2014年华北电力大学(保定)081701化学工程考研大纲
《826无机化学一》
一、考试内容范围:
1.基本理论部分
焓、焓变、标准摩尔生成焓、反应速率理论、活化能、基元反应、反应速率常数、化学平衡、熵、自由能等概念;浓度、温度、压强、催化剂对反应速率的影响和对化学平衡的影响;三个平衡常数Kp、Kc、K之间的关系;化学反应热效应的计算和化学平衡及移动的计算;化学反应方向的计算和判断(吉布斯-赫姆霍兹公式的有关计算)。
电离平衡、盐水解、缓冲溶液、同离子效应、溶度积规则等概念;一元及二元弱酸碱溶液pH值、同离子效应的计算方法、有关溶液积规则的计算和分步沉淀的计算;沉淀溶解的几种方法。
原电池、电极电势等概念,原电池符号的写法,氧化还原反应方程式的配平方法;电极电势和奈斯特方程式的有关计算,元素电势图及其应用。
原子核外电子运动规律、四个量子数的意义,s、p、d原子轨道的形态和方向;常见元素价层电子构型;原子半径、电离能、电负性的周期性变化。
共价键的形成、特点和类型;杂化轨道理论;分子轨道理论及应用。
不同类型晶体的特征,三种典型离子晶体的结构特征,晶格能。
分子间力、氢键及其对物质性质的影响。
配位化合物的基本概念及写法、命名;有关配位平衡的计算。
2.元素部分
主族元素的单质和重要化合物的典型性质及在周期系中的变化规律。
过渡元素铬、锰、铁、铜、银、锌、汞等元素的单质、重要离子、重要配位化合物性质。
正确书写以上元素常见反应的化学方程式。
二、考查重点:
焓、焓变、标准摩尔生成焓、基元反应、熵、自由能等概念;浓度、温度、催化剂对反应速率的影响和对化学平衡的影响(重点要求定性的影响);化学反应的热效应的计算;化学反应方向的计算和判断(吉布斯-赫姆霍兹公式的有关计算)。
一元弱酸碱溶液pH值、同离子效应的计算方法、有关溶液积规则的计算和分步沉淀的计算。
原电池符号的写法,电极电势和奈斯特方程式的有关计算,元素电势图及其应用。
四个量子数的意义,常见元素价层电子构型。
杂化轨道理论类型与分子构型的关系;分子间力、氢键及其对物质性质的影响。
三种典型离子晶体的结构特征及晶格能的概念。
配位化合物的基本概念及写法、命名;有关配位平衡的计算。
主族元素(氢、氯、氧、碘、硫、碳、硅、锡、铅、硼)的单质和重要化合物的典型性质;过渡元素铬、锰、铁、铜、银、锌、汞等元素的单质、重要离子、重要配位化合物性质。
《533化工原理》
一、考试内容范围:
1、流体流动:(1)流体静力学方程及其应用;(2)流体流动的连续性方程及其应用;(3)伯努利方程及其应用;(4)流动型态(层流和湍流)及判据;(5)流动阻力分析及计算;(6)因次分析方法;(7)管路计算;(8)流速和流量的测定、流量计。
2、流体输送机械:(1)主要流体输送机械的类型及特点;(2)离心泵的类型、结构、工作原理、性能参数、特性曲线、流量调节、组合操作、安装和汽蚀现象;(3)往复泵的类型、工作原理、流量调节和特性曲线;(4)其它类型泵、通风机、鼓风机、压缩机和真空泵的主要特性。
3、过滤:(1)流体通过固定床的压降及简化模型;(2)过滤原理、分类及特点;(3)过滤过程的数学描述及过滤基本方程式;(4)压滤和吸滤设备典型设备结构、特点及计算。
4、传热:(1)冷、热流体热交换的形式、载热体;(2)传热速率和热通量及传热机理;(3)热传导与傅立叶定律、导热系数;(4)平壁、圆筒壁和多层壁稳定热传导的计算;(5)对流传热过程分析和数学描述;(6)准数和传热系数经验关联式;(7)热量衡算式及总传热速率方程;(8)传热过程计算;(9)换热器的分类、计算与选型;(10)传热过程的强化途径。
