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2026年研究生初試自命題考試大綱--材料與化工

810《物理化學(xué)》

一、考查目標(biāo)

“物理化學(xué)”是材料與化工專業(yè)的基礎(chǔ)課。要求學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)化學(xué)熱力學(xué)、相平衡、電化學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、界面現(xiàn)象和膠體化學(xué)的基本理論和基本方法。

通過該課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握物理化學(xué)基本原理，學(xué)會科學(xué)的思維方法，能夠研究分析化工領(lǐng)域中相關(guān)的復(fù)雜工程問題，并且能夠應(yīng)用相關(guān)的理論知識，解決化工領(lǐng)域復(fù)雜的科學(xué)和工程問題，得到合理有效的結(jié)論。

物理化學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維和空間想象力的重要課程。在學(xué)習(xí)物理化學(xué)課程的過程中，可以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)地分析問題、提出問題、解決問題的能力。并且為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。

二、考試形式與試卷結(jié)構(gòu)

1、考試形式

考試形式：閉卷、筆試;考試時間為3小時。

2、試卷結(jié)構(gòu)

判斷題、選擇題、填空題、計算題，滿分150分。

三、考試內(nèi)容

1、化學(xué)熱力學(xué)

熱力學(xué)第一定律：理想氣體狀態(tài)方程;分壓定律和分體積定律;理想氣體的微觀模型;狀態(tài)函數(shù)的意義及其數(shù)學(xué)性質(zhì);焓的定義及其意義;理想氣體在等溫、等容、等壓、恒外壓及絕熱過程中，ΔU、ΔH、W及Q的計算;可逆過程與可逆功。

熱力學(xué)第二定律：自發(fā)過程;卡諾定律;熵與克勞修斯不等式;熵的定義;熵增原理;熵變的計算及熵判據(jù)的應(yīng)用;熱力學(xué)第三定律;亥姆霍茲函數(shù)和吉布斯函數(shù)及其相關(guān)計算;熱力學(xué)基本方程及麥克斯韋關(guān)系式;克勞修斯-克拉佩龍方程。

多組分系統(tǒng)熱力學(xué)：偏摩爾量;化學(xué)勢;氣體組分的化學(xué)勢;拉烏爾定律和亨利定律;理想液體混合物和理想稀溶液;稀溶液的依數(shù)性。

化學(xué)平衡：化學(xué)反應(yīng)的方向及平衡條件;理想氣體反應(yīng)的等溫方程及標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù);平衡常數(shù)及平衡組成的計算;溫度對標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的影響;其它因素對理想氣體反應(yīng)平衡移動的影響。

相平衡：相律;單組分系統(tǒng)相圖。

2、電化學(xué)

電極過程、電解質(zhì)溶液和法拉第定律;離子的遷移數(shù)和希托夫法測定離子的遷移數(shù);電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率、極限摩爾電導(dǎo)率和離子的摩爾電導(dǎo)率;離子獨立運(yùn)動定律;電解質(zhì)溶液的活度、活度因子及德拜-休克爾極限公式;可逆電池及其電動勢的測定;原電池?zé)崃�學(xué);電極電勢和液體接界電勢;電極的種類;原電池的設(shè)計;分解電壓和極化作用。

3、界面現(xiàn)象

界面張力;彎曲液面的附加壓力及其后果;物理吸附和化學(xué)吸附;等溫吸附;朗繆爾單分子層吸附理論及吸附等溫式;接觸角與楊氏方程;潤濕現(xiàn)象;溶液表面的吸附現(xiàn)象;表面過剩濃度;表面活性物質(zhì)在吸附層的定向排列;表面活性劑。

4、化學(xué)動力學(xué)

化學(xué)反應(yīng)速率及速率方程;反應(yīng)速率、速率常數(shù)、反應(yīng)級數(shù)、基元反應(yīng)和反應(yīng)分子數(shù);速率方程的積分形式;溫度對反應(yīng)速率的影響和活化能;典型的復(fù)合反應(yīng)、復(fù)合反應(yīng)速率的近似處理法;催化作用的通性。

5、膠體化學(xué)

溶膠的制備方法;溶膠的光學(xué)性質(zhì);溶膠的動力學(xué)性質(zhì)。溶膠的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)。溶膠的穩(wěn)定和聚沉。

四、推薦書目

天津大學(xué)物理化學(xué)教研室 編，《物理化學(xué)(上、下冊 第六版)》，高等教育出版社，2017