940大學化學考試大綱

2023-01-12 08:36:06 字數 5363 閱讀 6817

中國地質大學研究生院

碩士研究生入學考試《大學化學》考試大綱

一、考試形式

閉卷,答題時間為3小時。

二、試卷結構(滿分為150分)

填空題與選擇題約30%

解答題與計算題約70%

三、主要參考書

《大學化學》,金繼紅主編,化學工業出版社。

《大學化學實驗》安黛宗主編,中國地質大學出版社。

四、考試內容及考試要求

1、熱力學第一定律與熱化學

考試內容

系統和環境,系統的性質,熱力學平衡態,狀態函式,狀態方程,過程和途徑,熱和功,熱力學第一定律,準靜態過程和可逆過程,功與過程,準靜態過程,可逆過程,焓,熱容,熱力學第一定律對理想氣體的應用,理想氣體的內能和焓,理想氣體的cp與cv之差,絕熱過程的功和過程方程式,化學反應的熱效應—等壓熱效應與等容熱效應,反應進度,標準反應摩爾焓變,hess定律,標準摩爾生成焓,標準摩爾離子生成焓,標準摩爾燃燒焓,反應焓變與溫度的關係—kirchhoff定律。燃燒焓的測定技術及相關原理。

考試要求

1.理解熱力學的一些基本概念,會用基本概念解決一些問題。

2.熟知功和熱正負號的取號慣例及各種過程中功與熱的計算。

3.熟練地應用熱力學第一定律計算理想氣體在等溫、等壓、絕熱等過程中的u,h,q和w。

4.能熟練地應用生成焓、燃燒焓來計算反應焓變。

5.會應用hess定律和kirchhoff定律。

6.掌握燃燒焓的測定技術及相關原理。

2、熱力學第二定律與化學反應的方向和限度

考試內容

自發變化的共同特徵—不可逆性,熱力學第二定律,carnot迴圈,熱機效率,熵的概念,clausius不等式—熱力學第二定律的數學表示式,熵增加原理,熱力學基本方程—熱力學第一定律和第二定律的聯合公式,簡單狀態變化、相變化和化學變化熵變的計算,熱力學第二定律的本質,熵與熱力學概率的關係—boltzmann公式,helmholtz函式,gibbs函式,變化的方向與平衡條件,等溫物理變化中的g的計算,化學反應中的g—化學反應等溫式,熱力學基本方程,gibbs函式與溫度的關係—gibbs-helmholtz方程,gibbs函式與壓力的關係,熱力學第三定律與規定熵,熱力學第三定律,規定熵值。偏摩爾量的定義、偏摩爾量的集合公式;化學勢的定義、化學勢判據;理想氣體的化學勢、實際氣體的化學勢、逸度、理想稀薄溶液的化學勢、理想溶液任一組分的化學勢、實際溶液的化學勢、活度;溶液濃度表示法、拉烏爾定律與亨利定律、理想液態混合物的定義,理想液態混合物的通性,非電解質稀溶液的依數性;水的飽和蒸氣壓的測定技術有相關原理。

考試要求

1.了解自發變化的共同特徵,明確熱力學第二定律的意義。

2.熟記熱力學函式s的含意及a,g的定義,了解其物理意義。

3.能熟練地計算一些過程中的s,h,a和g,會設計可逆過程。會運用熱力學基本方程及gibbs-helmholtz公式。

4.理解熵的統計意義。

5.了解熱力學第三定律的內容,知道規定熵值的意義、計算及其應用。

6.掌握偏摩爾量和化學勢的定義,了解他們之間的區別。

7.掌握理想氣體化學勢的表示式及其標準態的含義,了解逸度的概念。

8.掌握raoult定律和henry定律。了解理想液態混合物的通性及化學勢的表示方法。

9.了解理想稀溶液中各組分化學勢的表示法。

10.熟悉稀溶液的依數性,會利用依數性計算未知物的摩爾質量。

11.掌握水的飽和蒸氣壓的測定技術及相關原理。

3、化學平衡

考試內容

可逆反應、化學平衡;化學反應等溫式和標準平衡常數、用等溫式判斷化學反應的方向和限度、標準平衡常數的理論計算、標準平衡常數的幾種表示方法、標準平衡常數的表示式使用中的若干問題;濃度對化學平衡移動的影響、壓力對化學平衡移動的影響、惰性氣體對化學平衡移動的影響、溫度對化學平衡移動的影響、平衡移動原理;平衡常數的計算、平衡混合物的計算、 同時平衡。

