《物理化学》课程考试大纲

1、物理化学课程考试大纲第一部分：教材与学习参考书1、傅献彩等：物理化学（第四版），高等教育出版社，1999年。2、上海师大等校：物理化学，人民教育出版社，1990年版。第二部分：课程教学内容及考试纲要第一章 热力学第一定律教学基本内容：（一） 热力学概论1、 热力学的目的和内容2、 热力学的方法和局限性3、 一些基本概念：（体系与环境，过程与途径，热力学平衡态，状态函数，状态方程式，体系的性质，功、热、能）（二） 热力学第一定律（三）准静态过程和可逆过程（四）焓（五）热容（六）热力学第一定律对理想气体的应用1、 盖·吕萨克焦耳实验2、 理想气体的Cp与Cv之差3、 绝热过程的功和过程方

2、程式4、 理想气体的卡诺循环（七）实际气体1、 焦耳汤姆逊效应2、 实际气体的H与U（八）热化学1、 化学反应的热效应与等容热效应2、 反应进度3、热化学方程式（九）盖斯定律（十）几种热效应1、物质的生成热（化合物和离子）2、键焓3、燃烧焓（十一）反应热与温度的关系-基尔霍夫定律（十二）绝热反应非等温反应（十三）热力学第一定律的微观说明1、 内能、功、热2、 能量均分原理考试基本要求：1. 了解热力学的内容、方法和特点。2. 理解并掌握热力学的基本概念：体系、环境、热力学平衡态、状态函数、过程与途径、体系的性质、功、热、能等。3. 明确体系的内能、焓、热容的意义。4. 明确热力学第一定律的意义

3、及其表示法：熟知功与热的符号惯例，从微观上了解热力学第一定律的本质。5. 明确准静态过程，可逆过程和热力学平衡态的意义，以及最大功的概念。6. 较熟练地应用热力学第一定律计算理想气体在等温、等压、等容、绝热等过程和卡诺循环的U、H、W和Q。7. 能较熟练地应用生成焓、燃烧焓来计算反应热，学会用键焓估算反应热的方法。8. 明确Hess定律与Kirchhoff定律的意义，并学会这两个定律的应用。第二章 热力学第二定律教学基本内容：（一） 自发变化的共同特征不可逆性（二） 热力学第二定律（三） 卡诺定理（四） 熵概念（五） 熵增加原理、 劳修斯不等式、 熵增加原理、 熵和无用能（六） 熵变的计算、

4、等温过程熵的变化值、 非等温过程熵的变化值、 TS图及其应用（七） 热力学第二定律的本质和熵的统计意义（八） 亥姆霍兹自由能与吉布斯自由能（九） 变化的方向和平衡条件（十） G的计算示例（十一） 几个热力学函数间的关系、 封闭体系的热力学基本公式、 麦克斯韦关系式及其应用、 吉布斯亥姆霍兹方程式、 吉布斯自由能与压力的关系（十二） 多组分体系中物质的偏摩尔量与化学势、 偏摩尔量的定义、 偏摩尔量的集合公式、 吉布斯杜亥姆公式、 偏摩尔量的求法、 化学势的定义、 化学势在相平衡中的应用、 化学势与温度、压力的关系（十三） 热力学第三定律与规定熵、 热力学第三定律、 规定熵值、 化学反应过程的熵变

5、计算（十四） 不可逆过程热力学简介考试基本要求：1. 了解自发过程的特征，明确热力学第二定律的意义及其表述；2. 理解从卡诺定理定理导出熵函数的逻辑推理和克劳修斯不等式的重要意义；3. 明确熵函数概念及其微观统计意义，并熟记G和A的定义；4. 了解体系各热力学函数间的基本关系；5. 较熟练地计算一些简单过程的G、S和H；6. 明确熵判据和吉布斯自由能判据的条件及它们之间的关系；7. 学会处理G与温度的关系；8. 明确偏摩尔量和化学势的意义及其区别，了解这两个概念在多组分体系重要性；9. 了解热力学第三定律的基本内容，明确规定熵的意义、计算及其运用；10.初步了解不可逆过程关于熵流和熵产生等基本

6、知识；第三章 溶液教学基本内容：（一） 概述溶液组成的表示法（二） 拉乌尔定律与亨利定律（三） 混合气体中各组分的化学势、 理想气体的化学势、 气体的对比态及压缩因子图、 逸度的概念、 非理想气体的化学势、 逸度系数的求法（四） 理想溶液、 理想溶液的定义、 理想溶液中各组分的化学势、 理想溶液的通性（五） 稀溶液中各组分的化学势（六） 理想溶液和稀溶液的微观说明（七） 稀溶液的依数性（八） 吉布斯杜亥姆公式和杜亥姆马居尔公式（九） 非理想溶液、 活度、 非理想溶液中各组分的化学势、 参考态与标准态、 活度的测定、 渗透系数、 超额函数（十） 分配定律考试基本要求：、 熟悉溶液组成的各种表示法

