西南科技大学2021年博士初试考试大纲.pdf

博士研究生招生考试 （初试） 业务课考试大纲汇编 （2021 年度） 2020 年11 月 招生 〔0805 〕 学科 材料科学与工程 2001 物理化学 一、总体要求 物理化学是化学学科的理论基础，要求考生较系统地掌握化学热力学、化学 动力学、电化学、界面化学和胶体化学的基本概念、基本理论、原理和方法及其 应用，具有一般科学方法的训练和逻辑思维能力。 二、内容及比例 1.热力学：30%左右 热力学基本概念（系统、环境、广度性质、强度性质、热力学平衡态、状态 函数、功、热、过程、途径、热力学能），体积功的计算，热力学第一定律、热容， 焓，可逆过程，绝热可逆过程，Joule-Thomson 效应，化学反应热效应，反应进度， 物质的标准态及反应的标准摩尔焓变、Hess 定律，标准摩尔生成焓，标准摩尔燃 烧焓，化学变化 ΔU 、ΔH 、Q、W 的计算，Kirchhoff 定律，绝热反应。 r m r m 热力学第二定律的表述，自发过程及其特征，Carnot 循环及 Carnot 定理， Clausius 不等式，熵增加原理，熵判据，熵的统计意义，热力学第三定律，ΔS 的计算，Helmholtz 自由能与Gibbs 自由能，Helmholtz 自由能判据与Gibbs 自由 能判据，ΔA、ΔG 的计算，热力学函数的基本关系式及应用，Maxwell 关系式， Gibbs-Helmholtz 方程。 偏摩尔量和化学势，Raoult 定律和Henry 定律，多组分系统的热力学基本关 系式，化学势判据，理想气体及其混合物的化学势，理想液态混合物及其特性， 理想稀溶液，稀溶液的依数性，活度及活度因子。 2.相平衡：20%左右 多相体系平衡的一般条件，基本概念（相和相数、物种数、独立组分数、自 由度和条件自由度），Clapeyron 方程，Clausius-Clapeyron 方程，相律，杠杆规 则，单组分系统的相图及应用，二组分系统的相图及其应用。 3.化学平衡：10%左右 化学反应的平衡条件，化学反应的平衡常数和等温方程式，平衡常数的表示， 复相化学平衡，标准摩尔生成 Gibbs 自由能，平衡常数的测定和平衡转化率的计 算，化学平衡的影响因素，同时平衡，反应的耦合。 4.电化学：15%左右 基本知识（第二类导体的导电性能，电解池与原电池，Faraday 电解定律）， 离子的电迁移率和迁移数，电解质溶液的电导，离子独立运动定律与离子的摩尔 电导率，电导的测定及应用，电解质的平均活度及平均活度因子，离子强度，强 电解质溶液理论基础，Debye-Hüchel极限公式。 可逆电池和可逆电极，电动势的测定，可逆电池的书写方法及电池的设计， 可逆电池热力学，电动势产生的机理，电极电势和电池的电动势，电动势测定的 应用。 分解电压，电极极化与超电势，电解时电极上的竞争反应，金属的电化学腐 蚀、防腐与金属的钝化，化学电源。 5.化学动力学基础：15%左右 基本概念（化学反应速率，基元反应和非基元反应、反应分子数、反应级数、 反应的速率常数），质量作用定律，化学反应的速率方程，具有简单级数的反应， 反应级数的确定，三种典型的复杂反应（对峙反应、平行反应、连续反应），温度 对反应速率的影响，Arrhenius 公式，活化能E 对反应速率的影响，链反应，拟定 a 反应历程一般方法，碰撞理论，过渡态理论，催化反应动力学。 6.表面物理化学：5%左右 表面 Gibbs 自由能和表面张力，弯曲表面上的附加压力和蒸气压，溶液的表 面吸附，液-液界面的性质，膜，液-固界面现象，表面活性剂及其作用，固体表 面的吸附，Langmuir 吸附，BET 吸附，气-固相表面催化反应。 7.胶体分散系统和大分子溶液：5%左右 胶体和胶体的基本特性，溶胶的制备和净化，溶胶的动力性质，溶胶的光学 性质，溶胶的电学性质，双电层理论和 ζ电位，溶胶的稳定性和聚沉作用，乳状 液，凝胶，大分子溶液，Donnan 平衡。 三、题型及分值比例 1.选择题：30 分左右（30%） 2.计算题：30 分左右（30%） 3.应用题：40 分左