0820Z1油氣田應用化學

專業(yè)名稱：油氣田應用化學     專業(yè)代碼：0820Z1     門類/類別：工學     學科/類別：石油與天然氣工程

長江大學為例

據長江大學研究生院消息，2016年長江大學0820Z1油氣田應用化學考研大綱已發(fā)布，詳情如下：

　　物理化學科目考試大綱

　　一、考查目標

　　物理化學考試涵蓋該課程中的化學熱力學、化學動力學、電化學、界面和膠體化學等內容，要求考生比較系統(tǒng)地掌握上述內容的基本概念、基本原理和基本方法，能夠比較熟練地運用所學的基本原理和基本方法分析、判斷和解決物理化學有關理論問題和實際問題。

 

　　二、考試形式和試卷結構

　　1、試卷滿分及考試時間

　　本試卷滿分150分，考試時間為180分鐘。

　　2、答題方式

　　答題方式為閉卷、筆試。

　　3、試卷內容結構

　　化學熱力學（包括氣體；熱力學第一、二、三定律；多組分系統(tǒng)熱力學；相平衡與化學平衡）45分

　　電化學30分

　　化學動力學45分

　　界面和膠體化學30分

　　4、試卷題型結構

　　單項選擇題40分（15小題，每題3分）

　　填空題15分（5空，每空3分）

　　論證及驗證題15分（3小題，每題5分）

　　相圖說明題（二組分物系相圖）15分（1小題，15分）

　　計算題65分（4小題）

 

　　三、課程考試內容及要求

　?。ㄒ唬┗瘜W熱力學

　　1.氣體的pVT性質主要內容：

　　理想氣體的狀態(tài)方程及微觀模型；道爾頓定律及阿馬格定律。實際氣體的pVT性質與分子間力；范德華方程與維里方程；實際氣體的液化與臨界性質；對應狀 態(tài)原理與壓縮因子圖?；疽螅骸舱莆铡忱硐霘怏w狀態(tài)方程、范德華方程及壓縮因子圖?！怖斫狻忱硐霘怏w模型、實際氣體的液化與臨界性質?！擦私狻撤肿娱g 力，對應狀態(tài)原理。

 

　　2.熱力學第一定律主要內容：

　　熱力學第一定律；恒壓熱、恒容熱及焓。過程熱的計算：標準熱容；標準相變焓；標準生成焓和標準燃燒焓?？赡骟w積功的計算基本要求〔掌握〕pVT變化、 可逆相變化及不可逆相變化、化學變化中的計算。尤其是狀態(tài)函數法的應用?！怖斫狻碃顟B(tài)函數、內能、焓的定義；恒容熱、恒壓熱、摩爾熱容、平均摩爾熱容、相 變焓、反應進度、標準態(tài)等的定義；標準摩爾反應焓、標準摩爾燃燒焓、標準摩爾生成焓、恒壓反應熱、可逆過程、等溫可逆功、可逆絕熱功等概念及計算公式；焦 耳實驗的結論、焦－湯系數的意義?！擦私狻诚到y(tǒng)與環(huán)境分類、廣延性質與強度性質、平衡態(tài)、過程與途徑；節(jié)流膨脹。

 

　　3.熱力學第二定律主要內容：

　　卡諾循環(huán)，熱機效率；熱力學第二定律、熵、熵變的計算；熱力學第三定律、亥姆霍茲函數及吉布斯函數；熱力學基本方程及麥可斯韋關系式；第二定律應用舉 例－克拉佩龍－克勞修斯方程的應用?；疽螅骸舱莆铡踌嘏袚?、亥姆霍茲判據、吉布斯判據和化學勢判據及其應用條件；各種過程的ΔS、ΔA及ΔG的計算方 法及技巧（狀態(tài)函數法）；熱力學基本方程、麥克斯韋方程及運用推導熱力學公式的基本演繹方法；克拉佩龍、克拉佩龍－克勞修斯方程的計算?！怖斫狻碂崃W第 二定律、第三定律、規(guī)定熵、標準反應熵、卡諾循環(huán)；在特定條件下ΔA及ΔG的物理意義〔了解〕熱機效率；熵函數、亥姆亥茲函數和吉布斯函數的引出；熱力學 第三定律的建立及標準熵的含義。

