2022年中国地质大学(武汉)地质探测与评估教育部重点实验室研究生复试《大学化学》考试大纲 正文

一、考试形式
闭卷
二、试卷结构（满分为 150 分）
填空题与选择题 约 30% 解答题与计算题 约 70%
三、主要参考书
《大学化学》，金继红主编，化学工业出版社。
《大学化学实验》安黛宗主编，中国地质大学出版社。
四、考试内容及考试要求
1、热力学第一定律与热化学考试内容
系统和环境，系统的性质，热力学平衡态，状态函数，状态方程，过程和途径，热和功， 热力学第一定律，准静态过程和可逆过程，功与过程，准静态过程，可逆过程，焓，热容， 热力学第一定律对理想气体的应用，理想气体的内能和焓，理想气体的 Cp 与 CV 之差，绝热过程的功和过程方程式，化学反应的热效应—等压热效应与等容热效应，反应进度，标准反应摩尔焓变，Hess 定律，标准摩尔生成焓，标准摩尔离子生成焓，标准摩尔燃烧焓，反应焓变与温度的关系—Kirchhoff 定律。燃烧焓的测定技术及相关原理。
考试要求
1.理解热力学的一些基本概念，会用基本概念解决一些问题。
2.熟知功和热正负号的取号惯例及各种过程中功与热的计算。
3.熟练地应用热力学第一定律计算理想气体在等温、等压、绝热等过程中的 DU，DH， Q 和 W。
4.能熟练地应用生成焓、燃烧焓来计算反应焓变。5．会应用 Hess 定律和 Kirchhoff 定律。
6.掌握燃烧焓的测定技术及相关原理。
7.热力学第二定律与化学反应的方向和限度考试内容
自发变化的共同特征—不可逆性，热力学第二定律，Carnot 循环，热机效率，熵的概念，Clausius 不等式—热力学第二定律的数学表达式，熵增加原理，热力学基本方程—热力学第一定律和第二定律的联合公式，简单状态变化、相变化和化学变化熵变的计算，热力学第二定律的本质，熵与热力学概率的关系—Boltzmann 公式，Helmholtz 函数，Gibbs 函数，变化的方向与平衡条件，等温物理变化中的 DG 的计算，化学反应中的 DG—化学反应等温式，热力学基本方程，Gibbs 函数与温度的关系—Gibbs-Helmholtz 方程，Gibbs 函数与压力的关系，热力学第三定律与规定熵，热力学第三定律，规定熵值。偏摩尔量的定义、偏摩尔量的集合公式；化学势的定义、化学势判据；理想气体的化学势、实际气体的化学势、逸度、理想稀薄溶液的化学势、理想溶液任一组分的化学势、实际溶液的化学势、活度；溶液浓度表示法、拉乌尔定律与亨利定律、理想液态混合物的定义，理想液态混合物的通性， 非电解质稀溶液的依数性；水的饱和蒸气压的测定技术有相关原理。
考试要求
1.了解自发变化的共同特征，明确热力学第二定律的意义。
2.熟记热力学函数S 的含意及 A，G 的定义，了解其物理意义。
3.能熟练地计算一些过程中的 DS，DH，DA 和 DG，会设计可逆过程。会运用热力学基本方程及 Gibbs-Helmholtz 公式。
4.理解熵的统计意义。
5.了解热力学第三定律的内容，知道规定熵值的意义、计算及其应用。
6.掌握偏摩尔量和化学势的定义，了解他们之间的区别。
7.掌握理想气体化学势的表示式及其标准态的含义，了解逸度的概念。
8.掌握 Raoult 定律和 Henry 定律。了解理想液态混合物的通性及化学势的表示方法。
9.了解理想稀溶液中各组分化学势的表示法。
10.熟悉稀溶液的依数性，会利用依数性计算未知物的摩尔质量。
11.掌握水的饱和蒸气压的测定技术及相关原理。
12.化学平衡考试内容
可逆反应、化学平衡；化学反应等温式和标准平衡常数、用等温式判断化学反应的方向和限度、标准平衡常数的理论计算、标准平衡常数的几种表示方法、标准平衡常数 undefined 的表达式使用中的若干问题；浓度对化学平衡移动的影响、压力对化学平衡移动的影响、惰性气体对化学平衡移动的影响、温度对化学平衡移动的影响、平衡移动原理；平衡常数的计算、平衡混合物的计算、 同时平衡。
考试要求
1.掌握并能使用化学反应等温式。
2.掌握各类平衡常数的表达方式。能利用平衡转化率计算平衡常数。
3.掌握均相和多相反应的平衡常数表示式的不同。
4.理解 undefined 的意义以及与标准平衡常数的关系，掌握 undefined 的求解和应用。理解 undefined 的意义并掌握其用途。
5.掌握温度、压力和惰性气体对平衡的影响，同时平衡。
6.相平衡考试内容
多相系统平衡的一般条件，相数，独立组分数和自由度，相律及其推导，单组分系统的两相平衡—Clapeyron 方程，外压与蒸气压的关系—不活泼气体对液体蒸气压的影响，水的相图，超临界状态，理想的二组分液态混合物—完全互溶双液系，杠杆规则，蒸馏（或精馏） 原理，非理想的二组分液态混合物，部分互溶的双液系，不互溶的双液系—蒸气蒸馏，简单的低共熔二元相图，形成化合物的系统，液、固相都完全互溶的相图，区域熔炼，固相部分互溶的二组分相图。环己烷-乙醇双液系相图的绘制和 Sn-Bi 二组分金属相图绘制的实验方法、技术及相关原理。
