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《南京大学物理化学考研考点精编(含历年真题解析)》

《南京大学物理化学考研考点精编(含历年真题解析)》
《南京大学物理化学考研考点精编(含历年真题解析)》

目录

Ⅱ考前必知 (3)

一、历年报录情况 (3)

二、学费与奖学金 (3)

Ⅲ复习方略 (5)

Ⅳ考试分析 (8)

一、考试难度 (8)

二、考试题型 (8)

三、考点分布 (9)

四、试题分析 (11)

五、考试展望 (12)

Ⅴ复习指南 (14)

Ⅵ核心考点解析 (29)

《物理化学》 (29)

第一章气体 (29)

第二章热力学第一定律 (37)

第三章热力学第二定律 (52)

第四章多组分系统热力学及其在溶液中的应用 (67)

第五章相平衡 (85)

第六章化学平衡 (100)

第七章统计热力学基础 (110)

第八章电解质溶液 (124)

第九章可逆电池的电动势及其应用 (134)

第十章电解与极化作用 (144)

第十一章化学动力学基础(一) (150)

第十二章化学动力学基础(二) (162)

第十三章表面物理化学 (167)

第十四章胶体分散系统和大分子溶液 (179)

Ⅶ往年真题试卷与答案解析 (187)

往年考研真题试卷 (187)

南京大学2007年攻读硕士学位研究生入学考试试题 (187)

南京大学2008年攻读硕士学位研究生入学考试试题 (193)

南京大学2009年攻读硕士学位研究生入学考试试题 (199)

南京大学2010年攻读硕士学位研究生入学考试试题 (206)

南京大学2011年攻读硕士学位研究生入学考试试题 (212)

往年真题试卷答案解析 (219)

南京大学2007年攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (219)

南京大学2008年攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (226)

南京大学2009年攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (232)

南京大学2010年攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (239)

南京大学2011年攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (246)

Ⅱ考前必知

一、历年报录情况

注:南京大学化学专业自2010年起招生,故没有化学专业2010年前的报录数据。无机化学、分析化学、有机化学、物理化学四个专业从2010年起合并为化学专业的四个方向。

二、学费与奖学金

(一)学费

备注:研究生学费标准实行“新生新办法、老生老办法”,2014年秋季学期以前入学的研究生仍按原规定执行。工商管理硕士(MBA)各项目在不超过物价部门批复标准的基础上按照商学院招生简章公布的学费标准和学制执行。

(二)奖学金

南京大学对所有纳入全国研究生招生计划的新入学研究生设立“助学金”,每年6000元/人;对新入学的优秀硕士研究生,设立“新生奖学金”,最高额度10000元;对二、三年级硕士研究生,按一定比例设立“学业奖学金”,额度5000元;在硕士研究生中,教育部设有“国家奖学金”,额度20000元;此外,学校还设有冠名奖学金和“助教、助研、研管”岗位。

Ⅲ复习方略

物理化学的学习对大多数人来讲是比较困难的,复习时经常发现复习了一章忘记一章,缺乏清晰的思路。下面介绍一下具体的复习方法,供大家参考。

基础物理化学的复习:

第二、三章是热力学部分的核心与精华,在学习和领会本章内容中,有几个问题要做些说明:

(1)热力学方法是在由实践归纳得出的普遍规律的基础上进行演绎推论的一种方法。

热力学中的归纳,是从特殊到一般的过程,也是从现象到本质的过程。拿第二定律来说,人们用各种方法制造第二类永动机,但都失败了,因而归纳出一般结论,第二类永动机是造不出来的,换句话说,功变为热是不可逆过程。第二定律抓住了所有宏观过程的本质,即不可逆性。

(2)热力学基本方程是热力学理论框架的中心。热力学基本方程将p、V、T、S、U、H、A、G等八个状态函数及其变化联系起来,它是一种普遍联系,可以由一些性质预测或计算另一些性质。

(3)解决实际问题时还必须输入物质特性。热力学理论是一种普遍规律,必须结合实际系统的特点,才能得出有用结果。实际系统的物质特性主要有两类,即第一章所介绍的pVT关系和标准态热性质。这两类性质本身并不能从热力学理论得到,它们来自直接实验测定、经验、半经验方法,或更深层次的统计力学理论。

(4)过程的方向和限度以及能量的有效利用是两类主要的应用,它们都植根于可逆性判据或不可逆程度的度量。由此得出的平衡判据,即前者的依据,由此得出的功损失和有效能概念,则是后者的出发点。还要指出,不可逆程度还将引出第三个重要的应用领域,即不可逆过程的热力学,不可逆程度与时间联系,就是不可逆过程热力学中的重要概念“熵产生”。

