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物化大纲

物化大纲
物化大纲

《物理化学》教学大纲

(Physical Chemistry)

一、课程名称、对象

名称:物理化学(Physical Chemistry)

授课对象:化学工程、生物工程、环境工程、制药工程、高分子材料工程及应用化学等本科专业。

学时:应用化学专业104学时,其他专业96学时。

二、教学内容

平衡篇

| 物质的pVT性质 | 热力学第一定律 |热力学第二定律 |多组分系统热力学 |化学平衡 |相平衡 |

物理化学的平衡篇主要研究平衡规律:当系统的一个平衡态由于条件变化而变化为另一个平衡态时,能量、体积和各物质的数量变化的规律。平衡篇共6章,第1章物质的pVT性质,主要介绍理想气体和真实气体的pVT关系及普遍化计算。第2章和第3章介绍热力学定律、热力学基本方程及纯物质特性。第4章介绍多元系统的热力学特性。第5章介绍化学平衡规律。第6章介绍相平衡规律。

第一章物质的pVT性质

一、本章基本要求

?掌握理想气体状态方程。

?掌握理想气体的宏观定义及微观模型

?掌握分压、分体积概念及计算。

?理解真实气体与理想气体的偏差、临界现象。

?掌握饱和蒸气压概念。

?理解范德华状态方程、对应状态原理和压缩因子图,了解对比状态方程及其它真实气体方程。

二、教学内容

1.理想气体及状态方程

分压定律、分体积定律。

2.真实气体

的p-V图)、临界真实气体与理想气体的偏差、范德华方程.真实气体的液化(C0

2

现象、临界参数。

3.对应状态原理及压缩因子图

对比参数、对应状态原理。

用压缩因子图进行普遍化计算。

三、介绍本章涉及的科学家史话。

四、介绍本章理论知识在科研及前沿领域的应用实例。

第二章热力学第一定律

一、本章基本要求

?理解系统与环境、状态、过程、状态函数与途径函数等基本概念,了解可逆过程的概念。

?掌握热力学第一定律文字表述和数学表达式。

?理解功、热、热力学能、焓、热容、摩尔相变焓、标准摩尔反应焓、标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓等概念。