考试要求
1.理解解相、相分数和自由度等相平衡中的基本概念，并能运用其解决问题。
2.熟练掌握相律在相图中的应用。
3.能看懂各种类型的相图，并进行简单分析，理解相图中各相区、线和特殊点所带代表的意义，了解其自由度的变化情况。
4.在双液系相图中，了解完全互溶、部分互溶和完全不互溶相图的特点，掌握如何利用相图进行有机物的分离提纯。
5.会用步冷曲线绘制二组分固液相图，会对相图进行分析，并了解二组分固液相图和
水盐相图在冶金、分离、提纯等方面的应用。
6.掌握环己烷-乙醇双液系相图的绘制和 Sn-Bi 二组分金属相图绘制的实验方法、技术及相关原理。
7.水溶液中的离子平衡考试内容
酸碱理论；溶液的酸碱性；电解质的解离平衡；同离子效应；缓冲溶液；盐类水解；溶解沉淀平衡。称量练习、酸碱滴定、醋酸的解离度和解离常数的实验测定方法及相关原理。
考试要求
1.掌握酸碱质子理论；
2.掌握溶液酸度的概念和 pH 值的意义、熟悉 pH 与氢离子浓度的相互换算；
3.能应用化学平衡原理分析水、弱酸、弱碱的解离平衡；掌握同离子效应、盐效应等影响解离平衡移动的因素；
4.熟练掌握有关离子浓度的计算；
5.初步了解强电解质溶液理论，了解离子氛、活度、离子强度等概念；
6.了解缓冲溶液的组成、缓冲作用原理、缓冲作用性质；掌握缓冲溶液 pH 值的计算；
7.掌握各种盐类水解平衡的情况和盐溶液 pH 值的计算。
8.掌握溶度积常数的意义及溶度积规则；掌握沉淀生成、溶解或转换的条件；熟悉有关溶度积常数的计算。
9.掌握称量练习、酸碱滴定、醋酸的解离度和解离常数的实验测定方法及相关原理。
10.氧化还原反应与电化学基础考试内容
氧化还原的基本概念；氧化还原反应配平的方法；氧化还原反应和电极电势；可逆电池电动势与吉布斯自由能变化的关系、可逆电池电动势 E 与参加反应各组分活度的关系、DrSm 和 DrHm 与电动势的关系；标准电极电势；标准电极电势表及其应用 比较氧化剂试还原剂的相对强弱、判断标准状态下反应自发进行的方向，利用标准电极电势求平衡常数；影响标准电极电势的因素；能斯特方程和有关的计算及其应用；电极电势的应用。元素的标准电势图及其应用、水的电势—pH 图；电化学的实验方法及相关原理；铁矿石中铁含量的实验测定方法及相关原理。
考试要求
1.牢固掌握氧化还原的基本概念；熟练掌握氧化还原反应配平的方法。
2.理解标准电极电势的意义，能应用标准电极电势判断氧化剂和还原剂的强弱、氧化还原反应的方向和计算平衡常数；
3.掌握热力学与电化学之间的联系，会利用电化学测定的数据计算热力学函数的变化值。
4.掌握用能斯特方程式讨论离子浓度变化时电极电势的改变和对氧化还原反应的影响。
5.熟练地用 Nernst 方程计算电极电势和电池的电动势。
6.掌握电极电势的应用。
7.电化学的实验方法及相关原理；铁矿石中铁含量的实验测定方法及相关原理。
8.化学动力学考试内容
化学反应速率的定义及其表示方法、反应速率的实验测定；反应历程和基元反应、简单反应与复合反应、 反应分子数；质量作用定律和反应速率常数、反应级数；速率方程的微积分形式及其特征，简单级数反应的速率方程、 简单级数反应速率方程的确定；对峙反应， 平行反应，连续反应；温度与反应速率之间的经验关系式、 活化能的物理意义、活化能对
反应速率的影响；简单碰撞理论、过渡状态理论；催化剂和催化反应、催化剂的特性；蔗糖的水解实验方法及原理。
考试要求
1.掌握宏观动力学中的一些基本概念，
2.掌握具有简单级数反应（如一级、二级和零级）的特点，会从试验数据利用各种方法判断反应级数，还要能熟练地利用速率方程计算速率常数、半衰期等。
3.掌握三种典型的复杂反应的特点，会使用合理的近似方法，作一些简单的计算。
4.掌握温度对反应就速率的影响，掌握 Arrhenius 经验式的各种表示形式，知道活化能的含义，它对反应速率的影响和掌握活化能的求算方法。
5.了解碰撞理论和过渡状态理论。
6.蔗糖水解的实验方法及原理。
7.原子结构和元素周期律考试内容
玻尔理论，核外电子运动的特点，量子化，描述核外电子运动状态的方法，原子轨道， 电子云的涵义及四个量子数的物理意义，原子核外电子排布和元素周期表，原子半径，元素电离势,电负性和原子结构。
考试要求
1.了解描述核外电子运动状态的方法，明确原子轨道与电子云的涵义，初步了解径向分布与角度分布的意义及其与电子云形状的区别和联系。
2.掌握四个量子数的物理意义及其相互联系.
