2023年天津大学材料学专业考研物理化学科目考试大纲

2023年天津大学材料学专业考研物理化学科目考试大纲

注：该考试大纲适用于天津大学材料科学与工程学院功能材料研究方向的材料学专业研究生考试。

一、考试的总体要求

1. 对本门课程中重要的基本概念与基本原理掌握其含义及适用范围;

2. 掌握物理化学公式的应用及其适用范围。计算题要求思路正确，步骤简明;

3. 掌握物理化学实验中常用物理量的测量(包括原理、计算式、如何测量)。能正确使用常用的物理化学仪器(原理、测量精度、使用范围、注意事项)

二、考试内容及比例(重点部分)

1.气体、热力学第一定律、热力学第二定律(~22 %)

理想气体状态方程、范德华方程、压缩因子定义。热力学第一、第二定律及其数学表达式;pVT 变化、相变化与化学反应过程中W、Q、△U、△H、△S、△A 与△G 的计算;熵增原理;三个平衡判据。了解热力学基本方程和麦克斯韦关系式的简单应用、克拉佩龙方程及克-克方程的应用。

2.多组分热力学及相平衡(~18 %)

偏摩尔量、化学势的概念;理想气体、理想液态混合物、理想稀溶液各组分的化学势表达式;逸度、活度的定义、活度及活度因子的计算。拉乌尔定律和亨利定律;稀溶液依数性的概念及简单应用。相律的应用;单组分系统相图;二组分气-液平衡相图;凝聚系统相图。

3.化学平衡(~10 %)

理想气体等温方程;标准摩尔反应吉布斯函数、标准平衡常数与平衡组成的计算;温度、压力和惰性组分对理想气体化学平衡的影响。

4.电化学(~10 %)

电解质溶液中电导率、摩尔电导率、活度与活度因子的计算;电导测定的应用。原电池热力学，能斯特方程;电池电动势测定的应用;电极的极化与超电势的概念。

5.统计热力学(~6 %)

玻耳兹曼分布;粒子的配分函数;双原子平动、转动、振动配分函数的计算;独立子系统热力学能、熵与配分函数的关系，玻耳兹曼熵定理。

6.化学动力学(~15 %)

反应速率、基元反应、反应分子数、反应级数的概念。零、一、二级反应的动力学特征及速率方程积分式的应用;阿伦尼乌斯方程;对行、平行反应(一级)速率方程积分式的应用;复合反应的近似处理法(稳态近似法、平衡态近似法)。催化剂的基本特征;光化学反应的特征及光化学第一、第二定律。

7.界面现象与胶体化学(~10 %)

弯曲液面的附加压力与拉普拉斯方程;开尔文公式;四种亚稳态;润湿与铺展现象及杨氏方程;化学吸附与物理吸附;朗缪尔吸附等温式。了解胶体的光学性质、动力学性质、电学性质;掌握胶团结构的表示、电解质对溶胶的聚沉作用;了解乳状液的稳定与破坏。

8.实验部分(~10 %)

1)恒温槽的调节及粘度测定;2)液体饱和蒸气压的测定;3)反应焓的测定(ZnO 与HCl 水溶液反应);4)平衡常数的测定(氨基甲酸铵分解);5)凝固点降低法测定摩尔质量(萘-环己烷系统);6)二组分完全互溶液体蒸馏曲线(乙醇-正丙醇系统，阿贝折射仪);7)二组分凝聚系统相图(Pb-Sn 系统);8) 原电池热力学(电位差计的应用);9)过氧化氢催化分解(KI 催化剂);10)乙酸乙酯皂化反应(电导率仪的应用);11)液体表面张力的测定(最大气泡压力法)，以上实验的原理及物理量的测量方法

三、试卷题型及比例

计算题 60%，概念题 30%，实验题 10%。

四、考试形式及时间

考试形式均为笔试。考试时间为 3 小时。

五、主要参考教材

刘俊吉，周亚平等编，物理化学(第 6 版，上下册)，高等教育出版社，2017 年

唐向阳，余莉萍等编，《基础有机化学实验教程》(第四版)，科学出版社，2015 年

冯霞，朱莉娜，朱荣娇编，《物理化学实验》，高等教育出版社，2015 年

原文链接：

2023年天津大学材料学专业考研物理化学科目考试大纲