2022年中國地質大學(武漢)地質探測與評估教育部重點實驗室研究生復試《大學化學》考試大綱 正文

一、考試形式
閉卷
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(yè)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(tǒng)和環(huán)境，系統(tǒng)的性質，熱力學平衡態(tài)，狀態(tài)函數(shù)，狀態(tài)方程，過程和途徑，熱和功， 熱力學第一定律，準靜態(tài)過程和可逆過程，功與過程，準靜態(tài)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系—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 DU，DH， 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。
7.熱力學第二定律與化學反應的方向和限度考試內容
自發(fā)變化的共同特征—不可逆性，熱力學第二定律，Carnot 循環(huán)，熱機效率，熵的概念，Clausius 不等式—熱力學第二定律的數(shù)學表達式，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(lián)合公式，簡單狀態(tài)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系—Boltzmann 公式，Helmholtz 函數(shù)，Gibbs 函數(shù)，變化的方向與平衡條件，等溫物理變化中的 DG 的計算，化學反應中的 DG—化學反應等溫式，熱力學基本方程，Gibbs 函數(shù)與溫度的關系—Gibbs-Helmholtz 方程，Gibbs 函數(shù)與壓力的關系，熱力學第三定律與規(guī)定熵，熱力學第三定律，規(guī)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(jù)；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(tài)混合物的定義，理想液態(tài)混合物的通性， 非電解質稀溶液的依數(shù)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(fā)變化的共同特征，明確熱力學第二定律的意義。
2.熟記熱力學函數(shù)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 DS，DH，DA 和 DG，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(tǒng)計意義。
5.了解熱力學第三定律的內容，知道規(guī)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(qū)別。
7.掌握理想氣體化學勢的表示式及其標準態(tài)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(tài)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(shù)性，會利用依數(shù)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。
12.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(shù)、用等溫式判斷化學反應的方向和限度、標準平衡常數(shù)的理論計算、標準平衡常數(shù)的幾種表示方法、標準平衡常數(shù) undefined 的表達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(shù)的計算、平衡混合物的計算、 同時平衡。
考試要求
1.掌握并能使用化學反應等溫式。
2.掌握各類平衡常數(shù)的表達方式。能利用平衡轉化率計算平衡常數(shù)。
3.掌握均相和多相反應的平衡常數(shù)表示式的不同。
4.理解 undefined 的意義以及與標準平衡常數(shù)的關系，掌握 undefined 的求解和應用。理解 undefined 的意義并掌握其用途。
5.掌握溫度、壓力和惰性氣體對平衡的影響，同時平衡。
6.相平衡考試內容
多相系統(tǒng)平衡的一般條件，相數(shù)，獨立組分數(shù)和自由度，相律及其推導，單組分系統(tǒng)的兩相平衡—Clapeyron 方程，外壓與蒸氣壓的關系—不活潑氣體對液體蒸氣壓的影響，水的相圖，超臨界狀態(tài)，理想的二組分液態(tài)混合物—完全互溶雙液系，杠桿規(guī)則，蒸餾（或精餾） 原理，非理想的二組分液態(tài)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(tǒng)，液、固相都完全互溶的相圖，區(qū)域熔煉，固相部分互溶的二組分相圖。環(huán)己烷-乙醇雙液系相圖的繪制和 Sn-Bi 二組分金屬相圖繪制的實驗方法、技術及相關原理。
考試要求
1.理解解相、相分數(shù)和自由度等相平衡中的基本概念，并能運用其解決問題。
2.熟練掌握相律在相圖中的應用。
3.能看懂各種類型的相圖，并進行簡單分析，理解相圖中各相區(qū)、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.會用步冷曲線繪制二組分固液相圖，會對相圖進行分析，并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(huán)己烷-乙醇雙液系相圖的繪制和 Sn-Bi 二組分金屬相圖繪制的實驗方法、技術及相關原理。
7.水溶液中的離子平衡考試內容
酸堿理論；溶液的酸堿性；電解質的解離平衡；同離子效應；緩沖溶液；鹽類水解；溶解沉淀平衡。稱量練習、酸堿滴定、醋酸的解離度和解離常數(shù)的實驗測定方法及相關原理。
考試要求
1.掌握酸堿質子理論；
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、弱堿的解離平衡；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.了解緩沖溶液的組成、緩沖作用原理、緩沖作用性質；掌握緩沖溶液 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(shù)的意義及溶度積規(guī)則；掌握沉淀生成、溶解或轉換的條件；熟悉有關溶度積常數(shù)的計算。
