中国科学院物理化学
复习参考教材(天津大学物理化学教研室编《物理化学》(第四版)上册、下册)。
中国科学院研究生院研究生入学考试
物理化学考试大纲(B)
本《物理化学》(B)考试大纲适用于中国科学院研究生院化学工程专业研究生入学考试。物理化学是化学的一个重要分支，是整个化学和化工的理论基础。它从物质的物理现象和化学现象的联系中探索化学变化的基本规律。物理化学课程的主要内容包括化学热力学(统计热力学)、化学动力学、电化学、界面化学和胶体化学。要求考生掌握物理化学的基本概念、原理和计算方法，具备综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力。
一、考试内容
(一)气体的PVT关系
1，理想气体状态方程
2.理想气体混合物
3.气体的液化和临界参数
4.真实气体的状态方程
5.对应态原理和广义压缩因子图。
(2)热力学第一定律
1，热力学的基本概念
2、热力学第一定律
3.定容热、定压热和焓
4、热容、定容变温过程、定压变温过程
5.焦耳实验，热力学能量和理想气体的焓。
6、气体可逆膨胀和压缩过程
7.相变过程
8.溶解焓和混合焓
9.化学计量数、反应进程和标准摩尔反应焓
10，由标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓。
11，节流膨胀和焦耳-汤姆逊效应
12，稳定流动过程热力学第一定律及其应用
(3)热力学第二定律
1，卡诺循环
2、热力学第二定律
3.熵和熵增原理
4.简单pVT变化的熵变计算
5.相变过程中熵变的计算
6.热力学第三定律与化学变化过程中的熵变计算
7.亥姆霍兹函数和吉布斯函数
8.热力学基本方程
9.克拉珀龙方程
10，吉布斯-亥姆霍兹方程和麦克斯韦关系
(4)多组分系统热力学
1，偏摩尔量
2.化学位
3.气体成分的化学势
4.拉乌尔定律和亨利定律
5.理想液体混合物
6.理想稀溶液
7.稀溶液的依赖性
8、逸度和逸度因子
9.活性和活性因子
(5)化学平衡
1，化学反应等温方程式
2.理想气体化学反应的标准平衡常数
3.温度对标准平衡常数的影响
4.其他因素对理想气体化学平衡的影响。
压力对平衡转化率的影响；惰性组分对平衡转化率的影响；反应物的摩擦
5.真实气体反应的化学平衡
6.混合物和溶液中的化学调平
(6)相平衡
1，相律
2.杠杆法则
3.单组分体系的相图
4.二元理想液体混合物的气液平衡相图
5.双组分真实液体混合物的气液平衡相图
6.双组分液体部分互溶体系和完全互溶体系的气液平衡相图。
7.双组分固体不互溶体系的液-固街道相图
8.双组分固态互溶体系的液固平衡相图
9.生成化合物的二元缩合体系相图
10，三组分体系液液平衡相图
(7)电化学
1、电解质溶液的导电机理和法拉第定律
2.离子迁移数
3.电导率、电导率和摩尔电导率
4.电解质的平均离子活度因子
5、可逆电池及电动势的测定。
6.原电池热力学
7.电极电势和液体接界电势
8.电极类型
9.原电池设计示例
10，分解电压
11，极化
12，电解期间的电极反应
㈧初步统计热力学
1，粒子各种运动形式的能级和能级的简并
2.能级分布的微观态数和系统的总微观态数。
3.最可能分布和平衡分布
4.麦克斯韦-玻耳兹曼分布
5.粒子配分函数的计算
6.热力学能量与系统配分函数的关系。
7.摩尔定容热容与体系配分函数的关系。
8.熵与系统配分函数的关系。
9.其他热力学函数与配分函数的关系
10，理想气体反应的标准平衡常数
(9)界面现象
1，界面张力
2.弯曲液面的附加压力及其后果
3.固体表面
4.液-固界面
5、溶液表面
化学动力学
1，化学反应的反应速率和速率方程
2.速率方程的积分形式
3.速率方程的确定
4.温度对反应速率的影响
5.典型化合物反应
6.化合物反应速率的近似处理方法
7.连锁反应
8.气体反应的碰撞理论
9.势能面和过渡态理论
10，溶液中的反应
11，多相反应
12，光化学
13，催化的普遍性
14，单相催化反应
15，多相催化反应
(11)胶体化学
1，胶体体系的制备
2.胶体体系的光学性质
3.肢体系统的动态特性
4.溶胶体系电学性质
5.溶胶稳定性和聚集性
6.暂停
7.乳状液
8.泡沫
9.气溶胶
10，高分子化合物溶液的渗透压和粘度
二、考试要求
(一)气体的PVT关系
掌握理想气体的物态方程和混合气体的性质(道尔顿分压定律和艾买提额外体积定律)。理解真实气体的物态方程(范德瓦尔斯方程)。理解实际气体的液化和临界性质。了解对应的状态原理和压缩因子图。
(2)热力学第一定律
