《化学工程与工艺专业》综合课大纲及.doc

辽宁石油化工大学化学工艺专业高职专升本专业综合课考 试 大 纲辽宁石油化工大学2009年3月第一部分 无机化学（60分） 一考试目标通过考试检验学生对无机化学理论、基本知识及基本技能的掌握，并检验学生分析和解决有关单元各种问题的能力。 二考试内容和基本要求（一）物质及其变化基本要求：1.掌握物质的四种聚集状态；2.了解质量守恒定律；3.掌握焓变及热化学方程式的概念和基本计算；4.掌握热化学定律；5.掌握生成热；（二）化学反应速率和化学平衡基本要求：1.掌握化学反应速率概念及有关计算；2.了解浓度、温度和催化剂与反应速率的关系；3.掌握活化能概念；4.掌握化学平衡、标准平衡常数和平衡转化率；了解浓度、压力、温度和催化剂与化学平衡的关系。（三）电解质溶液和离子平衡基本要求：1.掌握强电解质溶液概念；2.掌握溶液的酸碱性和PH值的有关计算；3.掌握一元弱酸、弱碱和多元弱酸的离解平衡及有关计算；4.掌握缓冲溶液概念及有关计算；5.掌握盐的水解、水解常数和水解度的概念；6.掌握盐溶液PH的简单计算；7.了解影响水解平衡的因素；8.掌握酸碱质子理论；9.掌握溶度积概念；10.掌握溶解度与溶度积的相互换算；11.掌握溶度积规则。(四)氧化和还原基本要求：1.掌握氧化还原反应的基本概念；2.掌握氧化还原反应方程式的配平；3.掌握原电池的组成及表示方法；4.掌握原电池的电动势概念及有关计算；5.了解标准电极电势概念；6.掌握影响电极电势的因素；7.了解氧化剂和还原剂的相对强弱；8.掌握氧化还原反应进行的方向和程度；9.了解元素电势图及其应用。（五）原子结构与元素周期律基本要求：1.了解电子的波粒二相性；2.了解波函数与原子轨道概念；3.了解概率密度与电子云概念4.掌握四个量子数；5.掌握基态原子中电子的排布原理及排布；6.掌握周期与能级组；7.掌握族与价层电子构型；8.掌握周期表元素分区；9.了解原子半径、电离能、电负性等概念；10.掌握元素的金属性与非金属性的变化。（六）分子结构与晶体结构基本要求：1、 掌握价键理论的要点，2、 掌握共价键的特征和类型，3、 掌握杂化轨道类型与分子几何构型的关系，4、 了解分子间力的三种存在方法，分子间力与氢键对物质性质的影响；5、 了解四大典型晶体特征、离子极化对化合物的影响。（七）配位化合物基本要求：1、 掌握配位化合物的组成和命名；2、 了解配位化合物中的化学键；3、 了解几种典型的杂化方式，掌握SP杂化和SP3杂化理论；4、 了解配位化合物在水溶液中的状况。5、 了解螯合物概念和特性及配位化合物的应用。（八）主族金属元素（一）碱金属和碱土金属基本要求：1、 掌握碱金属 元素的特性2、 掌握 碱土金属元素的特性3、 掌握碱金属的氧化物和氢氧化物的特性。4、 掌握碱土金属的氧化物、氢氧化物及盐类的特性。 （九）主族金属元素（二）铝锡铅砷锑铋基本要求：1、 掌握铝的两性在氧化物和氢氧化物中的表现、2、 了解锡 铅化合物氧化还原性的递变规律、3、 了解Pb()和 Bi()的强氧化性。(十)非金属元素（一）氢 稀有气体 卤素基本要求：1、 掌握 卤素的通性、2、 掌握卤素单质在不同介质和不同温度下的歧化反应、3、 掌握卤化氢还原性和热稳定性的递变规律，4、 掌握卤化物键型和物理性质的递变情况；5、 掌握次氯酸及其盐的性质，6、 了解氯的其他含氧酸及溴和碘的含氧酸盐性质的一般规律，7、 掌握各种卤素含氧酸的命名方法。（十一）非金属元素（二）氧 硫 氮 磷 碳 硅 硼基本要求：1、 掌握氧的成键特征；2、 掌握臭氧的氧化特征及不稳定性，了解臭氧的成键情况3、 掌握过氧化氢的热稳定性、弱酸性 及在氧化还原反应中的优势；4、 掌握二氧化硫和三氧化硫的性质；亚硫酸和硫酸的性质，5、 了解硫的其他含氧酸及其盐的性质和命名方法；6、 掌握单质氮的稳定性、氨水的弱碱性，铵盐的热分解性质，7、 掌握NO 和NO2的性质，8、 掌握亚硝酸和硝酸的性质，掌握硝酸和金属的反应的复杂性、硝酸盐的热分解性质：9、 掌握正磷酸盐、一代磷酸盐、二代磷酸盐的水解性质、10、 了解碳的多种同素异形体；熟悉CO2的结构和性质，熟悉碳酸的性质，第二部分：有机化学(70分)一考试目标有机化学作为化工专业的一门专业基础课。