考試要求

1.掌握並能使用化學反應等溫式。

2.掌握各類平衡常數的表達方式。能利用平衡轉化率計算平衡常數。

3.掌握均相和多相反應的平衡常數表示式的不同。

4.理解的意義以及與標準平衡常數的關係,掌握的求解和應用。理解的意義並掌握其用途。

5.掌握溫度、壓力和惰性氣體對平衡的影響,同時平衡。

4、相平衡

考試內容

多相系統平衡的一般條件,相數,獨立組分數和自由度,相律及其推導,單組分系統的兩相平衡—clapeyron方程,外壓與蒸氣壓的關係—不活潑氣體對液體蒸氣壓的影響,水的相圖,超臨界狀態,理想的二組分液態混合物—完全互溶雙液系,槓桿規則,蒸餾(或精餾)原理,非理想的二組分液態混合物,部分互溶的雙液系,不互溶的雙液系—蒸氣蒸餾,簡單的低共熔二元相圖,形成化合物的系統,液、固相都完全互溶的相圖,區域熔煉,固相部分互溶的二組分相圖。環己烷-乙醇雙液系相圖的繪製和sn-bi二組分金屬相圖繪製的實驗方法、技術及相關原理。

考試要求

1.理解解相、相分數和自由度等相平衡中的基本概念,並能運用其解決問題。

2.熟練掌握相律在相圖中的應用。

3.能看懂各種型別的相圖,並進行簡單分析,理解相圖中各相區、線和特殊點所帶代表的意義,了解其自由度的變化情況。

4.在雙液系相圖中,了解完全互溶、部分互溶和完全不互溶相圖的特點,掌握如何利用相圖進行有機物的分離提純。

5.會用步冷曲線繪製二組分固液相圖,會對相圖進行分析,並了解二組分固液相圖和水鹽相圖在冶金、分離、提純等方面的應用。

6.掌握環己烷-乙醇雙液系相圖的繪製和sn-bi二組分金屬相圖繪製的實驗方法、技術及相關原理。

5、水溶液中的離子平衡

考試內容

酸鹼理論;溶液的酸鹼性;電解質的解離平衡;同離子效應;緩衝溶液;鹽類水解;溶解沉澱平衡。稱量練習、酸鹼滴定、醋酸的解離度和解離常數的實驗測定方法及相關原理。

考試要求

1.掌握酸鹼質子理論;

2. 掌握溶液酸度的概念和 ph 值的意義、熟悉 ph 與氫離子濃度的相互換算;

3. 能應用化學平衡原理分析水、弱酸、弱鹼的解離平衡;掌握同離子效應、鹽效應等影響解離平衡移動的因素;

4. 熟練掌握有關離子濃度的計算;

5. 初步了解強電解質溶液理論,了解離子氛、活度、離子強度等概念;

6. 了解緩衝溶液的組成、緩衝作用原理、緩衝作用性質;掌握緩衝溶液 ph 值的計算;

7. 掌握各種鹽類水解平衡的情況和鹽溶液 ph 值的計算。

8. 掌握溶度積常數的意義及溶度積規則;掌握沉澱生成、溶解或轉換的條件;熟悉有關溶度積常數的計算。

9. 掌握稱量練習、酸鹼滴定、醋酸的解離度和解離常數的實驗測定方法及相關原理。

6、氧化還原反應與電化學基礎

考試內容

氧化還原的基本概念;氧化還原反應配平的方法;氧化還原反應和電極電勢;可逆電池電動勢與吉布斯自由能變化的關係、可逆電池電動勢e與參加反應各組分活度的關係、rsm和rhm與電動勢的關係;標準電極電勢;標準電極電勢表及其應用比較氧化劑試還原劑的相對強弱、判斷標準狀態下反應自發進行的方向,利用標準電極電勢求平衡常數;影響標準電極電勢的因素;能斯特方程和有關的計算及其應用;電極電勢的應用。元素的標準電勢圖及其應用、水的電勢—ph圖;電化學的實驗方法及相關原理;鐵礦石中鐵含量的實驗測定方法及相關原理。

考試要求

1.牢固掌握氧化還原的基本概念;熟練掌握氧化還原反應配平的方法。

2.理解標準電極電勢的意義,能應用標準電極電勢判斷氧化劑和還原劑的強弱、氧化還原反應的方向和計算平衡常數;

