《物理化学》硕士研究生入学考试大纲

一、   课程内容简介

物理化学是从化学现象和物理现象相关联的角度去寻找化学变化规律的一门学科，注重运用物理的理论和实验方法来研究化学变化的一般理论问题，是化学学科的理论基础。主要内容包括气体、化学热力学、多组分系统热力学和化学平衡、相平衡、统计热力学、化学反应速率及化学反应速率理论、电解质溶液、可逆电池热力学和电化学、表面现象、胶体和大分子溶液等。

二、课程考试的基本要求

考生应比较牢固地掌握物理化学的基本概念，注重领会物理化学解决实际问题的科学方法，努力学会运用所学理论解释及解决实际问题。

在有关的计算和表述中，应注意采用国家标准单位制（SI制）。

考试基本要求按深入的程度分为“掌握”(或“会用”) “理解”(或“明了”) 和 “了解”三个层次。

第一章：气体

1. 掌握理想气体状态方程和理想气体的模型。

2. 理解实际气体范德华方程的修正思路及方程；理解实际气体临界性质和对应状态原理；理解临界参数的含义。

3. 了解实际气体状态方程的引出或修正思路，能正确使用普遍化压缩因子图和普遍化逸度系数图。

第二章：热力学第一定律

1. 理解和掌握下列基本概念：系统、环境、状态、状态函数；等容过程、等压过程、等温过程、可逆过程；反应进度、标准状态、标准摩尔反应热效应。

2. 理解和掌握热力学第一定律及其数学表达式。

3. 掌握在简单变化、相变化和化学变化过程中计算热、功以及其它状态函数的改变量的原理和方法。

4. 熟练掌握标准摩尔反应热效应的计算及其与温度的关系。

5. 掌握等压摩尔反应热效应与等容摩尔反应热效应之间的关系。

6. 了解并掌握理想气体绝热可逆方程。

第三章：热力学第二定律

1.  认识和理解自发过程及其特点。

2.  理解热力学第二定律的叙述方法。

3.  了解熵的统计意义。

4.  理解热力学第三定律的叙述方法和纯物质的规定熵。

5.  深化对可逆过程和不可逆过程的理解。

6.  理解和掌握关于态变化过程可逆性的熵判据、海姆霍兹函数判据和吉布斯函数判据，以及这些判据的使用条件。

7.  理解和掌握标准摩尔生成吉布斯函数以及标准摩尔反应吉布斯函数改变量的物理意义。

8.  理解和掌握定组成闭合相热力学基本方程和Maxwell公式及其使用条件。

9.  了解定组成闭合相热力学基本方程的应用。

第四章：多组分系统热力学及其在溶液中的应用

1.  理解和掌握敞开相热力学基本方程。

2.  理解和掌握偏摩尔量以及偏摩尔量的集合公式。

3.  理解和掌握化学势的概念。

4.  了解在一定温度和压力下用化学势表示的相变化和化学反应的平衡条件。

5.  掌握理想气体的化学势表达式。

6.  了解纯物质的化学势与压力的关系。

7.  理解 Raoult 定律和 Henry 定律以及它们的应用范围。

8.  掌握理想液态混合物和理想稀溶液中各组分的化学势表达式。

9.  理解和掌握分配平衡原理。

10.了解稀溶液的依数性。

11.了解活度和活度系数的概念。

第五章：相平衡

1.    理解相率的推导过程, 并能灵活运用相率。

2.    理解和掌握 Clapeyron 方程和 Clapeyron-Clausius 方程, 并能把这些方程灵活地应用于相关的计算。

3.    理解和掌握单组分系统相图的基本特征。

4.    理解和掌握部分互溶双液系和完全互溶双液系相图。

5.    理解和掌握二组分简单低共熔物系相图。

6.    理解和掌握生成化合物的二组分凝聚物系相图。

7.    理解和掌握共晶型和包晶型的二组分固态部分互溶系统的固液平衡相图。

8.    理解和掌握杠杆规则的应用。

9.    了解分馏原理和水蒸气蒸馏原理。

10.   了解三组分体系相图。

第六章：化学平衡

1.    理解和掌握在一定温度和压力下化学反应的平衡条件。

2.    理解和掌握化学反应等温方程。

3.    理解和掌握标准平衡常数与平衡组成的关系。

4.    理解和掌握理想气体反应和理想气体与纯凝聚态之间反应的平衡组成计算方法。

5.    理解和掌握浓度、压力、和局外气体对化学平衡的影响。

6.    理解和掌握温度对平衡常数的影响。

7.    掌握用等温方程判断化学反应方向和限度的方法。

8.    掌握标准平衡常数的计算方法。

9.    了解同时平衡、反应的耦合。

第七章：统计热力学基础

1.   统计热力学中的一些基本概念和统计系统的分类。

2.   独立子系统的微观状态、能量分布和宏观状态间的关系。

3.   最可几分布与平衡分布之间的关系。

4.   Boltzmann 分布及其适用条件。

5.   独立子系统配分函数的定义，物理意义和析因子性质。

6.   双原子分子的平动配分函数、转动配分函数和振动配分函数的计算。

7.   独立子系统的热力学状态函数与配分函数的关系。

8.   理想气体的化学平衡常数与配分函数的关系。