通过本课程的考试检验学生对物质的结构、化学平衡、电离平衡、沉淀溶液平衡等基本概念和基本理论和一些主要元素及无机化合物、有机化合物、有机化合物的性质和用途的掌握情况。考核学生对这些理论、知识和技能在环境工程方面的应用理解和把掌情况。二有机化学(一) 烷烃1、了解烷烃的通式及其结构特点，了解烷烃的卤代反应及其历程2、掌握烷烃的化学性质。3、掌握烷烃的命名（习惯命名，衍生命名、系统命名），4、掌握烷烃物理性质递变的一般规律及同分异构现象。(二) 烯烃和炔烃1掌握烯烃的通式、命名及其同分异构、顺反异构及其命名、2、掌握烯烃的亲电加成反应、氧化反应、聚合反应、氢原子反应。亲电加成反应历程、马氏规则、烯烃的鉴别。3、掌握炔烃通式的命名及其同分异4、掌握炔烃的加成、氧化、聚合反应。炔氢的反应及炔烃的鉴别5、掌握二烯烃的的结构与命名6、了解二烯烃的化学性质，7、了解共轭p键、共轭效应。(三) 脂环烃1了解环烷烃的通式与命名、物理性质，环的张力2掌握环烷烃的加成反应、取代反应、氧化反应3、掌握环烷烃的鉴别(四) 芳香烃1掌握芳烃的同系物和命名（单环、多环、稠环）、3掌握单环芳烃的取代反应（卤化、硝化、磺化、傅克反应等包括反应条件、历程及应用）、加成反应、氧化反应及芳烃侧链反应（卤化、氧化）4掌握苯环上取代反应的定位规律及其应用5了解苯、萘的结构(五) 卤代烃1、掌握卤代烃的命名（习惯命名、系统命名）、制备方法2、掌握卤代烃的化学性质，即取代反应（水解、醇解、氰解、氨解、与硝酸银-乙醇溶液的反应、与碘化钠-乙醇溶液的反应）、消除反应（札依采夫规则）、与金属的作用3、掌握卤代烃、卤代烯、烃卤芳烃的鉴别4、掌握乙烯基型和苯基型卤代烃、烯丙基型和苄基型卤代烃的结构及特点5、了解卤代烃的物理性质、亲核取代反应和消除反应机理(六) 醇1、了解醇的结构、分类、命名2、掌握醇的物理性质及化学性质3、掌握醇的鉴别及其制备方法4、了解甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、苯甲醇性质及其用途(七) 酚1了解酚的结构、分类、命名2掌握酚的化学性质（酚羟基的酸性，酚醚、酚酯的生成、与三氯化铁的反应、芳环上的反应、氧化和加氢）3、掌握酚的鉴别4了解苯酚、甲苯酚及萘酚的性质(八) 醚1了解醚的结构、分类、命名2掌握醚的物理性质和化学性质3、掌握醚的制备和鉴别(九) 醛和酮1、了解醛、酮的结构、分类和命名2、掌握醛酮羰基的加成反应、氢原子反应、氧化反应、还原反应、坎尼罗查反应3了解羰基的合成以及重要的醛酮（甲醛、乙醛和丙酮等）4、掌握醛、酮的制备与鉴别(十) 羧酸及其衍生物1了解羧酸结构、分类和命名；2了解羧酸及其衍生物酰氯、酸酐、酰胺、脂的结构、分类和命名及化学性质；3掌握羧酸的化学性质（酸性、羟基被取代、还原、脱羧、烃基上的反应；4、了解常见的羧酸及其应用.(十一) 有机含氮化合物内容：硝基化合物和胺基本要求：1了解有机含氮化合物的种类；2了解硝基化合物的定义、结构和命名及物理性质；3掌握硝基化合物的化学性质；4了解胺的分类、命名和结构及物理性质；5掌握胺的化学性质。第三部分 化工原理（70分） 一考试目标通过考试检验学生对各化工单元操作的基本原理、计算方法、典型设备的构造的掌握；检验学生分析和解决有关单元操作各种问题的能力。 二考试内容和基本要求1 流体流动内容：流体的密度、压强、粘度的定义、单位及其换算；流体静力学基本方程、连续性方程、柏努利方程及其应用；流体在圆形直管中的流动阻力及其计算；测速管、孔板流量计和文氏流量计；流体的流动类型、雷诺数及其计算。 要求： （1）掌握流体的密度、压强、粘度的定义、单位及其换算； （2）掌握流体静力学基本方程、连续性方程、柏努利方程及其应用； （3）掌握流体在圆形直管中的流动阻力及其计算； （4）掌握流体的流动类型、雷诺数及其计算； （5）了解测速管、孔板流量计和文氏流量计。 