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考试科目：物理化学B

代码：979

一、概述

物理化学课程主要包括热力学原理和应用、化学动力学基础、电化学、相平衡基础、表面胶化和统计力学基础部分。其中前三部分为主要内容。

考生应比较牢固地掌握物理化学基本概念及计算方法，同时还应掌握物理化学一般方法，并结合具体条件应用理论解决实际问题的能力。

二、课程考试的基本要求

下面按化学热力学、统计热力学初步、化学动力学、电化学、界面现象和胶体化学六个部分列出基本要求。基本要求按深入程度分“了解”、“理解”(或“明了”)和“掌握”(或“会用”)三个层次。

(1)化学热力学(综合题和简述题 60分)

1.热力学基础

理解下列热力学基本概念：平衡状态，状态函数，可逆过程，热力学标准态。

理解热力学第一、第二、第三定律的叙述及数学表达式

明了热力学能、焓、熵、Helmholtz函数和Gibbs数数等热力学函数以及标准燃烧焓、标准生成焓、标准摩尔熵、标准生成Gibbs函数等概念。

掌握在物质的P、V、T变化、相变化和化学变化过程中计算热、功和各种状态函数变化值的原理和方法。在将热力学一般关系式应用于特定系统的时候，会应用状态方程(主要是理想气体状态方程，其次是Van der Waals方程)和物性数据(热容、相变热、蒸汽压等)。

掌握熵增原理和各种平衡判据。明了热力学公式的适用条件。

理解热力学基本方程和Maxwell关系式。

了解用热力学基本方程和Maxwell关系式推导重要热力学公式的演绎方法。

2.相平衡

理解偏摩尔量和化学势的概念。

会从相平衡条件推导 Clapeyron和Clapeyron Clausius方程，并能应用这些方程于有关的计算。

掌握Raoult定律和Henry定律以及它们的应用。理解理想系统(理想溶液及理想稀溶液)中各组分化学势的表达式。

理解逸度和活度的概念。了解逸度和活度的标准态。

理解相律的意义。

掌握单组分系统和二组分系统典型相图的特点和应用。

能用杠杆规则进行计算。能用相律分析相图。

3.化学平衡

明了标准平衡常数的定义。了解等温方程的推导。掌握用等温方程判断化学反应的方向和限度的方法。

会用热力学数据计算标准平衡常数。了解等压方程的推导。理解温度对标准平衡常数的影响。会用等压方程计算不同温度下的标准平衡常数。

了解压力和惰性气体对化学反应平衡组成的影响。了解同时平衡原理。

(2)统计热力学初步 (简述题 10分)

了解独立子系统的微观状态，能量分布和宏观状态间的关系。

明了统计热力学的基本假设。

理解Boltzmann能量分布及其适用条件。

理解配分函数的定义、物理意义和析因子性质。掌握双原子分子移动、转动和振动配分函数的计算。

理解独立子系统的能量、熵与配分函数的关系。

(3)化学动力学 (综合题和简述题 30分)

明了化学反应速率、反应速率常数及反应级数的概念。掌握通过实验建立速率方程的方法。

掌握一级和二级反应的速率方程及其应用。

理解对行反应、连串反应和平行反应的动力学特征。

理解基元反应及反应分子数的概念。掌握由反应机理建立速率方程的近似方法(稳定态近似法、平衡态近似法)。了解链反应机理的特点及支链反应与爆炸的关系。

了解多相反应的步骤，了解催化作用、光化学反应、溶液中反应的特征。

掌握 Arrhennius方程及其应用。明了活化能及指前因子的定义和物理意义。

了解简单碰撞理论的基本思想和结果。理解经典过渡状态理论的基本思想、基本公式及有关概念。

(4)电化学 (综合题和简述题 30分)

了解电解质溶液的导电机理。理解离子迁移数。

理解表征电解质溶液导电能力的物理量(电导率、摩尔电导率)。

理解电解质活度和离子平均活度系数的概念。

了解离子氛的概念，掌握Debye Hueckel极限公式。

理解原电池电动势与热力学函数的关系。掌握 Nernst方程及其计算。

掌握各种类型电极的特征和电动势测定的主要应用。

理解产生电极极化的原因和超电势的概念。

(5)界面现象 (简述题 10分)

理解表面张力和表面Gibbs函数的概念。

理解弯曲界面的附加压力概念和Laplace公式。

理解Kelvin公式及其应用。

了解铺展和铺展系数。了解润湿、接触角和Young方程。

了解溶液界面的吸附及表面活性物质的作用。理解Gibbs吸附等温式。

了解物理吸附与化学吸附的含义和区别。掌握Langmuir单分子层吸附模型和吸附等温式。

(6)胶体化学(简述题 10分)

了解胶体的制备方法。

了解胶体的若干重要性质(Tyndall效应、Brown运动、沉降平衡、电泳和电渗)。

明了胶团的结构和扩散双电层概念。

了解憎液溶胶的DLVO理论。理解电解质对溶胶和高分子溶液稳定性的作用。

了解乳状液的类型及稳定和破坏的方法。

参考书

《物理化学(第5版)》, 天津大学物理化学教研室编, 高等教育出版社，出版时间：2009。ISBN:978-7-04-026279-7

题型及分布

简答题 约40%

综合计算题 约60%