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2015年中国海洋大学085216化学工程考研大纲

考研时间: 2014-11-22 来源:查字典考研网

查字典查字典考研网快讯,据中国海洋大学研究生院消息2015年中国海洋大学化学工程(专业学位)考研大纲已发布,详情如下:

815物理化学A

一、考试性质

物理化学是理、工科化学、化工等专业硕士研究生入学考试的专业基础课程。

二、考察目标

要求考生能系统理解物理化学中的基本概念,牢固掌握物理化学中基本原理,熟练掌握物理化学中的计算技能和实验操作技能,具备应用物理化学的理论和实验技能解释及解决实际问题的能力。

三、考试形式

本考试为闭卷考试,满分为150分,考试时间为180分钟。

试卷结构:

概念题(选择、判断、填空等):40%~60%;论述计算题:60%~80%;

推导证明题:10%~20%;实验题(选择、论述等):10%~20%。

四、考试内容

1、绪论

物理化学的发展史、研究对象和研究方法,物理量的表示及运算。

2、气体的pVT关系

气体分子动理论、速率分布、能量分布、碰撞频率与平均自由程;理想气体状态方程、摩尔气体常数;实际气体的范德华方程;对比状态原理、压缩因子图。

3、热力学第一定律

基本概念(系统与环境、强度性质与容量性质、状态、状态函数、状态方程、过程、途径、过程量、热、功、内能、焓、热容、反应进度、热效应、标准生热、标准燃烧热、可逆过程和不可逆过程、过程方向与限度等);热力学第一定律;卡诺循环与热机效率的计算;Hess定律与基尔霍夫定律;化学反应焓的计算;简单状态变化过程、相变过程和化学变化过程中Q、W、△U、△H等热力学量的计算;节流膨胀和焦耳-汤姆逊效应。

4、热力学第二定律

热力学第二定律;卡诺定理、克劳修斯不等式、熵增加原理、热温商和熵的概念;熵变的计算;热力学第三定律;Helmholtz自由能和Gibbs自由能(Helmholtz函数和Gibbs函数)的概念和计算;热力学基本方程、麦克斯韦方程、热力学函数间的关系;克拉佩龙方程、克-克方程。

5、多组分系统热力学

偏摩尔量与化学势;Gibbs-Duhem方程;理想气体和理想稀溶液中组分的化学势;实际气体中和实际溶液中组分的化学势;Raoult定律和Henry定律;稀溶液的依数性及计算;理想液态混合物的定义和性质;化学势的应用。

6、相平衡

相律;单组分体系的相图;二组分体系的相图;杠杆规则;三组分体系的液-液相图;蒸馏和精馏的原理、相图分析、二元相图的绘制及其应用。

7、化学平衡

化学反应的方向和平衡条件;化学反应的平衡常数和等温方程式;△rGmθ和Kθ的计算;温度、压力和其他因素对化学平衡的影响和范特霍夫公式;平衡组成和平衡产率的计算;同时反应化学平衡和复相反应化学平衡。

8、统计热力学基础

基本概念:定位、非定位粒子系统、独立、相依粒子系统、统计热力学的基本假定、系统的微观状态数Ω、最概然分布和平衡分布、熵的统计意义等;玻尔兹曼分布律、粒子配分函数与热力学函数的关系、平动、转动、振动配分函数的计算;用配分函数计算理想气体反应的平衡常数。

9、电化学

Faraday定律应用;电导、电导率、摩尔电导率、离子淌度、离子迁移数、离子摩尔电导率、电解质活度、离子平均活度、平均质量摩尔浓度、平均活度因子和离子强度的概念及其求算;电导的测定及应用;Debye-Hückel离子互吸理论和离子氛模型。电池符号的书写;根据化学反应设计电池,电极电势和电池电动势的计算;可逆电池热力学和能斯特方程;热力函数和平衡常数的计算,电动势测定的其它应用如pH测定、活度因子测定、难溶盐溶度积测定等。分解电压和电极的极化;极化曲线和超电势;超电势测定方法、电化学极化塔菲尔公式、实际析出电势的计算及由电极反应析出物质先后顺序的判断,金属腐蚀的原因和各种防腐的方法。

10、化学动力学

化学反应的反应速率和速率方程;基元反应、质量作用定律、反应级数和反应分子数;具有简单级数反应的速率方程的积分形式;反应速率方程的确定;温度对总反应速率的影响、活化能和阿伦尼乌斯方程;各类典型复杂反应和复杂反应速率的近似处理法;链反应、溶液中的反应;光化学反应;催化反应;气体反应简单碰撞理论要点及基本公式,过渡态理论要点及基本公式。

11、界面物理化学

表面张力及表面吉布斯自由能;弯曲液面的附加压力、Young-Laplace公式和Kelvin公式;溶液表面吸附和吉布斯吸附等温式;固体表面吸附、弗兰德里希吸附等温式、朗格缪尔吸附理论、BET多分子层吸附理论;固-液界面吸附、接触角与杨氏方程、粘湿、润湿、铺展;表面活性剂。

12、胶体化学

分散系统的分类;溶胶的制备与净化;溶胶的基本特征与胶团结构;溶胶的动力学性质、布朗运动、扩散和沉降;溶胶的光学性质、丁铎尔效应和瑞利公式;溶胶的电学性质、电动现象、扩散双电层理论和电动电位;胶体的稳定性与聚沉规律;乳状液;悬浮液;凝胶;泡沫;大分子溶液。

13、物化实验部分

(一)基础知识

实验数据的测量和处理;物理化学实验安全知识;

(二)常用仪器的知识与操作

测温系统、真空系统;压力系统;酸度计、分光光度计等;