(5)热力学计算主要内容是Q、W、ΔU、.H、ΔS、ΔA和ΔG的计算。最基本的公式有两个,还有六个最基本的定义式,由此派生出的许多公式,大都是结合某种条件的产物。当求解具体问题时,要注意:①明确所研究的系统和相应的环境。②问题的类型:A. 理想气体的pVT变化;B.实际气体、液体或固体的pVT变化;C.相变化;D.化学变化;E.上述各种类型的综合。③过程的特征:a. 恒温可逆过程;b. 恒温过程;c. 绝热可逆过程;d. 绝热过程;e. 恒压过程;f.恒容过程;g. 上述各种过程的综合;h. 循环过程。④确定初终态。

⑤所提供的物质特性,即pVT关系和标准热性质。⑥寻找合适的计算公式。这是最费神也是最重要的一步。复杂性在于:a. 具体计算公式都是有条件的,不同类型不同过程的公式不能张冠李戴。b. Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG是相互关联的,计算时要注意方法和技巧。先计算哪一个要根据具体情况而定,选择得合适往往可以大大简化计算过程。c. 有些还需要设计过程进行计算。设计过程是因为直接计算有困难,但由于状态函数的变化只决定于初终态,因而可以利用题目所给条件,设计有效过程,达到原来的计算目的。

关于多组分系统的热力学,逸度和活度:

本章的两大部分分别是第二章和第一章内容向多组分系统的延伸。

第一部分是多组分系统的热力学普遍规律,核心是引入化学势μi。组成可变的多组分系统热力学基本方程与组成不变的相应方程的区别,就在于多了一项系数Σμidni。由此得到适用于相变化和化学变化过程的平衡判据,并得出用化学势表示的相平衡条件和化学平衡条件。它们将成为进一步研究相平衡和化学平衡的出发点。但正如本书着重强调的,普遍规律必须结合物质特性才能解决实际问题,后者就是第二部分的中心内容,它总结了本世纪初至今物理化学和化工热力学界所积累的丰富经验,其目标是提供统一而又简洁的化学势表达式。这就要求对物质特性做重新概括。逸度和活度的引入是这种重新概括的成果。它们共同的巧妙之处,在于选用了恰当的参考状态,或已经包含了物质特性的相当重要部分,而这部分在进一步推导时又大多消去。剩下的实际组分与处于参考状态的组分的差异,采用了校正压力即逸度和校正摩尔分数(或浓度)即活度,因而使化学势表达式具有十分简洁的形式。

关于相平衡:

本章的内容分为两大部分,一是实验规律,二是理论推导与计算,它们是研究多组分系统相平衡相辅相成的两个方面。实验是基础,它提供第一手的实用的资料,并且是检验理论的依据。理论则说明问题的本质,它不仅能帮助我们有效地整理和关联实验数据,得到便于使用的数学方程或模型,更重要的是有预测功能,可以大大减少实验工作量。实际系统的相图千变万化,本章中只能介绍一些最基本的类型,重要的是掌握规律。

在任一类型的二元相图中,线条总是成对地出现,例如气相线和液相线,液相线和固相线等,这是因为平衡时两相组成一般并不相同。又如恒温相图和恒压相图中气相线与液相线的位置正好颠倒。再如从液态理想混合物、一般正偏差、最低恒沸点、部分互溶到完全不互溶系统的相图,体现着正偏差一直增大引起的变化等。还有许多其它的规律值得去总结。有两点值得引起重视:第一,本章着重介绍的是T-x图和p-x图。然而在高压相平衡领域多见T-p图,在冶金、材料领域多见投影图。第二,本章着重介绍的是两组分系统,实际应用时常遇到三组分、四组分乃至更复杂的系统。本章材料的组织,力图帮助读者在将来顺利实现这种过渡。

关于化学平衡:

化学平衡的概念早就为人们所认识。化学平衡的原理则经历了一个从经验到理论的不断完善的过程。早在上世纪下半叶建立的吕·查德里平衡移动原理告诉我们,若条件(压力、温度、体积等)发生变更,平衡便向削弱或解除这种变更的方向移动。这一原理长期指导着人们去认识各种条件对平衡的影响。但它是一个经验的定性的规则。对化学平衡的定量研究逐步使人们认识到,存在一个平衡常数Kc,它决定于反应本性和温度。最早得出的是以浓度表示的平衡常数,以后又逐步建立了Kx、Kp等,对平衡的理解不断深入,对平衡的计算更为准确。