?掌握热力学第一定律在纯 P V T 变化、在相变化及化学变化中的应用,掌握计算各种过程的功、热、热力学能变、焓变的方法。

二、教学内容

1、基本概念及术语

系统、环境、性质、状态、状态函数、平衡态、过程、途径。

2、热力学第一定律

功、热、热力学能(内能),热力学第一定律。

恒容热、恒压热、焓。

3、.可逆过程体积功的计算

可逆过程.恒温可逆过程与绝热可逆过程功的计算。

4、热容

平均热容、真热容。定压摩尔热容、定容摩尔热容。

Cp,m与Cv,m的关系。

5、热力学第一定律对理想气体的应用

焦耳实验,理想气体的热力学能与焓,理想气体的热容差,理想气体的恒温、恒压、恒容与绝热过程。

6、相变焓

*7、溶解熔与稀释焓

8、标准摩尔反应焓

反应进度,标准态,标准摩尔反应焓,标准摩尔生成焓及标准摩尔燃烧焓.标准摩尔反应焓与温度的关系。

9、热力学第一定律对实际气体的应用

实际气体的热性能与焓

焦耳--汤姆生效应、节流系数。

*10、热力学第一定律在稳流过程的应用。

三、介绍本章涉及的科学家史话。

四、介绍本章理论知识在科研及前沿领域的应用实例。

第三章热力学第二定律

一、本章基本要求

?理解自发过程、卡诺循环、卡诺定理。

?.掌握热力学第二定律的文字表述和数学表达式。

?.理解熵、亥姆霍兹函数、吉布斯函数定义;掌握熵增原理、熵判据、亥姆霍兹函数判据、吉布斯函数判据。

?掌握物质纯PVT变化、相变化中熵、亥姆霍兹函数、吉布斯函数的计算及热力学第二定律的应用。

?掌握主要热力学公式的推导和适用条件。

?掌握热力学基本方程和麦克斯韦关系式;理解推导热力学公式的演绎方法。?理解克拉佩龙方程、克劳修斯――克拉佩龙方程,掌握其计算。

二、教学内容

1.热力学第二定律

自发过程的共同特征,热力学第二定律的文字表述。

卡诺循环及卡诺定理,热力学第二定律的数学表达式,熵增原理及熵判据。2.熵变计算

简单p.V.T变化过程的熵变。

可逆相变与不可逆相变,相变过程的熵变。

3.热力学第三定律

热力学第三定律,规定熵、标准熵。化学反应熵变的计算。

4.亥姆霍兹函数与吉布斯函数的定义,恒温恒容过程与恒温恒压过程方向的判据,亥姆霍兹函数与吉布斯函数变化的计算。

5.热力学基本方程和麦克斯韦关系式

热力学基本方程,麦克斯韦关系式。

证明热力学等式的一般方法。

6.热力学第二定律应用举例

--克拉佩龙方程和克劳修斯-克拉佩龙方程。

三、介绍本章涉及的科学家史话。

四、介绍本章理论知识在科研及前沿领域的应用实例。

第四章多组分系统热力学

一、本章基本要求

?了解混合物与溶液的区别,会各种组成表示之间的换算。

?理解拉乌尔定律、享利定律,掌握其有关计算。

?了解稀溶液的依数性,并理解其应用。

?理解偏摩尔量及化学势的概念。了解化学势判别式的使用。

?理解理想液态混合物的定义,理解混合性质。

?了解理想气体、真实气体、理想液态混合物、理想稀溶液中各组分化学势的表达式。

?理解逸度的定义,了解逸度的计算。

?理解活度及活度系数的概念。了解真实理想液态混合物、真实溶液中各组分化学势的表达式。

二、教学内容

1.拉乌尔定律与享利定律

2.偏摩尔量与化学势

偏摩尔体积及其它偏摩尔量.吉布斯--杜亥姆方程。

化学势,理想气体化学势,真实气体的化学势。

3.理想液态混合物

理想液态混合物中任一组分的化学势,理想液态混合物的混合性质。

4.理想稀溶液

溶剂、溶质的化学势。

分配定律。

稀溶液的依数性(蒸气压下降,凝固点降低,沸点升高,渗透压)。

5.逸度与逸度系数

逸度及逸度系数概念、计算及普遍化逸度系数图,路易斯--兰德尔逸度规则。

6.活度及活度系数

真实液态混合物,真实溶液中各组分的活度及活度系数,标准态。

三、介绍本章涉及的科学家史话。

四、介绍本章理论知识在科研及前沿领域的应用实例。

第五章化学平衡

一、本章基本要求

?了解热力学第三定律,规定熵、标准熵,理解标准摩尔反应熵定义及计算。?理解摩尔反应吉布斯函数、标准摩尔反应吉布斯函数、标准摩尔生成吉布斯函数定义及应用。

?了解化学反应过程的推动力。

?掌握标准平衡常数的定义。理解等温方程和范特霍夫方程的推导及应用。?掌握用热力学数据计算平衡常数及平衡组成的方法判断在一定条件下化学反应可能进行的方向,会分析温度、压力、组成等因素对平衡的影响。

