力學平衡態,狀態函數,狀態方程,過程和途徑,熱和功,熱力學第一定律,準靜態過程和可逆過程,功與過程,準靜態過程,可逆過程,焓,熱容,熱力學第一定律對理想氣體的應用,理想氣體的內能和焓—Gay-Lussac-Joule實驗,理想氣體的Cp與CV之差,絕熱過程的功和過程方程式,Carnot循環,熱機效率,Joule-Thomson效應,實際氣體的DU和DH,化學反應的熱效應—等壓熱效應與等容熱效應,反應進度,標準反應摩爾焓變,Hess定律,標準摩爾生成焓,標準摩爾離子生成焓,標準摩爾燃燒焓,反應焓變與溫度的關系—Kirchhoff定律。
考試要求
1.理解熱力學的一些基本概念,會用基本概念解決一些問題。
2.熟知功和熱正負號的取號慣例及各種過程中功與熱的計算。
3.熟練地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DU、DH、Q和W。
4.能熟練地應用生成焓、燃燒焓來計算反應焓變。
5.會應用Hess定律和Kirchhoff定律。
二、熱力學第二定律
考試內容
自發變化的共同特征—不可逆性,熱力學第二定律,Carnot定律,熵的概念,Clausius不等式—熱力學第二定律的數學表達式,熵增加原理,熱力學基本方程—熱力學第一定律和第二定律的聯合公式,熵變的計算,等溫過程中熵的變化值,非等溫過程中熵的變化值,熱力學第二定律的本質,熵與熱力學概率的關系—Boltzmann公式,Helmholtz自由能,Gibbs自由能,變化的方向與平衡條件,等溫物理變化中的DG的計算,化學反應中的DG—化學反應等溫式,基本公式,特性函數,Maxwell關系式及其應用,Gibbs自由能與溫度的關系—Gibbs-Helmholtz方程,Gibbs自由能與壓力的關系,熱力學第三定律與規定熵,熱力學第三定律,規定熵值。
考試要求
1.了解自發變化的共同特征,明確熱力學第二定律的意義。
2.熟記熱力學函數S的含意及A、G的定義,了解其物理意義。
3.能熟練地計算一些過程中的DS、DH、DA和DG,會設計可逆過程。會運用熱力學基本方程及Gibbs-Helmholtz公式。
4.理解熵的統計意義。
5.了解熱力學第三定律的內容,知道規定熵值的意義、計算及其應用。
三、多組分系統熱力學及其在溶液中的應用
考試內容
多組分系統的組成表示法,偏摩爾量的定義,偏摩爾量的加和公式,Gibbs-Duhem公式—系統中偏摩爾量之間的關系,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,理想氣體及其混合物中各組分的化學勢,非理想氣體及其混合物中各組分的化學勢—逸度的概念,Raoult爾定律,Henry定律,理想液態混合物的定義,理想液態混合物中任一組分的化學勢,理想液態混合物的通性,理想稀溶液中任一組分的化學勢,稀溶液的依數性,非理想液態混合物中任一組分的化學勢—活度的概念,非理想稀溶液。
考試要求
1.熟練掌握多組分系統的組成表示法及其相互之間的關系。
2.掌握偏摩爾量和化學勢的定義,了解他們之間的區別。
3.掌握理想氣體化學勢的表示式及其標準態的含義,了解逸度的概念。
4.掌握Raoult定律和Henry定律。了解理想液態混合物的通性及化學勢的表示方法。
5.了解理想稀溶液中各組分化學勢的表示法。
6.熟悉稀溶液的依數性,會利用依數性計算未知物的摩爾質量。
7.了解相對活度的概念。
四、相平衡
考試內容
多相系統平衡的一般條件,相數,獨立組分數和自由度,相律及其推導,單組分系統的兩相平衡—Clapeyron方程,外壓與蒸氣壓的關系—不活潑氣體對液體蒸氣壓的影響,水的相圖,超臨界狀態,理想的二組分液態混合物—完全互溶雙液系,杠桿規則,蒸餾(或精餾)原理,非理想的二組分液態混合物,部分互溶的雙液系,不互溶的雙液系—蒸氣蒸餾,簡單的低共熔二元相圖,形成化合物的系統,液、固相都完全互溶的相圖,區域熔煉,固相部分互溶的二組分相圖。
考試要求
1.理解解相、相分數和自由度等相平衡中的基本概念,并能運用其解決問題。
