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2025年硕士研究生招生考试初试考试大纲
科目代码：804
科目名称：物理化学
适用专业：环境科学与工程
考试时间：3小时
考试方式：笔试
总 分：150分
考试范围：
一、概述
《物理化学》是化学学科的重要分支，是整个化学、化工以及化学相关学科的理论基础。它从物质的物理现象和化学现象的联系入手探求化学变化的基本规律。物理化学课程主要包括化学热力学、化学动力学、电化学、界面化学、胶体化学和统计热力学等六个部分。其中前四部分为主要内容。要求考生应比较熟练掌握物理化学基本概念、基本原理及计算方法，并具有综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力。在有关的物理量计算和表述中，注意采用国家标准单位制（SI制）及遵循有效数运算规则。
二、课程考试的基本要求
下面按化学热力学、统计热力学初步、电化学、化学动力学、界面现象和胶体化学六个部分列出基本要求。基本要求按深入程度分“了解”、“理解”和“掌握”三个层次。
1、化学热力学
（1）热力学基础
理解下列热力学基本概念：平衡状态，状态函数，可逆过程，热力学标准态。 理解热力学第一、第二定律的叙述及数学表达式，掌握热力学能、焓、熵、Helmholtz函数和Gibbs函数等热力学函数及标准燃烧焓、标准生成焓、标准摩尔熵、标准生成Gibbs函数等概念。掌握在物质P、V、T变化、相变化和化学变化过程中计算热、功和各种状态函数变化值的原理和方法。掌握再特殊条件下各状态函数的物理意义和如何应用它们判别过程的方向和平衡条件。在将热力学一般关系式应用于特定系统的时候，会应用状态方程(主要是理想气体状态方程，其次是Van der Waals方程)和物性数据(热容、相变热、蒸汽压等)。 掌握熵增原理和各种平衡判据。理解热力学公式的适用条件。理解热力学基本方程和Maxwell关系式。掌握用热力学基本方程和Maxwell关系式推导重要热力学公式的演绎方法。
（2）溶液与相平衡
理解偏摩尔量和化学势的概念。掌握Raoult定律和Henry定律以及它们的应用。理解理想系统(理想溶液及理想稀溶液)中各组分化学势的表达式。 理解逸度和活度的概念。了解逸度和活度的标准态。了解稀溶液依数性公式推导及相关计算。
会从相平衡条件推导 Clapeyron和Clapeyron—Clausius方程，并能应用这些方程进行有关计算。理解相律的意义。 掌握单组分系统和二组分系统典型相图的特点和应用，以简单共熔物的相图为重点，掌握相图的绘制及应用。能用杠杆规则进行计算。能用相律分析相图。
（3）化学平衡
理解标准平衡常数的定义。了解等温方程的推导。掌握用等温方程判断化学反应的方向和限度的方法。 会用热力学数据计算标准平衡常数。了解等压方程的推导。理解温度对标准平衡常数的影响。会用等压方程计算不同温度下的标准平衡常数。 了解温度、压力和惰性气体对化学反应平衡组成的影响。
2、统计热力学初步
了解独立子系统的微观状态，能量分布和宏观状态间的关系。统计热力学的基本假设。了解Boltzmann能量分布及其适用条件。了解配分函数的定义和物理意义。了解双原子分子移动、转动和振动配分函数的计算。了解独立子系统的能量、熵与配分函数的关系。
3、电化学
了解电解质溶液的导电机理。理解离子迁移数、离子独立移动定律及电导测定的一些应用。理解电导率、摩尔电导率的意义及其与溶液浓度的关系。理解电解质活度和离子平均活度系数的概念。理解原电池电动势与热力学函数的关系。掌握 Nernst方程及其计算。 掌握各种类型电极的特征和电动势测定的主要应用。对于所给的电池能熟练、正确地写出电极反应和电池反应并能计算其电动势。理解产生电极极化的原因和超电势的概念。
4、化学动力学
理解化学反应速率、反应速率常数及反应级数的概念。理解基元反应、反应级数及反应分子数的概念。掌握通过实验建立速率方程的方法。 掌握一级、二级和零级反应的速率方程及其相关计算和应用。对于三种经典的复杂反应（对峙反应、连续反应和平行反应），掌握各自的特点。了解由反应机理建立速率方程的近似方法(稳定态近似法)。了解链反应机理的特点及支链反应与爆炸的关系。了解催化反应的特点和常见催化反应的类型。掌握 Arrhennius方程及其应用。明了活化能及指前因子的定义和物理意义。了解简单碰撞理论的基本思想和结果。了解经典过渡状态理论的基本思想、基本公式及有关概念。
5、界面现象
理解表面张力和表面Gibbs函数的概念。了解表面张力和温度的关系。理解弯曲界面的附加压力概念和Laplace公式。 理解Kelvin公式及其应用。了解铺展和铺展系数。了解润湿、接触角。了解溶液界面的吸附及表面活性物质的作用。理解Gibbs吸附等温式及各项的物理意义。了解物理吸附与化学吸附的含义和区别。掌握Langmuir单分子层吸附模型和吸附等温式。
6、胶体化学
了解胶体的制备方法。了解胶体的若干重要性质(Tyndall效应、Brown运动、沉降平衡、电泳和电渗)。 理解胶团的结构和扩散双电层概念。了解憎液溶胶的DLVO理论。了解电解质对溶胶和高分子溶液稳定性的作用。了解乳状液的类型及稳定和破坏的方法。
参考书目
傅献彩、沈文霞、姚天扬、侯文华等编。《物理化学》.高等教育出版社，2005。第五版（上、下册）。书中以“*”做标记的知识点不作要求。
周晓慧、王韶旭主编。《基础化学实验》。化学工业出版社，2021年。
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