?了解真实气体化学平衡及溶液中的化学平衡。

二、教学内容

1.化学反应的方向和限度

反应的吉布斯函数变化,化学反应平衡的条件.标准平衡常数的导出,化学反应等温方程式。

2.理想气体反应的平衡常数

标准平衡常数的性质,Kθ、Kp、Kcθ、Ky、Kn的关系,平衡常数及平衡组成的计算。

3.有纯态凝聚相参加的理想气体反应

标准平衡常数的表示式,分解压力与分解温度。

4.标准摩尔反应吉布斯函数ΔrGmθ,ΔrGmθ=-RTlnKθ,标准摩尔生成吉布斯函

Gmθ、ΔrGmθ的计算。

数Δ

f

5.温度对标准平衡常数的影响

吉布斯一亥姆霍兹方程,范特霍夫方程,不同温度下平衡常数的求算。

6.其它因素(浓度、压力、惰性组分)对平衡的影响

7.同时平衡

8.真实气体的化学平衡

*9.混合物及溶液中的化学平衡

三、介绍本章涉及的科学家史话。

四、介绍本章理论知识在科研及前沿领域的应用实例。

第六章相平衡

一、本章基本要求

?理解相律的意义、推导,掌握其应用。

?掌握单组分系统、二组分气――液平衡系统和二组分凝聚系统典

型相图的分析和应用。

?掌握用杠杆规则进行分析与计算。

?了解由实验数据绘制简单相图的方法。

二、教学内容

1.相律

相、组分数、自由度数,相律的推导。

2.单组分系统相平衡

水的相图。

3.两组分液态完全互溶系统的气-液平衡

理想液态混合物的p-X图、T-X图,杠杆规则。

真实液态混合物的p-X图、T-X图,恒沸混合物,精馏原理。

4.两组分液态部分互溶系统气-液平衡

部分互溶系统的温度-溶解度图。

部分互溶系统的气-液平衡相图(T-X图)。

5.两组分液态完全不互溶系统的气-液平衡T-X图,p-T图,水蒸汽蒸馏

6.两组分系统的液一固平衡

两组分固态不互溶凝聚系统相图(生成低共熔混合物的相图,水盐系统相图)。生成化合物(稳定、不稳定)的凝聚系统相图。

两组分固态互溶(完全互溶、部分互溶)系统的相图。

热分析法及步冷曲线、溶解度法,。

三、介绍本章涉及的科学家史话。

四、介绍本章理论知识在科研及前沿领域的应用实例。

统计篇

| 独立子系统统计热力学 |*相依子系统统计热力学|

物理化学统计篇的内容从微观到宏观的层次。它研究由大量微观粒子所构成的系统的平衡性质和速率性质,提供由物质的微观特性预测物质宏观性质的普遍规律和方法。本篇主要介绍独立子系统的统计热力学,化学类专业适当介

绍相依子的统计热力学。

第七章统计热力学初步

一、本章基本要求

?了解统计热力学的基本假设。

?了解粒子的运动形式、能级分布与状态分布了解分布的微态数及系统的总微态数。

?了解最概然分布及平恒分布

?理解玻尔兹曼分布的意义和应用。

?理解粒子配分函数的意义及计算

?理解热力学函数与配分函数的关系。

二、教学内容

独立子系统统计热力学

1、基本概念

统计系统分类、粒子的运动形式各种运动形式的能级公式。能级分布与状态分布。

2.分布的微态数及系统的总微态数

分布微态数的计算,系统的总微态数。

3.最可几分布与平衡分布

等概率假设,最概然分布。

波尔兹曼分布(拉格朗日待定乘数法)。

最概然分布与平衡分布的关系。

4粒子配分函数的计算

配分函数的析因子性质,能量零点对配函数的影响。平动配分函数的计算,双原子分子转动,振动配分函数的计算。

5.粒子配分函数与系统热力学性质的关系

理想气体的热力学性质

理想气体的统计热力学模型

理想气体的全配分函数

理想气体的状态方程式

理想气体的热力学与热容

理想气体的统计熵

理想气体的化学平衡常数

平衡常数的统计表达式。

三、介绍本章涉及的科学家史话。

四、介绍本章理论知识在科研及前沿领域的应用实例。

*相依子系统统计热力学

*1.统计系综理论

标本系统,系综。微正则系综,正则系综,巨正则系综。

*2.正则系综

标本系统按系统的微观状态的分布,正则分布,热力学函数与正则配分函数的关系式。

*3.正则配分函数和位形配分函数

经典相空间的量子力学修正,位形配分函数,正则配分函数,独立子系统,pVT 关系。

速率篇

速率篇在宏观层次上讨论化学变化随时间及温度的变化规律及反应机理,以及基元反应的速率理论和各类反应(光化学、溶液中的反应、催化反应等)的宏观规律。

第八章化学动力学基础

一、本章基本要求

?理解化学反应速率、理解基元反应及反应分子数的概念。

?反应速率常数以及反应级数的概念。

?掌握通过实验确立速率方程的方法。

?掌握一级、二级、n级反应的速率方程及其应用。

?了解典型复杂反应的特征。

?了解处理对行反应、平行反应和连串反应的动力学方法。

?理解定态近似法、平衡态近似法及速率决定步骤等处理复杂反应的近似方法。?理解阿累尼乌斯方程的意义,并掌握其应用。理解活化能及指前因子的意义。?了解基元反应速率理论的基本思想。理解气相双分子碰撞理论和过渡状态理论的基本公式及有关概念。