3.理解屏蔽效应，钻穿效应以及对原子轨道能量的影响，掌握多电子原子的能级高低顺序与核外电子分布的原则，熟练写出元素原子的核外电子的分布式。
4.熟练掌握原子电子层结构与元素周期表间的内在联系及其应用。
5.熟练掌握原子半径，电离势，电子亲和势，电负性的涵义及其周期性变化规律。
6.分子结构和分子间力考试内容
化学键参数和分子的性质，离子键的形成条件，过程与特性。共价键的形成条件，过程与特性。轨道杂化理论，价层电子对互斥理论，分子轨道理论简介。分子间作用力和氢键。
考试要求
1.掌握共价键的形成条件、过程与特性，明确σ键与π键的区别；了解键的离解能， 键长，键能，键角及键的极性的涵义。
2.理解原子轨道杂化的涵义,掌握杂化轨道的几种主要类型及其对分子几何构型的影响。
3.掌握价层电子对互斥理论的基本内容及其用。
4.了解分子轨道理论的基本要点，掌握分子轨道的类型，同核双原子分子的分子轨道能级和键级的概念，熟练写出同核双原子分子的电子分布式，明确分子的磁性及极性与分子结构的关系。
5.掌握分子间作用力形成及分子间力对物质性质的影响。
6.掌握形成氢键的条件及氢键对物质性质的影响。
7.固体结构和固体性质考试内容
晶胞和晶胞参数的概念，七种布拉维晶胞及体心、面心、底心晶胞的特征，离子半径， 晶体的特征，离子晶体，原子晶体，分子晶体，金属晶体，混合型晶体质点间作用力。用能带理论解释导体、半导体、绝缘体。金属晶体的堆积方式及空间利用率，晶格能与离子晶体物理性质的关系，离子极化理论。
考试要求
1.初步建立晶胞、晶胞参数的概念，能够区分七种布拉维晶胞以及体心、面心、底心晶胞。
2.明确各种类型晶体质点间作用力的区别及其对物质性质的影响。
3.理解离子键的基本含义（概念，离子的电荷、构型、离子半径），理解晶格能的含义 ，掌握晶格能的计算方法，掌握几种常见离子晶体（CsCl,NaCl,闪锌矿，萤石，金红石）的结构类型以及半径比规则。
4.掌握关于金属键的电子气理论和能带理论，掌握金属晶体的堆积方式。
5.掌握离子极化，极化力与变形性的概念,了解其影响因素与初步应用。
6.配位化合物考试内容
配合物的形成及性质变化，配合物的特征，组成，定义，分类与命名，配合物顺反异构现象，配合物价键理论的要点及局限性，晶体场理论的基本要点和应用，配合物的重要性及其发展。分光光度法测定配离子的组成与稳定常数的实验技术及原理。
考试要求
1.掌握配合物的涵义,组成，命名，结构和异构现象。
2.理解配合物的价键理论，掌握八面体、平行四边形、四面体三种立体结构的中心原子杂化类型、内轨和外轨的概念，掌握磁性测量对判断配合物结构的意义。
3.掌握稳定常数的意义及有关计算。
4.掌握晶体场理论的基本要点和应用。
5.分光光度法测定配离子的组成与稳定常数的实验技术及原理。
6.单质及无机化合物概论考试内容
主族元素单质的性质，单质的晶体结构与物理性质、单质的化学性质；过渡元素的通性， 钛及其化合物，钒及其化合物，铬及其化合物，锰及其化合物，铁、钴、镍及其化合物，
铜、银、锌、汞，稀有气体；氧化物的物理性质、氧化物的酸碱性及其变化规律、氢氧化物的酸碱性；卤化氢与氢卤酸、卤化物的物理性质、卤化物的化学性质；硫化氢和氢硫酸、硫化物的性质；含氧酸及其盐的性质。Sn,Pb,Sb,Bi;Cr,Mn 的实验方法和常见阳离子的分离与检出的实验方法。
考试要求
1.掌握主族元素单质的性质。
2.掌握过渡元素单质及其化合物的性质。
3.掌握氧化物及其水合物的性质和变化规律。
4.掌握卤化物的性质和变化规律。
5.掌握硫化氢和氢硫酸、硫化物的性质。
6.掌握含氧酸及其盐的性质。
7.掌握常见阳离子的分离与检出的实验方法。
8.了解镧系元素与锕系元素的性质。 

中国地质大学(武汉)

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