2.熟練掌握相律在相圖中的應用。
3.能看懂各種類型的相圖,并進行簡單分析,理解相圖中各相區、線和特殊點所帶代表的意義,了解其自由度的變化情況。
4.在雙液系相圖中,了解完全互溶、部分互溶和完全不互溶相圖的特點,掌握如何利用相圖進行有機物的分離提純。
5.會用步冷曲線繪制二組分固液相圖,會對相圖進行分析,并了解二組分固液相圖和水鹽相圖在冶金、分離、提純等方面的應用。
五、化學平衡
考試內容
化學反應的平衡條件和反應進度ξ的關系,氣相反應的平衡常數—化學反應的等溫方程式,溶液中反應的平衡常數,平衡常數的表示式,復相化學平衡,標準狀態下反應的Gibbs自由能變化值,標準摩爾生成Gibbs自由能,溫度對化學平衡的影響,壓力對化學平衡的影響,惰性氣體對化學平衡的影響,近似計算
考試要求
1.掌握并能使用化學反應等溫式。
2.掌握各類平衡常數的表達方式。能利用平衡轉化率計算平衡常數。
3.掌握均相和多相反應的平衡常數表示式的不同。
4.理解Δr Gθ m的意義以及與標準平衡常數的關系,掌握Δr Gθ m的求解和應用。理解Δr Gθ m的意義并掌握其用途。
5.熟悉溫度、壓力和惰性氣體對平衡的影響。
六、電解質溶液
考試內容
電化學中的基本概念,原電池和電解池,Faraday電解定律,離子的電遷移現象,離子的電遷移率和遷移數,離子遷移數的測定,電導、電導率、摩爾電導率,電導的測定,電導率、摩爾電導率與濃度的關系,離子獨立移動定律和離子的摩爾電導率,電導測定的一些應用,電解質的平均活度和平均活度因子,離子強度,Debye-Hückel離子互吸理論。
考試要求
1.掌握電化學的基本概念和電解定律,了解遷移數的意義及常用的測定遷移數的方法。
2.掌握電導率、摩爾電導率的意義及它們與溶液濃度的關系。
3.熟悉離子獨立移動定律及電導測定的一些應用。掌握遷移數與摩爾電導率、離子電遷移率之間的關系,能熟練地進行計算。
4.理解電解質的離子平均活度、平均活度因子的意義及其計算方法。
5.會計算離子強度及使用Debye-Hückel極限公式。
七、可逆電池電動勢及其應用
考試內容
可逆電池,可逆電極和電極反應,對消法測電動勢,標準電池,可逆電池的書寫方法,電動勢的取號,Nernst方程,由標準電動勢求電池反應的平衡常數,由電動勢及其溫度系數求反應的DrHm和DrSm,電極與電解質溶液界面間電勢差的形成,接觸電勢,液體接界電勢,電動勢的產生,標準電極電勢—標準氫標電極,參比電極,電池電動勢的計算,求電解質溶液的平均活度因子,求難溶鹽的活度積,pH值的測定。
考試要求
1.掌握形成可逆電池的必要條件、可逆電極的類型和電池的書面表示方法,能熟練、正確地寫出電極反應和電池反應。
2.了解對消法測電動勢的基本原理和標準電池的作用。
3.熟練地用Nernst方程計算電極電勢和電池的電動勢。
4.掌握熱力學與電化學之間的聯系,會利用電化學測定的數據計算熱力學函數的變化值。
5.熟悉電動勢測定的主要應用,會從可逆電池測定數據的計算平均活度因子、解離平衡常數和溶液的pH等。
八、電解與極化作用
考試內容
分解電壓,濃差極化,電化學極化,極化曲線—超電勢的測定,氫超電勢,金屬析出與氫的超電勢,金屬離子的分離,電解過程的一些其他應用,金屬的電化學腐蝕,金屬的防腐,金屬的鈍化。
考試要求
1.理解掌握分解電壓、極化現象和超電勢。
2.了解電解池與原電池的極化曲線有哪些異同點。
3.掌握如何計算超電勢,能在電解過程中,用計算的方法判斷在兩個電極上首先發生反應的物質。
.4.了解金屬腐蝕的類型,了解常用的防止金屬腐蝕的方法。
九、化學動力學基礎(一)
考試內容
化學反應速率的表示方法,基元反應和非基元反應,反應的級數、反應分子數和反應的速率常數,一級反應,二級反應,零級反應和準級反應,反應級數的測定法,對峙反應,平行反應,連續反應,反應速率與溫度的關系—Arrhenius經驗式,反應速率與溫度關系的幾種類型,活化能與溫度的關系,反應速率與活化能之間的關系,直鏈反應(H2和Cl2反應的歷程)—穩態近似法,支鏈反應—H2和O2反應的歷程,擬定反應歷程的一般方法。
