科目名稱:物理化學基本原理
參考書目:《物理化學》第5版(王旭珍,王新葵,陳冰冰編),上海科學技術出版社,2023年
考試題型👉:選擇題(10題,每題3分❤️,共計30分)🗿、填空題(10題,每題3分👳,共計30分)、計算題(6題,每題15分,共計90分)
考試內容:(提到頁碼、公式🤦🏽♂️、圖表均為參考書目相應內容)
第1章 熱力學第一定律
概念分析及簡單運算
1)會判斷🧑🏽🔬🌩:三類體系(隔離👸🏼、封閉、開放)、強度性質與廣度(容量)性質👨🏽🦱、狀態函數與過程函數🦠、體積功與非體積功)🦹🏽。
2)熱力學能(U=W+Q)和焓(H=U+pV)定義式🍪⛹🏿♀️,恒壓(容)反應熱和熱容關系式。
3)知道理想氣體熱力學能與焓👓、熱容都是溫度的單值函數𓀋,知道熱容商概念🌳。
4)穩定單質的判斷,註意白磷和石墨分別作為P和C的最穩定單質🧡。
5)會判斷理想氣體絕熱過程與等溫可逆過程的相對做功大小(p28)
6)熱力學第一定律對實際氣體的應用:Joule-Thomson系數(J-T)判斷節流膨脹前後溫度隨壓力變化👕,分別為正❗️、負👮🏽♀️、零值時的意義☝🏽🚽。
計算🧚♂️:
1)簡單過程(等溫、等壓、等容、絕熱)的體積功、熱、U🚴🏻、H(p28, 表1-2)
2)會計算化學反應的摩爾熱力學能和摩爾焓變;能利用燃燒熱、生成熱計算反應熱(Hess定律)(1.10節,p34-41)
3)單(雙)原子理想氣體等容熱容和等壓熱容計算焓變及熱力學能等(1.6節)
4)基爾霍夫定律的應用和絕熱反應的計算(1.10節,p43-48)
參考題:習題1.18☆,1.20,1.24
第2章 熱力學第二定律
概念分析及簡單運算
1)熱力學第二定律表述
2)卡諾循環和卡諾熱機設計
3)熵的定義(可逆熱溫商,S=QR/T)
4)熱力學第三定律
5)吉布斯與亥姆霍茲自由能定義(G=H-TS😇、A=U-TS)(2.8節)
6)熱力學基本方程(p83)、化學勢(2.11節)
7)絕熱過程的判斷及過程熵變為零👨🏭。
8)熵判據、吉布斯自由能判據➖、亥姆霍茲自由能判據及適用範圍(p62-63+2.8節)
9)化學勢判據應用(2.11節)
計算😔:
1)系統熵變的計算(2.5節);
2)標準熵的計算;化學反應熵變計算(2.7節p 69-73)
3)吉布斯自由能與亥姆霍茲自由能計算(2.9節)
4)熱機效率(p57)
參考題🦃:習題2.7⬜️,2.13,2.15
第5章 相平衡
概念分析及簡單運算
1)相律(掌握相數、組分數🙍🏻♀️、獨立組分數🧛♂️、自由度等基本概念與關系式)
2)三相點🚶♂️、恒沸點、會溶點🧟♀️、轉熔溫度🚉、固溶體
3)單組分相圖分析📕:相區、三相點、相變線
4)二組分穩定和不穩定化合物相圖繪製(5.4節🧜♀️,p180-183):相區組成和自由度分析(重點考察)👰🏿♀️,能根據數據計算化合物分子式(參考p181𓀓,例5-5)
5)步冷曲線的繪製🏄🏼:能根據步冷曲線繪製相圖(5.4節😸,p178,熱分析法製作相圖),或根據相圖繪製步冷曲線(參見p183🧔🏿♀️,圖5-11)
6)雙組份液液相圖(5.3節部分互溶雙液系)、氣液相圖(5.5節,理想和實際液氣平衡)🫸🏿、液固相圖(p183,固溶體相圖)🆖🏒。了解上述系統兩相區特點,固溶體特征🤲🏿,最低和最高恒沸點。掌握蒸餾和精餾原理,能判斷精餾塔塔頂塔底餾分組成
7)水蒸氣蒸餾,共沸物沸點與兩組分沸點關系
計算⛹🏼♂️👩🏼🔧:
1)克拉佩龍方程、克勞修斯-克拉佩龍方程(5.2節)
2)杠桿規則(p177)👩🏫,會使用杠桿規則分析兩相區組成。
參考題🧛:習題5.2,5.7,5.14
第6章 化學動力學基礎
概念分析及簡單運算
1)(非)基元反應、質量作用定律🆑、反應級數🤵♀️、反應分子數🤳🏻、反應速率常數、常見復合反應類型🏋️、鏈式反應類型👨🏼🚀🙌🏻,熱爆炸與支鏈爆炸。
2)反應速率與溫度關系的類型(p210-211)
3)常見復合反應特征(平行🧜🏼♂️,對行,連串反應)🕰:反應速率常數關系
4)能寫出簡單鏈式反應的鏈引發、鏈傳遞🦻👨🏻🦯➡️、鏈終止方程式
5)催化作用特征(p230)
6)光化學反應第一、第二定律
計算:
1)簡單級數反應(重點☂️:一級❌🙁、二級反應)(6.2節🧡👩🏻🌾,重點考察)。會計算反應速率,半衰期,判斷反應級數
2)阿倫尼烏斯方程(反應活化能)(重點考察🙇🏼🥙,p210)🐓。會根據方程定積分和不定積分式計算活化能、反應溫度、反應速率
參考題🤽♀️:p236,6.4(1)(2)簡單級數反應;(3)阿倫尼烏斯公式
第7章 電化學
概念分析及簡單運算
1)正負極、陰陽極、氧化還原反應的判斷(p241)
2)電導率🧔🏻、摩爾電導率定義(式)(p242)
3)電導率、摩爾電導率與電解質濃度關系(p244🍞👩🏻⚕️,圖7-4👩🏻🦼➡️🎑、7-5)
4)離子獨立運動定律的簡單計算(p246🏊🏿,公式7-7,例7-2)
5)離子強度的簡單計算(p249公式7-32,p250例7-3)
6)能寫出簡單的電池圖示(p250🛀🏿,電極和電池的國際慣例表示法)
7)會查表求標準電池電動勢(p257🧑🏫,表7-5)
8)書寫簡單的三類電極(金屬離子、金屬難溶鹽和氧化物、氧化還原)的電極反應方程式(p256-259)
9)氫標電極、飽和甘汞電極、銀-氯化銀電極組成
計算:
1)會使用電池熱力學關系式。通過電池電動勢和溫度系數計算反應吉布斯函數DG、熵變DS、焓變DH和反應熱Qr(p253-254,公式7-34-7-36,例7-4)
2)電動勢和電極電勢的Nernst方程(重點考察,p255,公式7-38🧘♀️🐊,7-42,7-43)。已知濃度求電極電勢和電動勢,或已知電極電勢和電動勢求平衡態物質濃度、活度。
3)會用標準電動勢求平衡常數☃️,或平衡常數求標準電動勢(p255,公式7-39)
參考題:p277,7.11(圖示);p278,7.5(離子強度),7.8(Nerst方程),7.9(電化學熱力學)