2024年湖南工學院專升本考試大綱（化學工程與工藝），本科目考試內容主要涵蓋《化工原理》與《物理化學》等化工專業基礎課程，主要包括流體流動、流體輸送、機械分離、吸收、蒸餾、氣液傳質設備、氣體的pVT關系、熱力學第一定律、熱力學第二定律、化學平衡、相平衡、化學動力學基礎等方面，主要考查考生對物理化學及化工原理的基本知識和基本方法的理解、掌握程度，以及綜合運用化工基本知識分析和解決簡單實際問題的能力分析和解決問題的綜合能力。

　　一、流體流動

　　(1)掌握單元操作的概念;因次、單位制和單位換算;了解《化工原理》課程的性質、研究對象、任務和基本內容;初步建立工程觀點。

　　(2)掌握流體流動基本概念(密度、比容、比重、壓力、粘度、牛頓粘性定律、雷諾數、直管阻力、局部阻力、當量長度、當量直徑、因次分析法等);了解各種流量計的結構及測量原理。

　　(3)理解流體靜力學方程、連續性方程、伯努利方程、阻力損失產生的原因及計算方法，并能運用進行流體流動類型的判定、管路的計算、流速及管徑的確定等。

　　二、流體輸送

　　(1)了解流體輸送設備在生產中的應用及分類;熟悉流體輸送設備的基本結構、工作原理及特性、流量調節方法、適用范圍等。掌握離心泵的性能參數、特性曲線及工作點調節;理解“汽蝕”、“氣縛”現象及預防措施;熟悉離心泵操作注意事項，掌握管路特性曲線、離心泵安裝高度的計算。

　　(2)熟悉壓縮機、鼓風機、通風機的工作原理、特點及選用方法，了解離心通風機的特性參數和特性曲線;能進行風量、風壓的計算;掌握真空泵的主要性能及選型。

　　三、機械分離

　　(1)了解單個顆粒、顆粒群、顆粒床層特性的表示方法;掌握重力沉降和離心沉降的基本原理、沉降速度的定義及基本計算方法;熟悉降塵室、旋風分離器的工作原理和操作要點，掌握除塵室內顆粒分離的條件及除塵室的計算。

　　(2)掌握過濾操作的基本概念(過濾介質、過濾速率、恒壓過濾、恒速過濾、過濾常數等);熟悉板框過濾機、葉濾機、回轉真空過濾機的基本結構和操作方法;掌握過濾常數的測定方法。

　　四、傳熱

　　(1)了解傳熱的三種基本方式，掌握傳熱基本概念(熱流量、熱通量、傳熱速率、熱導率、對流傳熱系數、黑體、白體、透熱體、黑度)。

　　(2)了解熱傳導的基本原理、穩態傳熱和非穩態傳熱，理解傅里葉定律，并能用其進行平壁及圓筒壁一維定態熱傳導計算及分析。

　　(3)了解對流傳熱的基本原理、牛頓冷卻定律，熟悉影響對流傳熱的主要因素，Nu，Re，Pr，Gr等特征數的物理意義，掌握無相變管內強制對流傳熱系數關聯式，能夠正確選用關聯式計算對流傳熱系數。了解蒸氣冷凝的方式及液體在大容器內沸騰時的沸騰曲線。

　　(4)掌握傳熱速率方程與熱負荷計算、平均溫差計算、總傳熱系數計算及分析、傳熱面積計算;熟悉工業生產中常用的換熱器類型、結構、特點;掌握列管式換熱器的設計與選型;了解傳熱過程的強化措施及強化傳熱途徑。

　　五、吸收

　　(1)了解費克定律，掌握雙組分等分子反向擴散以及單向擴散的分析與計算;了解吸收的概念、用途及分類、吸收設備及流程;理解氣體的溶解度、吸收傳質速率方程及其分析;掌握傳質速率方程的各種表達式以及相關的分傳質系數與總傳質系數的關系。

　　(2)理解并掌握氣液相平衡關系(亨利定律)及其應用;了解填料塔主要結構和各塔內構件的作用及其對填料塔性能的影響，掌握吸收塔物料衡算與操作線方程、填料層高度計算、吸收劑用量的確定;了解傳質單元高度的影響因素;

　　(3)理解傳質單元的物理意義;掌握塔板數和塔徑的計算，脫吸的方法及計算;理解吸收塔的調節和操作型問題;了解多組分吸收、化學及非等溫吸收、傳質系數關聯式，滲透理論，表面更新理論，掌握雙膜理論的基本論點。

　　六、蒸餾

　　(1)了解簡單蒸餾和平衡蒸餾的原理和計算;理解理想溶液與拉烏爾定律、揮發度和相對揮發度、非理想溶液的概念;掌握相平衡方程、氣液相平衡圖的含義、平衡級蒸餾和精餾的原理。