考試要求
1.掌握宏觀動力學中的一些基本概念,
2.掌握具有簡單級數反應(如一級、二級和零級)的特點,會從試驗數據利用各種方法判斷反應級數,還要能熟練地利用速率方程計算速率常數、半衰期等。
3.掌握三種典型的復雜反應的特點,會使用合理的近似方法,作一些簡單的計算。
4.掌握溫度對反應就速率的影響,特別是在平行反應中如何進行溫度調控,以提高所需產物的產量。掌握Arrhenius經驗式的各種表示形式,知道活化能的含義,它對反應速率的影響和掌握活化能的求算方法。
5.掌握鏈反應的特點,會用穩態近似、平衡假設和速控步等近似方法從復雜反應的機理推導出速率方程。
十、化學動力學基礎(二)
考試內容
碰撞理論,過渡態理論,單分子反應理論,溶劑對反應速率的影響—籠效應,原鹽效應,光化學反應與熱化學反應的區別,光化學反應的初級過程和次級過程,光化學最基本定律,量子產率,光化學反應動力學,光化學平衡和熱化學平衡,催化劑與催化作用,均相酸堿催化,絡合催化,酶催化。
考試要求
1.了解碰撞理論和過渡態理論。掌握活化能、閾能和活化焓等能量之間的關系。
2.了解溶液反應的特點和溶劑對反應的影響,會判斷離子強度對不同反應速率的影響(即原鹽效益)。
3.了解光化學反應的基本定律、光化學平衡與熱化學平衡的區別。掌握量子產率的計算和會處理簡單的光化學反應的動力學問題。
4.了解催化反應的特點、了解催化劑改變反應速率的本質。
十一、表面物理化學
考試內容
表面能及表面Gibbs自由能,表面張力,表面張力與溫度的關系,溶液的表面張力與溶液濃度的關系,彎曲表面上的附加壓力,Young-Laplace公式,彎曲表面上的蒸氣壓—Kelvin公式,溶液的表面吸附—Gibbs吸附公式,粘濕過程,浸濕過程,鋪展過程,接觸角與潤濕方程,表面活性劑的分類,表面活性劑的結構,表面活性劑的一些重要作用及其應用,固體表面的特點,吸附等溫線,Langmuir吸附等溫式,混合氣體的Langmuir吸附等溫式,Freundlich等溫式,BET多層吸附公式,化學吸附和物理吸附,固體在溶液中的吸附—吸附等溫線。
考試要求
1.明確表面張力和表面Gibbs自由能的概念,了解表面張力與溫度的關系。
2.明確彎曲表面的附加壓力產生的原因及與曲率半徑的關系,掌握Young-Laplace公式。
3.掌握Kelvin公式,會用這個基本原理來解釋常見的表面現象。
4.掌握Gibbs吸附等溫式的表示形式及各項的物理意義,并能應用該式作簡單計算。
5.理解什么叫表面活性劑,了解它在表面上作定向排列及降低表面Gibbs自由能的情況,了解表面活性劑的大致分類及它的幾種重要作用。
6.理解液-液、液-固界面的鋪展與潤濕情況。
7.理解氣-固表面的吸附本質,了解化學吸附與物理吸附的區別,了解影響固體吸附的主要因素,掌握Langmuir吸附等溫式。
8.了解化學吸附與多相催化反應的關系,了解氣-固相表面催化反應速率的特點及反應機理。
十二、膠體分散系統和大分子溶液
考試內容
膠體和膠體的基本特性,分散系統的分類,膠團的結構,Brown運動、擴散和滲透壓、沉降和沉降平衡,Tyndall效應,Rayleigh公式,電動現象,電泳,電滲,沉降電勢和流動電勢,雙電層理論和ζ電勢,溶膠的穩定性,影響聚沉的一些因素,膠體穩定性的DLVO理論大意,高分子化合物對溶膠的絮凝和穩定作用,大分子溶液的界定,Donnan平衡,聚電解質溶液的滲透壓。
考試要求
1.了解膠體分散系統的大概分類,掌握憎液溶膠的膠粒結構。
2.掌握憎液溶膠在動力性質、光學性質、電學性質等方面的特點。
3.掌握溶膠在穩定性方面的特點,掌握電動電勢以及電解質對溶膠穩定性的影響,會判斷電解質聚沉能力的大小。
4.了解乳狀液的種類、乳化劑的作用以及在工業和日常生活中的應用。
5.了解大分子溶液與溶膠的異同點。了解什么是Donnan平衡。能用滲透壓法確定聚電解質的數均摩爾質量。
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