 

　　4．多組分系統(tǒng)的熱力學主要內容

　　偏摩爾量；化學勢；多組分系統(tǒng)的熱力學基本方程；平衡判據與平衡條件；多組分系統(tǒng)中各組分化學勢的表達式；逸度和逸度因子；稀溶液的氣液平衡；拉烏爾 定律與亨利定律；理想混合物與理想稀溶液；活度與活度因子?；疽螅骸舱莆铡忱瓰鯛柖?、亨利定律對稀溶液的計算；拉烏爾定律對理想液態(tài)混合物的計算； 偏摩爾量、化學勢的定義；理想氣體及理想液態(tài)混合物中組分B的化學勢；稀溶液的依數性及其計算?！怖斫狻辰M成可變的多相多組分系統(tǒng)及其熱力學基本方程；用 化學勢表達的適用于相變化和化學變化的平衡判據；逸度和活度的概念。理想液態(tài)混合物的概念及混合性質?！擦私狻称柫恐g的關系；真實氣體的化學勢；分 配定律；逸度及活度參考態(tài)的選擇。

 

　　5.化學平衡主要內容：

　　各類平衡常數及其應用：標準平衡常數，均相化學反應的平衡常數，液態(tài)或固態(tài)混合物中化學反應的平衡常數，溶液中化學反應的平衡常數，有純液體或純固體 參加的多相化學反應的平衡常數，化學反應的方向和限度，等溫方程，同時平衡。平衡常數、平衡組成及平衡轉化率的計算；溫度、壓力、惰性組分對化學平衡的影 響?；疽螅骸舱莆铡秤玫葴胤匠膛袛嗷瘜W反應的方向與限度；平衡常數、平衡組成及平衡轉化率的計算；用范特霍夫方程計算不同溫度下的平衡常數；用熱性質 數據計算標準平衡常數；溫度、壓力、惰性組分對化學平衡的影響。〔理解〕標準平衡常數的定義和特性；以逸度、分壓、濃度、活度、摩爾分數表示的平衡常數的 定義和特性，能及它們與標準平衡常數的關系?！擦私狻惩瑫r平衡和反應耦合的知識；真實氣體的化學平衡。

 

　　6.相平衡主要內容：

　　相律；單組分系統(tǒng)相圖；二組分系統(tǒng)的氣液平衡相圖；二組分系統(tǒng)氣液液相圖；二組分系統(tǒng)的液固平衡相圖；杠桿規(guī)則；冷卻曲線；基本要求〔掌握〕對二組分 系統(tǒng)的氣液平衡相圖：掌握恒溫和恒壓相圖中點、線、面的意義，會應用相律分析相圖，會應用杠桿規(guī)則計算各相的量。對二組分系統(tǒng)的液固平衡相圖：掌握恒溫相 圖中點、線、面的意義，會應用相律分析相圖，能夠根據相圖繪出冷卻曲線；〔理解〕精餾原理及結果；氣液液平衡相圖?！擦私狻忱美鋮s曲線繪制相圖。

 

　?。ǘ╇娀瘜W主要內容：

　　電解質溶液的平衡性質：電解質溶液的活度及其應用。電解質溶液的傳遞性質：電解質溶液的導電機理；離子遷移數及電遷率；電解質溶液的電導率；電導測定 的應用；電解質溶液的擴散。電化學平衡：原電池的電動勢和界面電勢差；電化學系統(tǒng)熱力學；電池電動勢與電極電勢；各種類型的電極和標準電池；濃差電池和液 體接界電勢。分解電壓；極化現象與超電勢；電解時的電極反應?；疽螅骸舱莆铡畴x子遷移數、電遷率、電導率、摩爾電導率的定義、關系及計算；電池書寫的 慣例；電池反應和電極反應的能斯特方程；電池反應電勢和電極反應電勢的計算及應用；能斯特方程的計算及應用；引起極化的原因及結果?！怖斫狻畴娊赓|活度、 離子活度、離子平均活度及離子平均活度系數的定義。電解質的導電機理；超電勢的含義與極化曲線；電導測定的應用。〔了解〕離子互吸理論；濃差電池的原理； 離子電遷移數的測定及德拜－休格爾理論。