2流体输送机械内容：离心泵的基本结构和工作原理；离心泵的主要性能参数与特性曲线及其应用；离心泵的安装高度；离心泵的工作点与流量调节。 要求：(1) 了解离心泵的基本结构和工作原理；(2) 掌握离心泵的主要性能参数与特性曲线及其应用；(3) 了解离心泵的安装高度；(4) 掌握离心泵的工作点与流量调节。3传热 内容： 热传导的基本定律；平壁和圆筒壁定常热传导的计算；对流传热基本原理、对流传热方程及对流传热系数；传热速率方程、热量衡算方程、总传热系数、平均温度差的计算；流体在圆形直管内作强制湍流时的对流传热系数计算；传热设备的设计型计算。要求：（1）掌握热传导的基本定律； (2 ) 掌握平壁和圆筒壁定常热传导的计算； （3）了解对流传热基本原理、对流传热方程及对流传热系数； （4）掌握传热速率方程、热量衡算方程、总传热系数、平均温度差的计算；（5）了解流体在圆形直管内作强制湍流时的对流传热系数计算；（6）掌握传热设备的设计型计算。4精馏 内容：双组分理想物系的气液相平衡关系；精馏原理和流程；双组分连续精馏塔的物料衡算、操作线方程、q线方程、理论板层数的计算；最小回流比及其计算；要求：(1) 掌握双组分理想物系的气液相平衡关系； (2) 了解精馏原理和流程；(3) 掌握双组分连续精馏塔的物料衡算、操作线方程、q线方程、理论板层数的计算；掌握最小回流比及其计算。5吸收 内容：相组成的表示方法及换算；费克定律及其在等摩尔反向扩散和单向扩散中的应用；扩散速率与传质速率；吸收的气液相平衡关系及其应用；总传质系数、总传质速率方程的概念；吸收塔的物料衡算、操作线方程、吸收剂最小用量和适宜用量的确定；填料层高度的计算；传质单元数的计算。要求：(1) 掌握相组成的表示方法及换算；(2) 了解费克定律及其在等摩尔反向扩散和单向扩散中的应用；(3) 掌握扩散速率与传质速率；(4) 掌握吸收的气液相平衡关系及其应用；(5) 了解总传质系数、总传质速率方程的概念；(6) 掌握吸收塔的物料衡算、操作线方程、吸收剂最小用量和适宜用量的确定；(7) 了解传质单元数的计算；(8) 了解填料层高度的计算。化学工艺专升本实践考核大纲适用专业：化学工艺专业考试时间：70分钟总 分：100分一、考核目标和要求：1、 掌握移液管、容量瓶、酸度计、分光光度计、天平等仪器的正确使用，通对如六价铬等的测定，考核学生对某些常用简单的测定方法掌握情况，对各种仪器设备使用情况。同时，也考核学生正确记录、合理处理实验数据的能力。2、 检验学生对各类分析仪器的分析原理、工作原理、特点和应用掌握程度，考核学生对常用仪器的基本操作、常见故障的判断和处理的分析能力和解决能力。3、 检验学生是否具备较强的动手能力和独立进行实验的能力。二、考核内容1、粗食盐的提纯内容：粗食盐的提纯操作要求：1) 学习提纯粗食盐的原理和方法；2) 掌握溶解、沉淀、常压过滤、减压过滤、蒸发浓缩、结晶等基本操作；3) 了解Ca2+、Mg2+、SO42-等离子的定性鉴定；4) 掌握普通漏斗、布氏漏斗、吸滤瓶、蒸发皿、真空泵的使用；5) 掌握加热溶解操作；各种过滤操作；蒸发、浓缩、冷却、析晶操作；6) 通过粗食盐提纯实验，了解盐类溶解度知识和沉淀溶解平衡原理的应用。2、酸碱中和滴定内容：酸碱中和滴定要求：1) 掌握移液管洗涤；2) 掌握移液管的移液、放液；3) 掌握滴定管的选择；4) 掌握滴定管的洗涤、试漏；5) 掌握装液、排气泡、调零；6) 掌握终点判定和记录数据；7) 实验结束的整理。3、含铬废水的处理定内容：使用72型分光光度计测量水中六价铬要求：1) 掌握正确掌握开机顺序；2) 掌握正确调节零点；3) 掌握正确选择参比溶液；4) 掌握正确调节参比溶液吸光度的零点；5) 掌握正确读数和正确绘制标准曲线；6) 掌握正确对样品进行读数；7) 掌握正确对测量数据进行处理。