北京科技大学

627-物理化学B

一、考试要求

物理化学入学考试是我校化学学科招收硕士研究生的水平考试之一。考试内容包含物理化学(占80%)和结构化学(20%)。主要考察学生对物理化学和结构化学的基础知识和基本原理的掌握程度和综合运用能力。

二、考试形式与试卷结构

1. 考试方式：闭卷，笔试

2. 题型：选择题、填空题、计算题和问答题

3. 考试时间：180分钟

三、考试内容

考试内容涉及物理化学和结构化学两部分，下面将其主要内容分别介绍如下：

1. 物理化学

(1)热力学第一定律：系统与环境、热力学平衡态、状态函数、状态方程、热、功、准静态过程、可逆过程、热力学第一定律、焓、等压热容和等容热容、Gay-Lussac-Joule实验、、绝热可逆过程方程式和多方过程、Carnot循环、Joule-Thomson效应、热化学、Hess定律、几种热效应、反应焓变与温度的关系、绝热反应。

(2)热力学第二定律：自发反应的不可逆性、热力学第二定律、Carnot定律、熵、Clausius不等式和熵增加原理、热力学基本方程和T-S图、熵和能量退降、热力学第二定律的本质和熵的统计意义、Helmholtz自由能和Gibbs自由能、变化的方向和平衡条件、DG的计算示例、几个热力学函数的关系、热力学第三定律与规定熵。

(3)多组分体系热力学及其在溶液中的应用：多组分体系的组成表示法、偏摩尔量、化学势、气体混合物中各组分的化学式、稀溶液中的两个经验定律、理想液态混合物、理想稀溶液中任一组分的化学势、稀溶液的化学势、Duhem-Margule公式、活度与活度因子、渗透因子和超额函数、分配定律、理想液态混合物和理想稀溶液的微观说明。

(4)相平衡：多相系统平衡的一般条件、相律、单组分系统的相平衡、二组分系统的相图及其应用、三组分系统的相图及其应用、二级相变。

(5)化学平衡：化学平衡的条件、化学反应的平衡常数和等温方程式、平衡常数的表达式、复相化学平衡、标准摩尔生成Gibbs自由能、温度压力及惰性气体对化学平衡的影响、同时化学平衡、反应的耦合、近似计算。

(6)电解质溶液：电化学中的基本概念和电解定律、离子的电迁移和迁移数、电解质溶液的电导、电解质的平均活度和平均活度因子。

(7)可逆电池的电动势及其应用：可逆电池和可逆电极、电动势的测定、可逆电池的书写方式及电动势的符号、可逆电池的热力学、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。

(8)电解和极化作用：分解电压、极化作用、电解时电池上的竞争反应、金属的电化学腐蚀、防腐与金属的钝化。

(9)化学反应动力学基础：化学反应速率的表示方法和速率方程、具有简单级数的反应、几种典型的复杂反应、基元反应的微观可逆原理、温度对反应速率的影响、活化能、键反应、拟定反应历程的一般方法。

(10)表面物理化学：表面张力和表面Gibbs自由能、弯曲表面上的附加压力和蒸汽压、溶液的表面吸附、液-液界面的性质、膜、液-固界面、表面活性剂及其作用、固体表面的吸附、气-固表面催化反应。

2. 结构化学

(1) 量子力学基础：微观粒子的运动规律、波函数的概念意义和性质、定态薛定谔方程、量子力学算符、本征方程、势箱问题。

(2) 原子结构：单电子和多电子原子薛定谔方程的求解、电子轨道波函数等的图形描述、电子轨道运动和自旋运动、原子整体量子数、原子光谱项。

(3)双原子分子：分子轨道理论和MO-LCAO三原则、分子轨道理论处理双原子分子得到相应的波函和能级及其性质。

(4) 多原子分子：饱和分子的离域MO和定域MO、平面共轭分子的HMO法处理、离域π键、分子图、杂化轨道理论、价电子对互斥理论、分子的立体构型。

(5)分子对称性：对称元素、对称操作、分子点群、分子的对称性与旋光性、极性及反应机理的关系。

(6)配合物：配位场理论、轨道分裂、高自旋与低自旋、晶体场稳定化能、姜—泰勒效应、MOT(仅限八面体场)、σ配键-π配键、π-络合物。

(7)晶体：点阵理论、晶体的宏观对称性、晶体的结构型式、密堆积和非密堆积、简单的晶体能带理论、金属晶体、离子晶体、共价晶体、分子晶体等各种晶体的基本内容。

(8)测试方法：基本原理和基本应用、简单的实验技术、包括: X射线衍射、分子光谱、NMR、电子能谱、质谱。

四、主要参考书

1. 傅献彩，沈文霞，姚天扬，侯文华， 《物理化学》 (第五版)上册，高等教育出版社，北京，2006年。

2. 傅献彩，沈文霞，姚天扬，侯文华， 《物理化学》 (第五版)下册，高等教育出版社，北京，2006年。

3. 潘道皑编，《物质结构》，高教出版社，各版均可(第二版为教材)

4. 周公度编，《结构化学基础》，北大出版社，各版均可