5、吸收:(1)气液相平衡关系;(2)分子扩散和菲克定律、扩散系数;(3)对流传质理论和相关准数;(4)吸收过程的数学描述;(5)吸收塔的设计型和操作型计算;(6)气体吸收特点和吸收过程计算。
二、考查重点:
1、伯努利方程及其应用;
2、离心泵;
3、传热过程计算;
4、吸收塔的计算。
《化学反应工程》
一、考试内容范围:
1.绪论:(1)化学反应工程的任务和范畴。(2)化学反应工程的研究方法--数学模拟法。
2.化学反应动力学及设计基础:(1)化学计量学:化学计量式,反应程度,转化率,化学膨胀因子,复合反应的收率及选择性,复合反应系统中独立反应数的确定,气相反应的物料衡算。(2)化学反应速率的表示形式:间歇系统、连续系统。(3)动力学方程:动力学方程的表示形式,反应速率常数,动力学方程的转换。(4)温度对反应速率的影响:温度对单一反应速率的影响,温度对复合反应速率的影响。(5)催化剂失活动力学。
3.气-固相催化反应本征及宏观动力学:(1)气-固相催化反应过程中反应组分的浓度分布,内扩散效率因子与宏观动力学方程、催化反应控制阶段的判别。(2)催化剂颗粒内气体的扩散:催化剂中气体扩散的形式,气体中的分子扩散,Knudsen扩散系数,催化剂孔内组分的综合扩散系数、催化剂颗粒内组分的有效扩散系数。(3)内扩散效率因子:球形催化剂颗粒内组分浓度分布及温度分布的微分方程,等温催化剂一级反应内扩散效率因子的解析解,等温催化剂非一级反应内扩散效率因子的简化近似解。(4)外扩散效率因子。
4.理想流动与非理想流动反应器:(1)反应器设计的基础方程。(2)各种理想反应器的特征,等温条件下的设计方程及反应器计算。(3)根据反应过程特征选择反应器及操作方式和操作条件。(4)返混定义及返混对过程的影响。(5)逗留时间分布密度函数和分布函数及其物理意义、计算。(6)平均停留时间及方差的计算。(7)理想反应器的逗留时间分布函数及其数字特征。(8)平推流、全混流反应器中平均停留时间的分析计算。(9)理想反应器的并联操作。(10)造成非理想流动的原因及其判断。
5.气-固相催化反应器:(1)气-固相催化反应器的基本类型、基本设计原则、催化反应器的数学模型。(2)固定床的物理特性,单相流体在固定床中的流动,单相流体通过固定床的压力降。(3)固定床径向传热过程分析,固定床对壁的给热系数、固定床径向有效导热系数和壁给热系数。(4)绝热温升、单段绝热催化反应器,多段换热式催化反应器。(5)连续换热式固定床催化反应器:内冷自热式、外冷列管式、外部供热管式。
6.流-固相非催化反应及反应器:(1)粒径不变时缩芯模型的总体速率。(2)收缩未反应芯模型,整体反应模型的特点。(3)颗粒缩小时缩芯模型的总体速率。
7.气-液反应及反应器:(1)气-液相平衡、带化学反应的气-液平衡。(2)气-液相间物质传递、化学反应在相间传递中的作用。(3)气-液反应动力学特征:伴有化学反应的液相扩散过程,一级不可逆反应、不可逆瞬间反应、二级不可逆反应、可逆反应。(4)气-液反应器概述:工业生产对气-液反应器的要求,气-液反应器的形成和特点。(5)鼓泡反应器:气泡塔的操作状态,鼓泡反应器的流体力学特征,鼓泡反应器的设计计算。
二、考查重点:
1.不同类型反应动力学和模型。
2.实际反应器物料流动的复杂性及其模拟方法。
3.理想反应器的基本假设与设计计算。
4.气-固催化反应器的结构、催化剂的结构和物性参数;固体颗粒与流体间的传质和传热的气-固反应总速率方程。
气-液反应宏观动力学、气-液反应表观反应速率方程、气-液反应器的形式与设计方程。
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