4、醋酸电离度和电离常数的测定内容：用PH计测量溶液的PH值要求：1) 掌握标准溶液的配制方法；2) 掌握滴定原理、滴定操作；3) 掌握正确判断滴定终点；4) 掌握用pH计的使用方法；5) 掌握电极的清洗方法。注：技能考试学生需带普通计算器。辽宁石油化工大学专升本招生考试 化学工程与工艺 专业综合课试题（样卷） 第一部分 化工原理试题(70分)一、填空题（每空2分，共20分） 1. 20煤油在圆形直管内流动，密度为810kg/m3，粘度为3mPas，管内径为50mm，煤油在管内流量为6m3/h，则该流体的流动类型为（ ）。2. ( )和( )的交点为离心泵的工作点。3. 对流可分为两类：（ ）和（ ）。4. 间壁式换热器的热量传递过程包括三个步骤：热流体以（ ）将热量传递到间壁的一侧；热量自间壁的一侧以（ ）传递到另一侧；热量再以（ ）从壁面向冷流体传递热量。5. 精馏过程的回流包括（ ）和（ ）。二、选择题（每题3分，共12分） 1. 若F=225.2kmol/h，xF=0.15，xD=0.82，xW=0.0004，则塔釜残液量为（ ）。 A 41.1 kmol/h B 184.1 kmol/h C 141.1 kmol/h D 84.1 kmol/h2. 氨水中氨的质量分数为0.25，则氨水中氨的摩尔比为（ ）。 A 0.333 B 0.261 C 0.353 D 0.3613. 用饱和水蒸气将原料由100加热至120。原料液的流量为100 m3/h，密度为1080 kg/m3，平均等压热容为2.93 kJ/(kg)。已知传热系数为680 W/（m2），传热平均温差为23.3，求所需的传热面积为（ ）。 A 111m2 B 101 m2 C 121 m2 D 112 m24. 某平壁厚0.40米，内、外表面温度为1500和300，壁材料的导热系数=0.815+0.00076t W/（m）,若导热面积为2m2，求通过此壁面的传热速率：（ ）。A 4500W B 4500kW C 9000W D 9000kW三、名词解释（每题4分，共8分）1. 分子扩散2. 气泡夹带四、计算题（每题15分，共30分）1. 如图所示用泵将贮槽中的某油品以40 m3/h的流量输送到高位槽，两槽的液位差为20m，输送管型号1052.5mm，管子总长为450m（包括各种局部阻力的当量长度在内）试计算泵所需的有效功率。若泵的效率为75%，则泵的轴功率为多少？设两槽液面恒定。油品的密度为890 kg/m3，黏度为0.187PaS。2. 在逆流操作的吸收塔中，用纯溶剂等温吸收某气体混合物中的溶质。在常压、27下操作时混合气体流量为1200。气体混合物的初始浓度为0.05（摩尔分数），塔截面积为0.8m，填料层高度为4m，气相体积总传质系数Ka=100，气液平衡关系服从亨利定律，且已知吸收因数为1.2。试求：混合气体离开吸收塔的浓度和吸收率。第二部分 无机化学试题 （60分）一、是非题（每题1分，共10分）1.往 HAc 稀 溶 液 中 加 入 水，HAc 的 解 离 度 增 大， 所 以 c(H+) 也 增 大。 - ( )2.反应CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)在700时的K =2.9210-2，在900时，K =1.05，则此反应是放热反应。-（ ）3.将1L1.0mol.L-1氨水稀释到5L，则氨水的离解度增大，溶液的氢氧根离子浓度随之增大。-（ ）4.根据酸碱质子理论，H2O、HS- 和HPO42-均为酸碱两性物质。-( )5.凡是溶度积相等的盐，它们的溶解度相等。- （ ）6.氧化还原电对的电极电势越大，则其氧化型作为氧化剂的氧化能力就越强。 （ ）7将PH=1.00和PH=3.00的HCl溶液等体积混合，则混合溶液的PH=2.00。- ( )825 时，0.1 molL-1 氨 水 的 标 准 解 离 常 数 是 1.7510-5 ， 而 0.3 molL-1 氨 水 的 标 准 解 离 常 数 为 31.7510-5 。-（ ）9 氢电极（H+/H2）的电极电势等于零。