3.掌握熱力學與電化學之間的聯絡,會利用電化學測定的資料計算熱力學函式的變化值。

4.掌握用能斯特方程式討論離子濃度變化時電極電勢的改變和對氧化還原反應的影響。

5.熟練地用nernst方程計算電極電勢和電池的電動勢。

6.掌握電極電勢的應用。

7.電化學的實驗方法及相關原理;鐵礦石中鐵含量的實驗測定方法及相關原理。

7、化學動力學

考試內容

化學反應速率的定義及其表示方法、反應速率的實驗測定;反應歷程和基元反應、簡單反應與復合反應、 反應分子數;質量作用定律和反應速率常數、反應級數;速率方程的微積分形式及其特徵,簡單級數反應的速率方程、 簡單級數反應速率方程的確定;對峙反應,平行反應,連續反應;溫度與反應速率之間的經驗關係式、 活化能的物理意義、活化能對反應速率的影響;簡單碰撞理論、過渡狀態理論;催化劑和催化反應、催化劑的特性;蔗糖的水解實驗方法及原理。

考試要求

1.掌握巨集觀動力學中的一些基本概念,

2.掌握具有簡單級數反應(如一級、二級和零級)的特點,會從試驗資料利用各種方法判斷反應級數,還要能熟練地利用速率方程計算速率常數、半衰期等。

3.掌握三種典型的複雜反應的特點,會使用合理的近似方法,作一些簡單的計算。

4.掌握溫度對反應就速率的影響,掌握arrhenius經驗式的各種表示形式,知道活化能的含義,它對反應速率的影響和掌握活化能的求算方法。

5.了解碰撞理論和過渡狀態理論。

6.蔗糖水解的實驗方法及原理。

8、原子結構和元素週期律

考試內容

玻爾理論,核外電子運動的特點,量子化,描述核外電子運動狀態的方法,原子軌道,電子雲的涵義及四個量子數的物理意義,原子核外電子排布和元素週期表,原子半徑,元素電離勢,電負性和原子結構。

考試要求 1.了解描述核外電子運動狀態的方法,明確原子軌道與電子雲的涵義,初步了解徑向分布與角度分布的意義及其與電子雲形狀的區別和聯絡。 2.掌握四個量子數的物理意義及其相互聯絡. 3.理解遮蔽效應,鑽穿效應以及對原子軌道能量的影響,掌握多電子原子的能級高低順序與核外電子分布的原則,熟練寫出元素原子的核外電子的分布式。

4.熟練掌握原子電子層結構與元素週期表間的內在聯絡及其應用。

5.熟練掌握原子半徑,電離勢,電子親和勢,電負性的涵義及其週期性變化規律。

9、分子結構和分子間力

考試內容

化學鍵引數和分子的性質,離子鍵的形成條件,過程與特性。共價鍵的形成條件,過程與特性。軌道雜化理論,價層電子對互斥理論,分子軌道理論簡介。分子間作用力和氫鍵。

考試要求

1.掌握共價鍵的形成條件、過程與特性,明確σ鍵與π鍵的區別;了解鍵的離解能,鍵長,鍵能,鍵角及鍵的極性的涵義。

2.理解原子軌道雜化的涵義,掌握雜化軌道的幾種主要型別及其對分子幾何構型的影響。

3.掌握價層電子對互斥理論的基本內容及其用。

4.了解分子軌道理論的基本要點,掌握分子軌道的型別,同核雙原子分子的分子軌道能級和鍵級的概念,熟練寫出同核雙原子分子的電子分布式,明確分子的磁性及極性與分子結構的關係。

5.掌握分子間作用力形成及分子間力對物質性質的影響。

6.掌握形成氫鍵的條件及氫鍵對物質性質的影響。

10、固體結構和固體性質

考試內容

晶胞和晶胞引數的概念,七種布拉維晶胞及體心、麵心、底心晶胞的特徵,離子半徑,晶體的特徵,離子晶體,原子晶體,分子晶體,金屬晶體,混合型晶體質點間作用力。用能帶理論解釋導體、半導體、絕緣體。金屬晶體的堆積方式及空間利用率,晶格能與離子晶體物理性質的關係,離子極化理論。

考試要求

1.初步建立晶胞、晶胞引數的概念,能夠區分七種布拉維晶胞以及體心、麵心、底心晶胞。

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