(三)重要的物理化学实验

燃烧热和溶解热的测定;液体饱和蒸汽压的测定;液相反应平衡常数的测定;双液系的平衡相图;离子迁移数的测定;电导的测定及应用、电动势的测定及应用;极化曲线的测定及应用;蔗糖的转化、乙酸乙酯皂化反应、溶液表面张力的测定;固液吸附法测定比表面;粘度的测定及应用;差热分析等。

化工原理

一、考试性质

化工原理课程是化学工程、化工工艺类及相近专业的技术基础课,它在基础课和专业课之间起着承前启后、由理及工的桥梁作用,是化工类及相关专业的主干课程。

二、考察目标

要求考生能系统理解各单元操作的基本概念和基本内容,掌握各单元操作设备的特点和工艺计算方法,提高分析和解决工程问题的能力;熟悉单元操作的研究方法,包括数学解析方法、量纲分析理论指导下的实验研究方法和数学模型法;学会从传递过程的实质上理解单元操作过程。

三、考试形式

本考试为闭卷考试,满分为100分,考试时间为100分钟。

试卷结构:填空、选择20%,简答及分析30%,计算50%

四、考试内容

1、流体流动

流体流动的两种考察方法;牛顿粘性定律。流体静力学;压强和势能的分布;静力学原理的工程应用。质量守恒;流动流体的机械能守恒(柏努利方程);机械能守恒原理的应用。层流和湍流的基本特征;沿程阻力损失;局部阻力损失;管路计算(常用流速);阻力损失对流动的影响。毕托管、孔板流量计、转子流量计的原理和计算方法。

2、流体输送机械

管路特性方程;离心泵的输液原理;影响离心泵压头的主要因素(流量、密度及气缚现象等);泵的功率、效率和实际压头;离心泵的工作点和流量调节方法;离心泵的并联和串联;离心泵的安装高度,汽蚀余量;离心泵的选用。容积式泵的工作原理、特点和流量调节方法(以往复泵为主)。气体输送的特点及全风压的概念;气体输送机械的主要特性。

3、机械分离与固体流态化

颗粒和床层的基本特性;影响压降的主要因素。表面曳力和形体曳力;球形颗粒的曳力系数及斯托克斯定律。自由沉降速度及其计算;降尘室的流量、沉降面积和粒径的关系;旋风分离器的工作原理及影响性能的主要因素,粒级效率的概念。过滤过程数学描述(物料衡算和过滤速率方程),过滤速率、推动力和阻力的概念;过滤速率方程的积分应用;洗涤时间;过滤机的生产能力;加快过滤速率的途径。流化床的主要特性;流化床的操作范围(起始流化速度和带出速度)。

4、传热

传热的三种基本方式及机理、傅利叶定律;一维导热的计算。牛顿冷却定律;自然对流的起因和影响因素;管内强制对流(湍流)给热系数经验式;沸腾给热和沸腾曲线;蒸汽冷凝给热。热量衡算和传热速率式;传热平均温度差,热阻和传热系数;垢层热阻,壁温计算。传热设计型问题的参数选择和计算方法;传热操作型问题的讨论和计算方法。单个物体的辐射和吸收特性(StefanBoltzmann定律,Kirchhoff定律);黑体和灰体。常用换热器的结构;换热设备的强化和其它类型。

5、气体吸收

气体吸收的目的、原理及实施方法;吸收过程的经济性与吸收剂的选择原则。亨利定律,温度、总压对平衡的影响;相平衡与吸收过程的关系。对流传质与传质分系数;对流传质与有效膜模型(双膜理论)。相际传质速率方程,传质分系数和总系数的关系;传质推动力与传质系数的关系溶解度对两相传质阻力分配的影响。低浓度气体吸收的假定;物料衡算、传质速率;HOG,NOG的分解;计算NOG的对数平均推动力法和吸收因数法;物料衡算及操作线的含义。吸收过程设计中参数的选择,指定分离要求下的最小液气比;返混及其对过程的影响。影响吸收结果的操作因素分析。

6、精馏

蒸馏操作的目的、原理及实施方法,蒸馏操作的经济性。理想溶液的汽液相平衡及泡、露点计算;相对挥发度;平衡蒸馏与简单蒸馏。精馏原理;恒摩尔流的简化假设,理论板和板效率;加料板上的过程分析;控制体物料衡算和操作线方程。理论板数的逐板计算法;用图解法分析精馏过程的方法;全回流和最少理论板数,最小回流比;加料热状态和回流比的选择。精馏操作型问题的命题;分离能力和物料衡算对精馏操作的制约和调节;灵敏板的概念。间歇精馏过程的特点及应用场合。恒沸精馏与萃取精馏的基本概念。

7、气液传质设备

气液传质过程对塔设备的要求。板式塔板上的气液接触状态;塔内非理想流动及其改善;漏液、液泛及有效操作范围(负荷性能图);常用塔板型式及其主要特性;板式塔的效率。常用填料及其特性(比表面、空隙率、填料因子等);气液两相在填料塔内的流动、压降、最小喷淋密度和液泛现象;HETP。

8、干燥

干燥的目的、原理及实施方法。热、质同时传递过程的主要特点;湿空气的状态参数及其计算;I-H图及其应用;水分在气固两相间的平衡。恒定气流条件下物料的干燥速率及临界含水量。间歇干燥过程的干燥时间;连续干燥过程的特点,物料衡算,热量衡算及热效率。常用干燥设备的主要组成部分及特性。

9、其他传质分离方法

结晶原理;溶解度曲线;形成过饱和度的方法;物料衡算和热量衡算;结晶设备。反渗透原理及工业应用;超滤原理及工业应用;电渗析原理及工业应用;气体膜分离原理;膜分离设备。

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