-( )10 K 是 第 四 周 期 I A 族 元 素， 其 价 电 子 构 型 是3d104s1。 -（ ）二、填空题（每空1分，共20分）1、某温度下，反应SO2(g)+ O2(g) SO3(g)的平衡常数K =50；在同一温度下，反应 2 SO3(g) 2 SO2(g) + O2(g) 的平衡常数为 _ 。2、根据酸碱质子理论，H2O的共轭酸是 _ ,共轭碱是 。 3 某温度下已知 0.10 molL-1 的某一元弱酸溶液中其解离 度 a=0.02，当该一元弱酸浓度为 0.050 molL-1 时，其解离度 a 为 _。4、在0.1mol.L-1HAC溶液中加入少许NaCl晶体，溶液的PH值将 ，若以Na2CO3代替NaCl，则溶液的PH值将会 。5、 对于反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) (DrH 0,即放热反应)，若升高温度，平衡向 移动，若增大系统压力，平衡 移动,加入催化剂，平衡 移动。6、 电 对 MnO/Mn2+ 的 E 随 c(H+) 增 大 而_，Cu2+/Cu 的 E 随 c(H+) 变 化 而 _。7、Cu（NH3）4SO4 的命名为 ； 8、原电池 (-)Pb | Pb(NO3)2CuSO4 | Cu(+) 正极发生的是 反应，电极反应式是 ；负极发生的是 反应，电 极反应式是 ； 9、已知铜元素在酸性溶液中的电势图：Cu2+ Cu+Cu ，则Cu+（能/否） 发生歧化反应，方程式是 _。10、与碱金属相比，碱土金属含氧酸盐的热稳定性 _ 。11、Cl2与水发生歧化反应的化学方程式是 _。三、配平下列氧化还原反应（每题2分，共10分）1 Cr2O72 + SO32- + H+ Cr3+ + SO42-2 ClO3- + S2- Cl- + S + OH-3 KI + KIO3 + H2SO4 I2 + K2SO44 Cl2 + NaOH NaCl + NaClO35 Cu + HNO3（稀） Cu(NO3)2 + NO + H2O四、计算题（每题5分，共20分） 1、在一密闭容器中,反应: CO + H2 O ( g ) CO2 + H2 的平衡常数K = 2.6 (476) ,求:(1) 当H2 O 和 CO 的物质的量之比为1时, CO 的转化率为多少?(2) 当H2 O 和 CO 的物质的量之比为3时, CO 的转化率为多少?2、已知25时，Ag2CrO4的溶度积为1.110-12，试求Ag2CrO4(s)在水中的溶解度 （g.L-1）。（M (Ag2CrO4)=331.7）3、0.002 mol.L-1Na2SO4溶液与0.02 mol.L-1BaCl2溶液等体积混合，问SO42-能否沉淀完全？(已知Ksp ( BaSO4)=1.110-10)4、298k时，在Fe3+、Fe2+的混合溶液中加入NaOH溶液时，有Fe(OH)3、Fe(OH)2沉淀生成（假设无其他反应发生）。当沉淀达到平衡时，保持C(OH-)=1.0 mol.L-1。求E (Fe3+ /Fe2+ )为多少？(已知Ksp ( Fe(OH)3 )=2.810-39 , Ksp (Fe(OH)2)=4.8610-17 ,E (Fe3+ / Fe2+ )=0.769v)原子量：H：1 N：14 C：12 O：16 Na：23 Ba：137 CI：35.5 S：32 Fe ：56 Ag ：108 Cr ：52 第三部分 有机化学 (70分)一 对下列化合物系统命名或写出结构式（10分）(1) 2,4二甲基戊烷 (6) Br CH2 CH3 C= C CH3 CH2 CH2 CH3 (2) 2丁烯1醇 （7） CH3 CHCH(CH3)2 CH3 （3）3甲基丁醛 (8) CHCH(CH3)2 CH2 CH3 CH2 CH3 （4）1间乙苯基3溴戊烷 (9) CH3CHCHCHCH3 OH CH2 CH3 （5）1，2，3，5四甲苯 （10） BrCH2CH=CHCH2COOH