阐明热力学的一些基本概念，如系统、环境、状态、功、热、变化过程等。掌握热力学第一定律和内能的概念。熟悉工作和热力标志及标志惯例。阐明准静态过程和可逆过程的意义和特点。很清楚，u和h都是态函数，都是态函数的特征。熟练应用热力学第一定律计算理想气体在等温、等压、绝热过程中的δ U、δ H、Q、W。能熟练运用生成热和燃烧热计算反应热。将应用古斯定律和基尔霍夫定律进行一系列计算。理解卡诺循环的意义。
(3)热力学第二定律
阐明热力学第二定律的意义及其与卡诺定理的关系。理解克劳修斯不等式的重要性。熵函数推导过程中注意公式推导的逻辑推理。熟记热力学函数U、H、S、F、G的定义，明确它们在特殊条件下的物理意义，以及如何利用它们来判断过程变化的方向和平衡条件。巧用吉布斯-亥姆霍兹公式和克劳修斯-克拉贝龙方程。掌握熵的统计意义。了解热力学第三定律，明确规定熵的含义、计算和应用。
(4)多组分系统热力学
熟悉溶液浓度的各种表达式及其关系。掌握理想解的定义、本质和普适性。劳尔大师定律和亨利定律。理解逸度和活度的概念，如何用牛顿图计算气体的逸度系数。明确偏摩尔量和化学势的含义。掌握溶液中各组分化学势的表示方法。了解稀溶液的指数公式和分布规律公式的推导以及热力学处理溶液问题的一般方法。
(5)化学平衡
掌握反应等温式的应用。掌握均相和非均相反应平衡常数的表达式。理解δ RGM0的含义，从δ RGM0估计反应的可能性。熟悉KP0、KP、KX和KC的含义、单位和关系。了解平衡常数与温度、压力的关系以及惰性气体对平衡组成的影响，掌握其计算方法。平衡常数可以根据标准热力学函数的数据计算。了解联立平衡、反应耦合、近似计算等处理方法。
(6)相平衡
掌握相位、群分数和自由度的定义。了解相律的推导过程及其在相图中的应用。掌握杠杆法则在相图中的应用。重点掌握双液系中完全互溶的双液系的P-X图和T-X图。在双组分液固体系中，重点讲解简单熔体的相图，掌握相图的绘制及其应用。对于三组分体系，了解水盐体系相图的应用，以及相图在萃取过程中的应用。
(7)电化学
掌握电导率和摩尔电导率的意义及其与溶液浓度的关系。了解离子独立运动的规律和电导率测量的一些应用。熟悉迁移数与摩尔电导率和离子迁移率的关系。掌握电解质平均离子活度系数的意义及其计算方法。了解电解质溶液的理论(主要是离子大气的概念)并使用德拜-胡克尔极限公式。掌握电动势与δδrGm的关系，熟悉电极电势的符号约定。熟悉标准电极电位及其应用(包括氧化容量的估算和平衡常数的计算等。).对于给定的电池，能熟练正确地写出电极反应和电池反应，并能计算出电动势。明确温度对电动势的影响以及δδrHm和δδrSm的计算。理解分解电压的意义。了解两极分化的原因。
㈧初步统计热力学
理解整个系统的微观态数被最概然分布的微观态数代替的原因。明确配分函数的定义及其物理意义。了解定位系统和非定位系统热力学函数的区别。理解平动、转动和振动的配分函数及其对热力学函数的贡献。
(9)界面现象
掌握表面吉布斯函数和表面张力的概念，了解表面张力与温度的关系。为了掌握曲面附加压力的成因及其与曲率半径的关系，将利用杨-拉普拉斯公式进行简单计算。了解曲面上的蒸汽压，学会使用开尔文公式。了解吉布斯吸附等温线和各项的物理意义，并能进行简单的计算。了解表面活性剂的结构特点，表面活性剂的分类和应用。了解液-固界面的铺展和润湿现象。了解气固表面的吸附本质，吸附等温线的主要类型和吸附热力学。
化学动力学
掌握等体积反应速率的表示、基元反应、反应级数、反应分子数等基本概念。掌握简单级数反应的速率方程和特征，能够从实验数据中确定简单反应的级数。对于三种典型的复杂反应(对抗反应、平行反应、串联反应)，掌握各自的特点，对于较简单的反应，能写出反应速率与浓度关系的微分公式。明确温度、活化能对反应速率的影响，理解阿伦尼乌斯经验公式中各项的含义，计算Ea、A、k等物理量，掌握链式反应的特点。掌握稳态近似法、平衡法、快速控制步长法等近似处理方法。理解碰撞理论和过渡态理论。了解溶液中反应的特点以及溶剂和电解质对反应速率的影响。了解催化反应的特点和常见催化反应的类型。了解光化学反应的特征。
(11)胶体化学
掌握了胶体分散体系的动力学性质、光学性质和电学性质的特征，就可以利用这些特征来分析胶体颗粒的大小和带电情况，并应用于实践。了解溶胶稳定性的特点和电解质对溶胶稳定性的影响，可以判断电解质的聚集能力。了解乳液的种类，乳化剂的作用及其在工业和日常生活中的应用。了解大分子溶液和溶胶的异同。南平恒了解唐。
三、主要参考书
《物理化学》(第四版)第一、二册，天津大学物理化学教研室编，高等教育出版社，2001。
四。说明
主要题型可能包括:是非题、选择题、填空题、简答题、计算题、综合题等。