　　(2)理解理論板及恒摩爾流的含義、進料狀況對提餾段的影響;掌握物料衡算和操作線方程、理論塔板層數的計算。了解塔板效率與實際塔板數，填料精餾塔的填料層高度;理解回流比的影響及選用，理論板數的捷算法;掌握精餾塔的操作型與設計型問題的分析和計算。了解精餾塔的熱量衡算，精餾塔內的溫度分布和靈敏板。

　　(3)了解水蒸汽蒸餾、間歇精餾、特殊精餾、反應精餾及多元精餾的概念、特點。掌握關于二元連續精餾的其它流程的計算。

　　七、氣體的pVT關系

　　(1)理解理想氣體狀態方程(理想氣體狀態方程、理想氣體模型)、理想氣體混合物(道爾頓定律、阿馬格定律)、真實氣體的液化及臨界參數(真實氣體的液化、臨界參數、真實氣體狀態方程(壓縮因子)、對應狀態原理等;

　　(2)理解和掌握理想氣體、道兒頓分壓定律、阿馬加分容定律的概念、公式及應用，對應狀態原理、壓縮因子Z及其物理意義。

　　八、熱力學第一定律

　　(1)了解熱力學基本概念及術語(系統、環境、狀態函數、熱力學平衡、途徑與過程、熱與功、熱力學能)、熱力學第一定律、恒容熱、恒壓熱、焓、熱容(摩爾定容熱容、摩爾定壓熱容)、相變焓、化學反應焓(標準摩爾燃燒焓、標準摩爾生成焓、標準摩爾反應焓)、

　　(2)理解并掌握標準摩爾反應焓的計算(由標準摩爾生成焓計算標準摩爾反應焓、由標準摩爾燃燒焓計算標準摩爾反應焓)及可逆過程與可逆體積功計算;理解和掌握摩爾定容熱容、摩爾定容熱容的基本概念及單純PVT變化的Q、W、△U、△H的計算，摩爾相變焓的概念及相變過程的Q、W、△U、△H的計算，燃燒焓、反應焓、生成焓的基本概念及化學變化過程Q、W、△U、△H的計算、可逆體積功的概念及計算。

　　九、熱力學第二定律

　　(1)了解卡諾循環與卡諾定律、熵的物理意義、規定熵和標準熵判據;

　　(2)理解并掌握熵變的計算(單純PVT變化△S的計算、相變過程△S的計算、環境熵變的計算)、熱力學第三定律及化學反應熵變的計算、亥姆霍茲函數及吉布斯函數(亥姆霍茲函數及判據、吉布斯函數及判據;亥姆霍茲函數及吉布斯函數的計算)、熱力學第二定律在單組分系統相平衡中的應用(克拉佩龍方程、克勞修斯-克拉佩龍方程)。

　　十、化學平衡

　　(1)了解化學反應的方向及平衡條件、等溫方程及標準平衡常數;

　　(2)理解和掌握化學反應等溫式和平衡條件;能夠利用化學反應等溫式判斷化學反應的方向和限度的方法;掌握平衡組成的計算;理解掌握等壓方程的概念及計算;理解并掌握溫度對標準平衡常數的影響及標準摩爾吉布斯函數的計算。

　　十一、相平衡

　　了解相律(定義、公式及應用)，能夠掌握和分析單組分系統相圖、二組分理想液態混合物的氣—液平衡相圖、二組分固態不互溶凝聚系統相圖、生成化合物的二組分凝聚系統相圖。

　　十二、化學動力學基礎

　　(1)了解基元反應、非基元反應、反應機理的概念，理解基元反應速率方程的推導-質量作用定律，理解反應速率方程的一般形式、反應速率常數及反應級數的概念及反應級數與化學計量系數的關系;

　　(2)掌握零級、一級和二級、n級反應的速率方程的公式及其應用，掌握溫度對速率方程的影響-阿倫尼烏斯方程及其應用;了解活化能的概念，掌握復合反應速率的近似處理-選擇控制步驟法、平衡態近似法、穩態近似法;理解速率方程的確定方法，掌握鏈反應機理的特點。

　　Ⅱ. 考試形式與試卷結構

　　一、考試形式

　　考試采用閉卷、筆試形式。試卷滿分200分，考試時間150分鐘。

　　二、試卷結構

　　試卷包括填空題、選擇題、判斷題、分析題、計算題。其中，填空題共30分、選擇題40分、判斷題20分、分析題50分、計算題60分。

　　三、參考教材

　　(1)譚天恩、竇梅等編著, 化工原理(上、下冊)(第四版)(第四版). 化學工業出版社, 2018.

　　(2)天津大學物理化學教研室主編, 物理化學(上、下冊)(第六版). 北京：高等教育出版社, 2019.