9.掌握稱量練習、酸堿滴定、醋酸的解離度和解離常數(shù)的實驗測定方法及相關原理。
10.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系、可逆電池電動勢 E 與參加反應各組分活度的關系、DrSm 和 DrHm 與電動勢的關系；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(tài)下反應自發(fā)進行的方向，利用標準電極電勢求平衡常數(shù)；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(shù)；
3.掌握熱力學與電化學之間的聯(lián)系，會利用電化學測定的數(shù)據(jù)計算熱力學函數(shù)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。
8.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(shù)；質量作用定律和反應速率常數(shù)、反應級數(shù)；速率方程的微積分形式及其特征，簡單級數(shù)反應的速率方程、 簡單級數(shù)反應速率方程的確定；對峙反應， 平行反應，連續(xù)反應；溫度與反應速率之間的經(jīng)驗關系式、 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(tài)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.掌握宏觀動力學中的一些基本概念，
2.掌握具有簡單級數(shù)反應（如一級、二級和零級）的特點，會從試驗數(shù)據(jù)利用各種方法判斷反應級數(shù)，還要能熟練地利用速率方程計算速率常數(shù)、半衰期等。
3.掌握三種典型的復雜反應的特點，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(jīng)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(tài)理論。
6.蔗糖水解的實驗方法及原理。
7.原子結構和元素周期律考試內容
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(tài)的方法，原子軌道， 電子云的涵義及四個量子數(shù)的物理意義，原子核外電子排布和元素周期表，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(tài)的方法，明確原子軌道與電子云的涵義，初步了解徑向分布與角度分布的意義及其與電子云形狀的區(qū)別和聯(lián)系。
2.掌握四個量子數(shù)的物理意義及其相互聯(lián)系.
3.理解屏蔽效應，鉆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周期表間的內在聯(lián)系及其應用。
5.熟練掌握原子半徑，電離勢，電子親和勢，電負性的涵義及其周期性變化規(guī)律。
6.分子結構和分子間力考試內容
化學鍵參數(shù)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(qū)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類型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，掌握分子軌道的類型，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系。
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。
7.固體結構和固體性質考試內容
晶胞和晶胞參數(shù)的概念，七種布拉維晶胞及體心、面心、底心晶胞的特征，離子半徑， 晶體的特征，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系，離子極化理論。
考試要求
1.初步建立晶胞、晶胞參數(shù)的概念，能夠區(qū)分七種布拉維晶胞以及體心、面心、底心晶胞。
2.明確各種類型晶體質點間作用力的區(qū)別及其對物質性質的影響。
3.理解離子鍵的基本含義（概念，離子的電荷、構型、離子半徑），理解晶格能的含義 ，掌握晶格能的計算方法，掌握幾種常見離子晶體（CsCl,NaCl,閃鋅礦，螢石，金紅石）的結構類型以及半徑比規(guī)則。
4.掌握關于金屬鍵的電子氣理論和能帶理論，掌握金屬晶體的堆積方式。
5.掌握離子極化，極化力與變形性的概念,了解其影響因素與初步應用。
6.配位化合物考試內容
配合物的形成及性質變化，配合物的特征，組成，定義，分類與命名，配合物順反異構現(xiàn)象，配合物價鍵理論的要點及局限性，晶體場理論的基本要點和應用，配合物的重要性及其發(fā)展。分光光度法測定配離子的組成與穩(wěn)定常數(shù)的實驗技術及原理。
考試要求
1.掌握配合物的涵義,組成，命名，結構和異構現(xiàn)象。
2.理解配合物的價鍵理論，掌握八面體、平行四邊形、四面體三種立體結構的中心原子雜化類型、內軌和外軌的概念，掌握磁性測量對判斷配合物結構的意義。
3.掌握穩(wěn)定常數(shù)的意義及有關計算。
4.掌握晶體場理論的基本要點和應用。
5.分光光度法測定配離子的組成與穩(wěn)定常數(shù)的實驗技術及原理。
6.單質及無機化合物概論考試內容
主族元素單質的性質，單質的晶體結構與物理性質、單質的化學性質；過渡元素的通性， 鈦及其化合物，釩及其化合物，鉻及其化合物，錳及其化合物，鐵、鈷、鎳及其化合物，
銅、銀、鋅、汞，稀有氣體；氧化物的物理性質、氧化物的酸堿性及其變化規(guī)律、氫氧化物的酸堿性；鹵化氫與氫鹵酸、鹵化物的物理性質、鹵化物的化學性質；硫化氫和氫硫酸、硫化物的性質；含氧酸及其鹽的性質。Sn,Pb,Sb,Bi;Cr,Mn 的實驗方法和常見陽離子的分離與檢出的實驗方法。
考試要求
1.掌握主族元素單質的性質。
2.掌握過渡元素單質及其化合物的性質。
3.掌握氧化物及其水合物的性質和變化規(guī)律。
4.掌握鹵化物的性質和變化規(guī)律。
5.掌握硫化氫和氫硫酸、硫化物的性質。
6.掌握含氧酸及其鹽的性質。
7.掌握常見陽離子的分離與檢出的實驗方法。
8.了解鑭系元素與錒系元素的性質。 

中國地質大學(武漢)

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