7、及其相互关系、 理解拉乌尔定律和亨利定律，认识它们在溶液热力学中的作用；、 理解理想溶液的意义，熟悉理想溶液的特性；、 明确逸度与活度的概念，掌握运用牛顿图求气体逸度，了解图解法和近似法求逸度的原理，学会运用蒸汽压法求活度和活度系数；、 熟悉气体、溶液各组分化学势的公式；、 熟悉物质在混合气体、溶液中标准态和参考态的选取，认识相对活度与标准态或参考态的关系；、 认识稀溶液的依数性，理解各依数性公式的推导方法；、 了解分配定律的热力学基础及其应用；、 了解热力学处理溶液问题的一般方法；第四章 相平衡教学基本内容：（一） 相平衡中的基本概念与术语（二） 多相体系平衡的一般条件（三） 相律（四） 单

8、组分体系、 克劳修斯克拉佩龙方程、 单组分体系相图、 水的相图、 硫的相图（五）二组分体系相图1、理想的完全互溶双液系2、杠杆规则3、蒸馏（或精馏）原理4、非理想的完全互溶双液系5、部分互溶的双液系6、不互溶的双液系蒸汽蒸馏7、简单的低共熔混合物8、形成化合物的体系9、完全互溶固溶体的相图10、部分互溶固溶体的相图11、区域熔炼（六）三组分体系的相图 1、等边三角坐标表示法2、部分互溶的三液系3、三组分水盐体系4、三组分低共熔混合物的相图（七）二级相变考试基本要求：1、明确相、组分数、自由度等概念，了解相律的导出，掌握相律意义与运用；2、理解克劳修斯克拉佩龙方程式的推导及其运用；3、了解绘制相

9、图的常用方法，能根据热分析法绘制步冷曲线和二元相图；4、熟悉水的相图（低压下）以及有低共熔点、化合物、不稳定化合物、完全互溶、部分互溶，形成固熔体和具有恒沸点等类型的二元相图的特征；5、应用相律分析相图及杠杆规则的运用；6、了解相图在工农业生产的一些运用。第五章 化学平衡教学基本内容：（一） 化学反应的平衡条件和化学反应的亲和势（二） 化学反应等温方程式1、化学反应的等温方程式2、溶液中反应的平衡常数（三） 平衡常数的表示法（四） 复相化学平衡（五） 平衡常数的测定和平衡转化率的计算（六） 标准生成吉布斯自由能（）（七） 温度、压力和惰性气体对化学平衡的影响1、温度对化学平衡的影响2、压力对化

10、学平衡的影响3、惰性气体对化学平衡的影响（八） 同时平衡（九） 反应的耦合（十） 近似计算考试基本要求：1. 了解化学亲合势的意义，理解化学平衡的条件；2. 掌握范特霍夫化学反应等温式及其运用；3. 明确平衡常数K、Kp、Kc、Kx等的意义及其间的相互关系；4. 理解化学反应的 意 义 和 运 用 ； 5. 了解化学反应等压方程式的导出，掌握有关该方程式的计算；6. 了解压力、惰性气体对化学平衡的影响，并掌握其计算方法；7. 学会运用标准热力学函数表值计算平衡常数；8. 了解复相平衡、同时平衡、反应耦合、近似计算等处理化学平衡的方法；9. 初步了解运用统计热力学的方法处理化学平衡问题；第七章

11、电解质溶液教学基本内容：（一） 电化学的一些基本概念和法拉第电解定律1. 基本概念2. 法拉第电解定律 （二）离子的电迁移和迁移数（三）电导1. 电导、电导率和摩尔电导率2. 电导的测定3. 电导率、摩尔电导率与浓度的关系4. 离子独立移动定律及离子摩尔电导率5. 电导测定的一些应用（四）强电解质的平均活度和平均活度系数、离子强度（五）强电解质溶液理论简介 1.德拜-休格尔-盎萨格电导理论 2.德拜-休格尔极限公式3. 离子的水化(溶剂化)作用 考试基本要求：1. 掌握法拉第电解定律及有关的计算；2. 理解离子的水化作用；3. 掌握电导率、摩尔电导率与离子活度等概念，及电导率与摩尔电导率与浓度