化学热力学出现以后,才从理论上证明确实存在平衡常数。由热力学理论导得的Kf、Ka等,基本上不随压力和平衡组成而变,表现出比Kx、Kc、Kp等有明显的优越性。但由于选择标准状态上的不一致,以及各平衡常数间的单位差别,仍存在一定程度的混乱。一直

到最近,国际上才逐步接受了统一的标准。本章介绍的标准平衡常数,不受反应类型的限制,可以用统一的公式表达,是只决定于反应本性和温度的数,它与各种实用的平衡常数之间有确定的换算关系。但也必须明确,具体应用时如计算平衡转化率,还是要用Kx、Kc、Kp,这时必须输入反应物质的特性,如逸度因子、活度因子等。

《物理化学》下册的复习大家也可以按照相似的方法进行复习,其重点部分在于电化学和动力学。胶体涉和界面及到的内容较少。

结构化学部分:

在了解南京大学考试的主要内容后,对结构化学核心考点进行圈点,抓住重点,针对性地复习。将重要章节的内容后面的题目全部做完,并且反复检验。达到熟练的程度,结构化学的复习努力是必须的,记忆并掌握规律定能取得不错的成绩,其主要内容在考点分布中有所说明,在此不必赘述。

下面介绍一下复习计划和安排:

第一阶段:3-7月

将书大致看一遍,配套做一定的练习。

第二阶段:8-10月

将《物理化学》课本再仔细的看一遍,每看完一章后将习题认真的作完,最好是用练习本。在这期间着重是挖深,不懂的反复看,且要经常复习。

第三阶段:10-11月中旬

以历年专业课试卷为主,不看书将它们认真完成。不会做的题目向老师或同学请教,一定要把它们弄懂。做完后再分析试卷,把握重点,将重点重新看一遍。到考前十几天的时候将专业课试卷再做一遍,保持一种做题的感觉。

第四阶段:查漏补缺,再看真题

对于考研的学子来说,除了专业课公共课的学习之外,心里素质的磨练也是非常重要的,保持自信,充满活力,始终相信要用青春激荡的火焰把理想燃烧,只要去追逐梦想就能离我们的梦想越来越近。

考研使用教材:

853物理化学(含结构化学)科目指定参考书目:

①《物理化学》(上、下册)(第五版),南京大学化学化工学院傅献彩、沈文霞、姚天扬、侯文华编,高等教育出版社;

②《物理化学学习指导》,南京大学化学化工学院孙德坤、沈文霞、姚天扬、侯文华编,高等教育出版社;

③《物理化学习题集》,南京大学化学化工学院侯文华、淳远、姚天扬编,高等教育出版社,2009年9月;

④《结构化学》,江元生,高等教育出版社;

666仪器分析科目指定参考书目:《仪器分析》南京大学方惠群等编著,科学出版社

Ⅳ考试分析

南京大学化学学科占有比较重要的地位。物理化学在全国也比较有名气,该校自编的《物理化学》(傅献彩等编)教材,在全国高等院校受到了欢迎,很多学校选择该教材作为教学用书和考研参考书。可以说南京大学编写的这本教材以及后续出版的《物理化学学习指导》(孙德坤等编)是考取南京大学必不可少的参考书,很多考研真题都出自这本书中。

一、考试难度

南京大学853物理化学(含结构化学)科目初试难度中等稍偏难。就考试题量而言,该专业课题量较大,其中选择题占35-40道,共计70-80分,涉及的考点较多,内容较细,但对应其课本中的考点是比较清晰的,因此考生不必过于担心。此外试题中还包括4道物理化学大题和4道结构化学题目,因此考生在解答时要合理分配时间。南京大学853物理化学(含结构化学)科目考试难易程度从历年来看相对平稳。

1.考试题型相对稳定,物理化学和结构化学部分分值分配基本不变

南京大学物理化学专业课中,基础物理化学约占110分,结构化学约占40分(4道大题),在历年考试中物理化学和结构化学部分分值分配基本不变,偶尔在基础物理化学部分中会有小幅度的调整。

2.重要知识点重现

分析真题发现,每年都有部分题目与往年试卷有所重复,尤其是选择题,甚至有的大题也是如此,对此考生需要重点研究历年真题,剖析其考点,认真整理总结出适合自己的答题方法,争取在这些题目上花最少的时间拿到最多的分数。各个大题考点分布均衡,重难点明确。

3.偶尔用到英语出题设置大题

随着南京大学教育国际化的不断推进,越来越重视英语知识的学习和运用,物理化学作为重点学科,对英语的要求也尤为必要,这也是考生将来为适应科研工作,进行文献阅读的必然要求,考生在备考时要熟记常见物理化学英文单词,并准确翻译。

