一、考試要求
物理化學III考試大綱適用于北京工業(yè)大學環(huán)境與生命學部(0817)化學工程與技術(shù)、(0856)材料與化工(專業(yè)學位)的碩士研究生招生考試??荚噧?nèi)容包含物理化學課程的主要部分,這門課程是化學工程與技術(shù)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與平衡、電解質(zhì)溶液與電化學、化學動力學和界面現(xiàn)象四大部分,要求考生對其中的基本概念有很深入的理解,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。物理化學的考試內(nèi)容主要包括封閉系統(tǒng)中相關(guān)問題涉及的基本概念,必要的基礎(chǔ)知識,比較熟練的計算能力,一定的分析、綜合能力。
二、考試內(nèi)容
(一)化學熱力學與平衡部分
1.理想氣體
(1)熟練掌握理性氣體狀態(tài)方程
(2)熟練掌握理想氣體混合物的相關(guān)性質(zhì)與計算
2.熱力學第一、二、三定律
(1)熟練掌握并理解熱力學基本概念,熱力學第一定律,熱(heat)和功(work),熱力學能,恒容熱,恒壓熱,焓,理想氣體恒溫過程,恒壓變溫過程,恒容變溫過程,凝聚態(tài)物質(zhì)的變溫過程,可逆過程和絕熱可逆過程方程,標準相變焓,標準生成焓和標準燃燒焓,標準摩爾反應焓,熱力學第二定律,卡諾循環(huán)與卡諾定理,熵和熵增加原理,pVT變化熵變的計算,相變過程熵變的計算,熱力學第三定律,規(guī)定熵與標準摩爾(規(guī)定)熵,標準摩爾反應熵,Helmholtz函數(shù)和Gibbs函數(shù),熱力學基本方程
(2)熟練掌握熱力學全微分形式,麥克斯韋方程,并應于相關(guān)熱力學函數(shù)的推導與證明
(3)熟練掌握熱力學標準狀態(tài)的概念和意義標準摩爾定容熱容、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
3.多組分系統(tǒng)熱力學
(1)熟練掌握并理解偏摩爾量,集合公式和吉布斯——杜亥姆方程
(2)熟練掌握并理解化學勢,組成可變的均相多組分系統(tǒng)和多相多組分系統(tǒng)的熱力學基本方程
(3)熟練掌握并理解適用于相變化和化學變化的平衡判據(jù)
(4)熟練掌握并理解理想混合物和理想稀溶液,拉烏爾定律、亨利定律及其應用
(5)熟練掌握并理解活度,活度參考狀態(tài)的慣例Ⅰ和慣例Ⅱ,液態(tài)(固態(tài))混合物中組分的活度表示以及溶液中溶劑和溶質(zhì)的化學勢的表示形式,混合物或溶液的蒸氣壓數(shù)據(jù)求組分的活度因子
4.相平衡與化學平衡
(1)熟練掌握并理解相律及其應用
(2)熟練掌握并理解單組份相圖、克拉珀龍方程、克拉珀龍-克勞修斯方程、兩組分系統(tǒng)的氣液、液液氣平衡相圖,杠桿規(guī)則計算平衡時各相的量,精餾的原理
(3)熟練掌握并理解用熱分析法和溶解度法制作液固平衡相圖,幾種典型液固相圖的點、線、面的物理意義
(4)熟練掌握并理解標準平衡常數(shù)的定義和特性。以分壓、濃度、活度、摩爾分數(shù)表示的平衡常數(shù)的形式和特性,及與標準平衡常數(shù)的關(guān)系
(5)熟練掌握并理解等溫方程判斷化學反應方向與限度的方法
(6)熟練掌握并理解使用范特荷甫方程計算不同溫度下標準平衡常數(shù)的方法,用熱性質(zhì)數(shù)據(jù)計算標準平衡常數(shù)的方法
(二)電解質(zhì)溶液與電化學部分
1.熟練掌握并理解電解質(zhì)活度、離子活度、離子平均活度、溶劑活度和溶劑滲透因子的定義
2.熟練掌握并理解電解質(zhì)溶液的導電機理。電遷移率、遷移數(shù)、電導率、摩爾電導率和離子摩爾電導率的定義和物理意義,以及它們間的相互關(guān)系
3.熟練掌握并理解電導測定對離解平衡的應用
4.熟練掌握并理解電動勢、電池電勢、電池反應電勢、電池反應標準電勢和電池反應條件電勢的區(qū)別
5.熟練掌握并理解電化學系統(tǒng)的熱力學基本方程、電化學勢和電化學平衡判據(jù)
6.熟練掌握并理解電池反應和電極反應的能斯特方程
7.熟練掌握并理解濃差電池,液接電勢
8.熟練掌握并理解極化、超電勢、氧化還原反應的在不同電極的發(fā)生順序
(三)化學動力學部分
1.熟練掌握并理解零級、一級、二級、n級反應速率方程的特點以及它們的積分形式及其它們的應用
2.熟練掌握并理解簡單級數(shù)對峙反應、連串反應和平行反應的基本特點以及它們的積分形式
3.熟練掌握并理解不同形式的阿侖尼烏斯方程及其應用
4.熟練掌握并理解實驗數(shù)據(jù)獲得動力學特征參數(shù)的積分法和微分法
5.熟練掌握并理解反應機理求速率方程的近似方法——平衡態(tài)處理法和恒穩(wěn)態(tài)處理法
(四)界面現(xiàn)象部分
1.熟練掌握并理解有界面相的系統(tǒng)的熱力學基本方程和平衡條件
2.熟練掌握并理解拉普拉斯方程、開爾文方程以及吉布斯等溫方程
3.熟練掌握并理解潤濕和鋪展等界面現(xiàn)象的熱力學基礎(chǔ)
4.熟練掌握并理解獲得各類界面平衡特性的實驗方法、半經(jīng)驗方法和理論方法
5.熟練掌握并理解氣體在固體表面的物理吸附和化學吸附,各種半經(jīng)驗模型,
特別是Langmuir模型、BET多層吸附模型的意義和應用,毛細管凝結(jié)現(xiàn)象
6.理解并使用催化反應相關(guān)的模型分析和解釋相關(guān)的現(xiàn)象
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?!段锢砘瘜W》(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
原文標題:北京工業(yè)大學2023年碩士研究生招生考試自命題科目考試大綱
原文鏈接:https://yanzhao.bjut.edu.cn/info/1025/5758.htm
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