12、和温度的关系，熟悉溶液电导的测定原理和方法，及其运用离子独立移动定律；4. 熟悉电解质的离子平均活度系数，平均活度系数的意义及其计算方法； 5了解强电解质溶液的理论，能用D-H公式计算离子平均活度系数第八章 可逆电池电动势及其应用 教学基本内容：（一）可逆电池1. 可逆电池和不可逆电池2. 可逆电极的类型和电极反应 （二）电动势的测定1对消法测电动势2标准电池 （三）可逆电池的书写方法及电动势的符号（四）可逆电池热力学1. 可逆电池电动势与参加反应各组分活度的关系2. 标准电动势E与反应的平衡常数3. 电动势及其温度系数与H、S的关系（五）电动势产生的机理 1电极液界处电势的形成 2接触电势

13、3液体接界电势 4电动势组成 5电化学位 6电极-液界电势（六）电极电势和电池电动势 1标准氢电极和标准电极电势 2电池电动势的计算（七）浓差电池和液接电势的计算公式 1浓差电池 2液接电势的计算公式（八）电动势测定的应用 1电解质溶液平均活度系数的测定 2求难溶盐的活度积 3pH的测定 4离子选择性电极 5化学传感器简介 电势-pH图及其应用考试基本要求：1 明确可逆电池的条件及电池的表示法；2 理解电池电动势与G的关系，熟悉电动势的概念及其惯用符号，以及可逆电池的热力学关系；3 初步掌握从已知的化学反应设计电池的方法正确写出电极反应和电池反应；4 熟悉标准电极与几种主要参比电极的结构，性能

14、及其使用；5 了解电动势产生的机理，理解电池电动势的测定原理与方法；6 熟悉掌握能斯特方程、电极电势表、了解电动势测定的应用。第九章 不可逆电极过程教学基本内容：（一）分解电压（二）极化作用1浓差极化2电化学极化3超电势测定4氢超电势(三)电解时电极上的反应 1.金属的析出与氢超电势 2.金属离子的分离 3.电解还原与氧化的应用(四)金属的电化学腐蚀防护与金属的钝化 1.金属的电化学腐蚀 2.金属的防护 3.金属的钝化(五)化学电源考试基本要求：1 了解电解质的分解电压及电极超电势的意义；2 了解电极极化的类型，理解氢超电势产生的原因；3 掌握超电势的测定、离子析出电势的计算与应用；4 了解金

15、属电化学腐蚀的原因和防护方法；5 了解化学电源的类型及应用第十章化学动力学教学基本内容：I 化学动力学基础(一)化学动力学方法与任务(二)化学反应速率(三)反应速率方程式 1.基元反应与非基元反应 2.基元反应质量作用定律 3.反应分子数与反应级数 4.反应速率常数(四)具有简单级数的反应 1.一级反应 2.二级反应 3.三级反应 4.零级反应 5.反应级数的测定法(五)温度对反应速率的影响 1.Arrhenius指数定律 2.化学反应活化能 3.化学反应活化能的测量与估算(六)对峙反应 、平衡反应、连串反应(七)鏈反应(八)快速反应简介驰豫法(九)化学反应机理II、化学反应速度理论:(十)碰

16、撞理论:(碰撞频率,碰撞参数,反应碰撞截面,碰撞理论公式)(十一)过渡态理论:(基本假设,位能面,反应能垒,反应坐标,Eying公式,过渡态理论的热力学处理)(十二)单分子反应III、光化学反应(十三) 光化学反应1. 光化学定律2. 量子效率3. 光的吸收与发射4. 辐射跃迁与无辐射跃迁 (十四)光化学反应动力学与光化学平衡(十五)几种典型的光化学反应IV 催化反应(十六)催化作用(十七)均相催化作用1. 气相催化2. 酶催化3. 酸碱催化4. 配位催化5. 自催化反应-化学振荡考试基本要求：1. 了解化学动力学的基本内容和研究方法；2. 熟悉化学反应速率的表示法，并明确基元反应的质量作用定

17、律；3. 熟悉基元反应和非基元反应；简单反应和复杂反应、反应分子数与反应级数等概念；4. 掌握具有简单级数（零级、一级、二级）的反应动力学方程式，（对二级以上反应物浓度比与计算系数比不等者只要求了解）；5. 熟悉反应级数的测定方法及其计算；6. 了解对峙反应、平行反应和连串反应，建立动力学方程式方法，明确这些反应的动力学特点、熟悉速率常数与化学平衡常数的关系；7. 了解链反应的特征及爆炸反应的机理；8. 学会运用稳态近似法和平衡近似法处理动力学方程式；9. 明确化学反应活化能的概念，掌握Arrhenius指数定律及其运用；10. 熟练掌握反应动力学参数的计算方法；11. 明确碰装撞理论和过度态

