807物理化學Ⅰ

    學科/類別名稱及代碼學科/類別所在學院

    0703化學

    材料科學與工程學院

    0817化學工程與技術

    一、總體要求

    物理化學是化學學科的理論基礎，要求考生較為系統地掌握化學熱力學、化學動力學、電化學、界面化學和膠體化學的基本原理、方法及其應用，具有明確的基本概念，熟練的計算能力，同時具有一般科學方法的訓練和邏輯思維能力。

    二、內容及比例

    1.氣體：3%左右

    理想氣體的狀態方程和分子模型，摩爾氣體常數，Dalton分壓定律，實際氣體的pVT行為及普遍化狀態方程式，vanderWaals方程式，實際氣體的液化，臨界參數，對比狀態和壓縮因子圖。

    2.熱力學第一定律和熱力學第二定律：27%左右

    熱力學的基本概念（系統、環境、廣度性質、強度性質、熱力學平衡態、狀態函數、功、熱、過程、途徑、熱力學能），體積功的計算，準靜態過程、可逆過程與可逆體積功，熱力學第一定律、熱容及焓，理想氣體的熱力學能和焓、理想氣體的絕熱可逆過程方程式，Joule-Thomson效應，化學反應的熱效應，反應進度，物質的標準態及反應的標準摩爾焓變、Hess定律，標準摩爾生成焓，標準摩爾燃燒焓，化學變化過程中ΔrUm、ΔrHm、ΔrSm、Q、W的計算，Kirchhoff定律，絕熱反應。

    熱力學第二定律的表述，自發變化及其特征，Carnot循環及Carnot定理，熱力學第二定律，熵增加原理，熵判據，熵和能量退降，熱力學第二定律的本質和熵的統計意義，熱力學第三定律，ΔS的計算，Helmholtz自由能與Gibbs自由能，Helmholtz自

    由能判據與Gibbs自由能判據，氣體單純pVT變化過程、相變化過程、化學反應過程ΔA、ΔG的計算，熱力學函數的基本關系式及應用，Maxwell關系式，Gibbs-Helmholtz方程。

    3.多組分系統熱力學及其在溶液中的應用：7%左右

    基本概念（相、單相系統、多相系統、溶液、混合物），多組分系統的組成表示法，偏摩爾量和化學勢，Raoult定律和Henry定律，多組分系統的熱力學基本關系式，化學勢判據，理想氣體及其混合物的化學勢，真實氣體及其混合物的化學勢，理想液態混合物及其通性，理想稀溶液，稀溶液的依數性，逸度及逸度因子，活度及活度因子。

    4.相平衡：17%左右

    多相體系平衡的一般條件，基本概念（相和相數、物種數、獨立組分數、自由度和條件自由度），Clapeyron方程，Clausius-Clapeyron方程，相律，杠桿規則，單組分系統的相圖及應用，二組分系統的相圖及其應用。

    5.化學平衡：10%左右

    化學反應的平衡條件，化學反應的平衡常數和等溫方程式，平衡常數的表示式，復相化學平衡，標準摩爾反應Gibbs自由能，平衡常數的測定和平衡轉化率的計算，化學平衡的影響因素，同時化學平衡，反應的耦合。

    6.電化學：13%左右

    基本知識（第二類導體的導電性能，電解池與原電池，Faraday電解定律），離子的電遷移率和遷移數，電解質溶液的電導，離子獨立運動定律與離子的摩爾電導率，電導的測定及應用，電解質的平均活度及平均活度因子，離子強度，強電解質溶液理論基礎，Debye-Hüchel極限公式。

    可逆電池和可逆電極，電動勢的測定，可逆電池的書寫方法及電動勢的取號，可逆電池的熱力學，電動勢產生的機理，電極電勢和電池的電動勢，電動勢測定的應用。

    分解電壓，極化作用與超電勢，電解時電極上的競爭反應，金屬的電化學腐蝕、防腐與金屬的鈍化，化學電源。

    7.化學動力學基礎：16%左右

    化學動力學的任務和目的，化學反應速率表示法，基本概念（化學反應速率，基元反應和非基元反應、反應分子數、反應級數、反應的速率常數），質量作用定律，

    化學反應的速率方程，具有簡單級數的反應，反應級數的確定，三種典型的復雜反應

    （對峙反應、平行反應、連續反應），溫度對反應速率的影響，Arrhenius公式，活化能Ea對反應速率的影響，鏈反應，擬定反應歷程一般方法，碰撞理論，過渡態理論，催化反應動力學。

    8.表面物理化學：4%左右

    表面Gibbs自由能和表面張力，彎曲表面上的附加壓力和蒸氣壓，溶液的表面吸附，液-液界面的性質，膜，液-固界面現象，表面活性劑及其作用，固體表面的吸附，Langmuir吸附式，氣-固相表面催化反應。

    9.膠體分散系統和大分子溶液：3%左右

    膠體和膠體的基本特性，溶膠的制備和凈化，溶膠的動力性質，溶膠的光學性質，溶膠的電學性質，雙電層理論和ζ電位，溶膠的穩定性和聚沉作用，乳狀液，凝膠，大分子溶液，Donnan平衡和聚電解質溶液的滲透壓。

    三、題型及分值比例

    1.選擇題：40分左右（27%）

    2.填空題：45分左右（30%）

    3.計算題：35分左右（23%）

    4.證明題：5分左右（3%）

    5.相圖題：20分左右（14%）

    6.簡答題：5分左右（3%）

    四、參閱書目

    南京大學化學化工學院傅獻彩等編：《物理化學》（上、下冊），高等教育出版社，2005年7月第5版

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