?了解链反应动力学的特点。

?了解多相反应的基本步骤。

?了解催化作用、光化学反应及溶液中反应的特征。

二、教学内容

1.化学反应的速率

反应速率的表示方法及实验测定。

2.化学反应的速率方程(微分式)

基元反应,基元反应的速率方程--质量作用定律,反应分子数。

速率方程的一般形式.反应级数。

速率常数。

3.速率方程的积分式

零级、一级、二级及n级反应的特点.半衰期。

4.速率方程的确定

微分方法,积分法,半衰期法。

5.温度对反应速率的影响

阿累尼乌斯公式,活化能。

6.复杂反应

对行反应,平行反应、连串反应、链反应的反应机理及速率方程。

复杂反应速率的近似处理法。

7.链反应

链反应机理,直链反应的动力学方程,链反应与爆炸

8.反应速度理论

气相双分子简单碰撞理论,过渡状态理论。

*9.溶液中的反应

10.光化学,光化反应的基本定律,量子效率,光化反应的机理与速率方程。

11.催化反应

催化作用的通性:催化剂的作用、活性和选择性。

催化反应的一般机理。

*均相催化反应:酸碱催化、络合催化、酶化学。

气-固相催化反应:催化剂在固体表面上的吸附,气-固相催化反应的步骤,气-固相表面反应控制步骤催化反应动力学。

三、介绍本章涉及的科学家史话。

四、介绍本章理论知识在科研及前沿领域的应用实例。

扩展篇

| 电化学 | 表面现象 |胶体化学 |

扩展篇将前面几篇总结的知识,扩展应用于界面现象、电解质溶液、电化学反应以及胶体化学,本篇含三章:第九章电化学,第十章界面化学,第十一章胶体化学。综合讨论这些系统的相平衡、化学平衡、传递速率和反应速率的规律。

第九章电化学

一、本章基本要求

?了解表征电解质溶液导电性质的物理量(电导、电导率、摩尔电导率、电迁移率,迁移数)。

?理解离子平均活度及平均活度系数定义并掌握其计算。了解离子强度的定义。?了解德拜-休格尔极限公式计算离子平均活度系数的方法。

?理解可逆电池的概念,理解能斯特方程的推导掌握其应用。

?掌握电池电动势与热力学函数的关系及其计算。

?掌握常用电极符号、电极反应及其电极电势的计算,掌握电池电动势的计算及其应用。

?理解原电池的设计原理。

?了解极化作用和超电势的概念。

二、教学内容

1.电解质溶液导电机理及导电能力

电解质溶液的导电机理,法拉弟定律。

离子的迁移现象、迁移数、迁移数的实验测定(希托夫法)。

电导、电导率、摩尔电导率,影响电导的因素。

离子独立运动定律。

电迁移率。

电导的实验测定及应用(计算弱电解质的电离度和电离常数、计算难溶盐的溶解度、电导滴定)。

2.电解质的平均活度和平均活度系数

3.德拜-休格尔极限公式

4.原电池的电动势

金属与溶液间电势差的产生,原电池的电动势。

5.可逆电极与可逆电池

电池的充电与放电,可逆电池的条件。第一、二类电极、氧化-还原电极。

6.原电池热力学

电池的电动势与电池反应的ΔrGm,ΔrHm,ΔrSm之间的关系。

能斯特方程

7.电极电势

标准氢电极、参比电极,电极电势及其计算。

电池电动势与电极电势的关系.电极反应的ΔrGm。

8.浓差电池

电极浓差电池与电解质浓差电池。

液体接界电势的产生及计算。

盐桥的作用.