18、理论的基本假设，了解理论处理方法及其基本公式；熟悉反应活化能、阈能、能垒等概念的差别与联系，理解过度态理论的热力学处理方法；12. 了解化学反应驰豫法的原理；13. 熟悉光化学反应的基本定律和光化学反应的特点，理解光化学反应动力学方程的建立方法；14. 熟悉有关催化反应的基本术语，和催化反应的特点；15. 了解酶催化作用的特点及其动力学方程；16. 初步了解分子动态学的基本内容和方法。 第十一章 表面现象教学基本内容：(一) 表面吉布斯自由能和表面张力(二) 弯曲表面下的附加压力和蒸气压(三) 液体界面的性质1. 液体的铺展2. 液体的表面张力与浓度的关系3. 吉布斯吸附公式4. 分子在两相界

19、面上的排列(四) 不溶性表面膜1. 不溶性表面膜2. 表面膜的结构(五) 液-固界面现象(六) 表面活性剂及其作用(七) 固体表面的吸附1. 吸附等温线2. 兰格缪尔等温式3. 弗伦法利希等温式4. BET等温式5. 乔姆金方程式6. 吸附现象的本质化学吸附与物理吸附7. 化学吸附热8. 固体在溶液中的吸附吸附等温式(八) 吸附动力学方程式1. 叶格维奇方程式 (九) 气-固相表面催化反应速率考试基本要求：1. 明确表面自由能、表面张力的概念，了解表面张力与温度的关系；2. 掌握弯曲表面的效应，学会使用拉普拉斯公式；3. 掌握弯曲液面上饱和蒸气压的开尔文公式，并用此原理解释一些常见的表面现象；

20、4. 理解吉布斯吸附等温式，并能用作简单计算；5. 理解表面活性物质的性质、分类及其几种重要作用；6. 理解气-固表面的吸附本质及吸附等温线的主要类型，能解释简单的表面反应动力学。 第十二章 胶体和大分子溶液教学基本内容：(一) 胶体分散体系的基本特性(二) 胶体的制备和净化(三) 溶胶的动力学性质1. 扩散和渗透压2. 沉降和沉降平衡 (四)溶胶的光学性质(五)溶胶的电学性质1. 电动现象2. 双电层和电动电势 (六)溶胶的稳定性和聚沉作用 1.溶胶的稳定性 2.影响聚沉作用的一些因素 3.胶体稳定性的PLVO理论 (七)乳状液 (八)大分子概说 (九)加聚和缩聚作用的机理和动力学方程式 (

21、十)大分子的相对分子量 (十一)唐南平衡 (十二)天然大分子 *(十三)硫变学简介 (十四)盐析与凝考试基本要求：1. 了解胶体分散体系的基本特性及溶胶的制备与净化方法； 2. 理解溶胶的动力学性质、光学性质和电学性质； 3. 理解溶胶稳定性特点及电解质对溶胶稳定性的影响，会判断电解质聚沉能力的大小； 4.了解乳状液的种类与应用； 5了解大分子溶液性质及其分子量的测定方法 6了解膜平衡的机理及离子交换膜的应用。第三部分：试卷样题 一、(本题10分，共2小题)2mol某单原子理想气体在298.2K，Pa时作绝热可逆膨胀到最后压力为506625Pa，求：（1） 终态的T，V及过程的W，U，H值；（

22、2） 若气体在外压恒定为506625Pa时，作绝热不可逆膨胀，求T，V 及W，U，H值。二、(本题10分) 根据下列数据，求C2H4(g)在298.15K的标准摩尔生成焓与标准摩尔燃烧焓： 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、(本题10分)将373K，101325Pa下1mol H2O（l）转变为373K，50700Pa的H2O（g）的熵变为多少？已知水的汽化焓（热）为40700 J·mol -1。四、(本题10分)在383K时，纯甲苯的蒸气压为5.33×104Pa，纯邻二甲苯的蒸气压为2.00×104Pa，使其在4.05×104Pa的外压下沸腾，问这两组分理想混合物的组成为多少？沸腾出的最初蒸气的组成为多少？五、(本题10分) 取0.341mol PCl5（g）与0.233mol惰性气体装入一个容积为1dm3的容器中，加热至523K，测得平衡总压为2.933×103kPa，求此温度下反应PCl5（g） PCl3（g）+ Cl2（g）的平衡常数Kp。假设各气体均为理想气体。六、（本题10分，共3小题） 已知298K时的下列数据：BaCO3（s）BaO（s）CO2（g）f