4.命题风格和出题方式变化多端

题目是千变万化的,命题风格也会根据不同命题者有所变化。重要的核心考点命题者也会通过不同的方式呈现。不同的问题,出题方式和提问角度会有所不同,涉及的侧重点也有所差异,不同命题者对题目的偏好也不同。因此考生在复习和解答题目时首先要理清题意,反复推敲。不管命题方式如何变化,把握住核心考点是得分的关键。

二、考试题型

南京大学853物理化学(含结构化学)科目考试题型明确,每年基本保持不变,涵盖的题型包括选择题、计算题、问答题(有时也是计算题的一种)。

1.选择题(约35道,共计70分)

本专业课考试涵盖了大量的选择题,从历年试题来看,一般包括35道选择题,涉及的知识面较广,内容较多,但整体难度适中。考生在备考时要注意方式方法,从本质上理解基本概念。对重要公式和推理要熟记。

2.计算题(4道,共计40分)

计算题一般包括4道大题,每题8-12分。每道大题中又涉及到2-4道小题,总体题量比较丰富。考试的主要内容比较明确,涉及的章节有热力学、化学平衡、相图、动力学、电化学。一般来讲热力学、动力学、电化学每年必有一道,相图、化学平衡、溶液的性质中会涉及一道,相平衡考到的概率较大。

3.结构化学部分(4道,共计40分)

涉及的主要考点为:利用HMO分子轨道波函数求解离域能,自由价,键级,画出分子图;判断分子或粒子的点群,点阵,偶极距,写出光谱支项,光谱项,离子的堆积形式,分子的旋光性以及对称性等内容。

三、考点分布

《物理化学》

第一章气体

第二章热力学第一定律

第三章热力学第二定律

第四章多组分系统热力学

第五章相平衡(一般一道计算题)

第六章电化学(每年必有一道计算题,除2008年)

第七章化学动力学(本章节是考研的重点,每年一道计算题)

第八章表面现象(本章节内容一般每年都会涉及到选择题,出大题可能性很小)

第九章胶体化学(本章节一般考选择题,个别考点可能出现大题)

结构化学部分:

涉及的主要考点为:利用HMO分子轨道波函数求解离域能,自由价,键级,画出分子图;判断分子或粒子的点群,点阵,偶极距,写出光谱支项,光谱项,离子的堆积形式,分子的旋光性以及对称性等内容。

四、试题分析:以2011年为例

整体来说,2011年的专业课考试题目难度适中,相对于前几年(从2007年起)的考研试题,2011年的考研题目风格有所承袭,也有所改变。

首先,从题量上来说,2011年基本与前几年保持一致。其次,从题型上来说,也无较大变化,只是提问方式和考查的重点有所不同。涉及的考试重点主要分布在热力学、动力学、电化学、相图及化学平衡。

具体的考试题型和要点如下表:

五、考试展望

通过对近几年考研试题以及重要考点分布变化的分析,我们发现南京大学853物理化学(含结构化学)科目考试中,大致存在以下重要考点,这也将成为今年考研的重中之重:热力学部分——主要涉及各种状态函数的计算,需要熟悉各类公式,偏微分、全微分公式,系统与环境、热力学平衡态、状态函数、过程与途径、热和功、可逆过程、热力学能、各种过程功的计算。理想气体的热力学能和焓、理想气体的Cv.m与Cp.m理想气体的绝热可逆过程方程式和绝热可逆功的计算。亥氏函数与吉氏函数的引出、判据以及ΔA与ΔG的计算。

规定熵、标准熵;化学反应熵变的计算。

溶液——理想液态混合物和理想稀溶液的定义和各组分的化学势,拉乌尔定律和亨利定律最可能考到二组分系统相图。

电化学——电导、电导率、摩尔电导率,能斯特方程、电池热力学和电池电动势的测定及应用电解质溶液的导电机理、迁移数和电迁移率。

动力学——反应速率方程的微分形式、反应速率常数、反应级数和速率方程的确定。速率方程的推导以及两种建立方程的依据等。

对于结构化学部分,复习的重要章节只是涉及四章,配套做周公度先生编辑的《结构化

学基础》,根据重要考点逐个复习,各个考点逐一击破。

考研作为一次重要的能力检测,在平时的复习中考生一定要以扎实的基础来迎接考试,而不要去猜测考试题目,在后期的复习中可以预测性的来复习,只有拥有充实的理论知识储备,方能在考场灵活运用,挥洒自如。我们建议考生在认真分析历年考点后,将南京大学指定参考书《物理化学习题集》认真做2-3遍。