 

　?。ㄈ┗瘜W動力學

　　1.化學動力學基礎主要內容：

　　化學動力學基本原理：化學反應的速率；反應速率方程；簡單級數反應的積分式。典型復合反應：對峙反應；連串反應；平行反應。溫度對反應速率的影響。動 力學實驗方法和數據處理：反應級數的確定。反應機理與速率方程。復雜反應的近似處理方法?；磻俾世碚摳乓?；單分子反應?；疽螅骸舱莆铡郴瘜W反應 的速率的不同定義及相互關系；零級、一級、二級反應速率方程的特點及其計算；阿侖尼烏斯方程及應用；由反應機理得到反應速率方程的平衡態(tài)處理法和恒穩(wěn)態(tài)處 理法?！怖斫狻郴磻?、復合反應及它們之間的關系；反應速率方程中一些特征參數如分子數、級數、速率常數和速率系數的含義。典型復合反應的特征?！擦?解〕基元反應速率的速率理論；典型復合反應的計算。

 

　　2.各類特殊反應的動力學主要內容：

　　溶液中的化學反應；擴散與化學反應；燃燒與爆炸；均相催化反應；光化學反應；酶催化反應?；疽螅骸舱莆铡彻饣磻谝弧⒌诙?。〔理解〕溶液中 反應速率方程的特點，區(qū)別擴散控制與反應控制；支鏈反應機理與燃燒和爆炸的關系；酶催化反應的特點。〔了解〕溶劑與溶質的樸素作用和擴散對溶液中反應的影 響；分子聚合反應和自由基反應速率方程的特點；鏈反應機理與速率方程的關系。

 

　?。ㄋ模┙缑婧湍z體化學

　　1.界面現象主要內容：

　　比表面吉布斯函數與表面張力；彎曲液面上的附加壓力與毛細現象；亞穩(wěn)狀態(tài)與新相的生成；普拉斯方程；開爾文方程；潤濕作用。界面平衡特性：氣液界面和 液液界面；表面活性物質；固體表面上的吸附作用；固體吸附的實驗、半經驗和理論方法。界面速率過程：多相催化作用；多相催化動力學?；疽螅骸舱莆铡忱?普拉斯方程、開爾文方程、吉布斯等溫式、楊氏方程、朗格繆爾吸附等式的計算及其應用。〔理解〕界面吉布斯函數、界面張力及界面過剩的意義；影響界面張力的 因素；固體表面的物理吸附和化學吸附的概念?！擦私狻碀櫇?、粘附等界面現象的熱力學基礎；BET公式的意義及應用；亞穩(wěn)平衡及新相的生成；多相催化動力學 速率方程的特點。

 

　　2.膠體化學主要內容：

　　膠體系統(tǒng)的分類，膠體系統(tǒng)的穩(wěn)定、制備和破壞。膠體系統(tǒng)的特性：膠體系統(tǒng)的平衡性質；膠體系統(tǒng)的力學性質、電學性質和光學性質；憎液溶膠的膠團結構； 憎液溶膠的穩(wěn)定性理論－DLVO理論；憎液溶膠的聚沉；乳狀液和泡沫。基本要求：〔掌握〕膠體系統(tǒng)的基本特征；憎液溶膠的穩(wěn)定性；膠團結構；影響憎液溶膠 聚沉的主要因素?！怖斫狻衬z體的動力學及電學性質；電動電勢；〔了解〕膠體的制備及光學性質，締合膠體、乳狀液和泡沫的特點及其穩(wěn)定的因素。

 

　　四、考試大綱適應專業(yè)及參考書目

　　適應專業(yè)：化學工藝、應用化學、環(huán)境工程等專業(yè)。

　　參考書目：天津大學，《物理化學》（上、下冊），第四版，高等教育出版社，2001年。

 

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