Ⅴ复习指南

《物理化学》

第一章气体

一、本章复习提示

本章主要阐述了气体的一些基本概念。首先介绍了气体分子运动理论的内容及与之相关的一些概念,接着引出摩尔气体常数,然后分析了理想气体的状态图,接下来讲解了分子运动的速率分布、分子平均动能的分布及气体分子在重力场中的分布,紧接着介绍了分子的碰撞频率与平均自由程,最后叙述了实际气体的一些相关知识。

在历年考研试题中,本章并未涉及相关的考题。复习上,建议考生首先掌握基本的名词概念。

二、本章知识点框架图

第二章热力学第一定律

一、本章复习提示

本章主要阐述了热力学第一定律的相关知识。首先简单阐述了热力学概论的基本知识,接着讲述了热平衡和热力学第零定律-温度的概念,然后简述了热力学的一些基本概念,接下来重点讲解了热力学第一定律,紧接着剖析了准静态与可逆过程,然后讲解了了焓的一些基本知识,接着说明了热容的概念等,随后介绍了热力学第一定律第理想气体的应用、Carnot 循环、Joule-Thomson效应、热化学的基本知识、Hess定律、几种热效应以及反应焓变与温度的关系,最后简单说明了绝热反应——非等温反应

在历年考研试题中,本章考题多是以选择题、计算题的形式出现。考题较多,基本概念一定要深化理解。

复习上,建议考生首先掌握基本的概念,熟记一些基本规律;同时要特别注意相关的计算。

二、本章知识点框架图

第三章热力学第二定律

一、本章复习提示

本章主要阐述了热力学第二定律的相关知识。首先简单介绍了自发变化的共同特征-不可逆性,接着简述了热力学第二定律,然后对卡诺定理进行分析,接下来讲解了熵的概念,Clausius不等式与熵增加原理,热力学基本方程与T-S图,熵变的计算,热力学第二定律的本质和熵的统计意义,亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能,然后列举了ΔG的计算事例,最后介绍了几个热力学函数间的关系和热力学第三定律与规定熵。

在历年考研试题中,本章考题多是以选择题、计算题的形式出现。

复习上,建议考生首先掌握热力学第二定律的基本内容及其相关的概念,然后熟知熵的概念和Clausius不等式与熵增加原理及熵变的计算、ΔG的计算等。

二、本章知识点框架图

第四章多组分系统热力学及其在溶液中的应用

一、本章复习提示

本章主要阐述了多组分系统热力学及其在溶液中的应用。首先介绍了多组分系统的组成表示方法,接着重点讲述了偏摩尔量的定义、加和公式等,然后重点剖析了化学势及其应用,气体混合物中各组分的化学势,接下来着重讲解了稀溶液中的两个经验定律,理想液体混合物,理想稀溶液中任一组分的化学势,稀溶液的依数性,活度与活度因子,最后介绍了分配定律——溶质在两互不相溶液相中的分配。

在历年考研试题中,本章考题多是以选择题、计算题题的形式出现。

复习上,建议考生首先掌握基本的概念,常见的考点并能灵活的运用,特别是在计算方面的强化。

二、本章知识点框架图

第五章相平衡

一、本章复习提示

本章主要介绍了相平衡的知识,首先讲述了一些基本概念,然后列举了多相系统平衡的一般条件,接着介绍了相率的概念,紧接着讲解了单组分系统的相平衡,最后重点讲述了二组分系统的相图及应用。

在历年的真题中,这一章考的主要是选择题、计算题与问答题。主要考查了多相系统平衡的一般条件,相率的概念,单组分系统的相平衡,二组分系统的相图及应用,主要以计算和问答题的形式出现。

复习上,这一章比较重要。考生要掌握相平衡的基本知识,并能熟练的掌握运用,尤其是在计算方面需要重点加强。

二、本章知识点框架图

第六章化学平衡

一、本章复习提示

本章主要讲的是化学平衡的知识,首先引出了化学反应平衡的条件,然后分别分析了化学反应的平衡常数和等温方程式以及平衡常数的表示式,复相化学平衡,接着介绍了标准摩尔生成Gibbs自由能,然后分析了温度、压力及惰性气体对化学平衡的影响,最后简单讲解了同时化学平衡和反应的耦合等内容。

在历年的真题中,这一章重点考查化学反应的平衡常数和等温方程式以及平衡常数的表示式,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,多以计算和问答题的形式进行考查。

复习上,这一章比较重要。考生要掌握化学平衡的条件,并对相关的体系进行分析理解,学会解决问题。

二、本章知识点框架图

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