9.电池设计

将反应设计成电池的一般方法。

10.极化作用

分解电压、极化与超电势、极化曲线、析出电势。

电解时的电极反应。

三、介绍本章涉及的科学家史话。

四、介绍本章理论知识在科研及前沿领域的应用实例。

第十章表面现象

一、本章基本要求

?理解表面张力及表面吉布斯函数的概念。

?理解接触角、润湿、附加压力的概念及其与表面张力的关系。

?理解拉普拉斯公式及开尔文公式的应用。

?理解亚稳状态与新相生成的关系。

?理解物理吸附与化学吸附的含义和区别。

?了解兰格缪尔单分子层吸附理论,理解兰格缪尔吸附等温式。

?了解溶液界面的吸附及表面活性物质的作用与应用。

?了解吉布斯吸附公式的含义和应用。

二、教学内容

1.表面吉布斯函数与表面张力

2.润湿现象

接触角,杨氏(Yong)方程,润湿与辅展。

3.弯曲液面的附加压力,饱和蒸汽压,拉普拉斯(Laplace)方程,开尔文(Kelvin)方程和毛细现象

4.亚稳状态和新相的生成

过饱和蒸气、过热液体、过冷液体、过饱和溶液。

5.固体表面上的吸附作用

物理吸附与化学吸附

等温吸附,弗仑德利希经验式。

兰格谬尔单分子层吸附理论.及兰格谬尔吸附等温式

BET吸附公式及固体表面积的测定。

6.液体表面吸附作用

吉布斯吸附公式,表面活性物质。

三、介绍本章涉及的科学家史话。

四、介绍本章理论知识在科研及前沿领域的应用实例。

第十一章胶体化学

一、本章基本要求

?了解分散体系的分类及胶体的定义

?理解溶胶的光学性质、动力性质和电学性质。

?理解胶团的结构和胶体稳定性与聚沉作用。

二、教学内容

1.胶体及分散物系概述

分散物系的基本性质与分类。

2.胶体的光学性质

丁达尔效应,雷利公式。

3.胶体的动力性质

布朗运动,扩散,沉降与沉降平衡。

4.胶体的电学性质

电泳、电渗现象

双电层结构,沉降电势,流动电势。

胶团结构。

5.憎液溶胶的稳定和聚沉

胶粒带电的稳定作用,憎液溶胶的聚沉,聚沉值。

物化法去除氨氮的药剂

物化法去除氨氮的药剂 物化法去除氨氮的药剂有哪些?过量氨氮排入水体将导致水体富营养化,降低水体观赏价值,并且被氧化生成的硝酸盐和亚硝酸盐还会影响水生生物甚至人类的健康。因此,废水脱氮处理受到人们的广泛关注。目前,主要的脱氮方法有生物硝化反硝化、折点加氯、气提吹脱和离子交换法等。 1、吹脱法 在碱性条件下,利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系进行分离的一种方法。一般认为吹脱效率与温度、pH、气液比有关。 2、沸石脱氨法 利用沸石中的阳离子与废水中的NH4+进行交换以达到脱氮的目的。沸石一般被用于处理低浓度含氨废水或含微量重金属的废水。另外,沸石也可去除渗滤液中的氨氮,且进水氨氮浓度越大,吸附速率越大。Na-Zeo沸石具有较好的氨氮效果,增加离子交换床的高度可以提高氨氮去除率。应用沸石脱氨法考虑沸石的再生问题,通常有再生液法和焚烧法。采用焚烧法时,产生的氨气进行处理。 COD剂氨氮去除剂去磷剂除臭剂管道清洗除臭剂

3、膜分离技术 利用膜的选择透过性进行氨氮脱除的一种方法。这种方法操作方便,氨氮回收率高,无二次污染。电渗析法和聚丙烯(PP)中空纤维膜法处理高浓度氨氮无机废水可取得良好的效果。 电渗析法处理氨氮废水的去除率可在85以上,具有流程简单、不消耗药剂、运行过程中消耗的电量与废水中氨氮浓度成正比的优点。PP中空纤维膜法脱氨效率>90,运行中需加碱,加碱量与废水中氨氮浓度成正比。 4、MAP沉淀法 主要反应:Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4。理论上讲以一定比例向含有高浓度氨氮的废水中投加磷盐和镁盐,当[Mg2+ ][NH4+][PO43 -]>2.5×10–13时可生成磷酸铵镁(MAP),除去废水中的氨氮。由于在多数废水中镁盐的含量相对于磷酸盐和氨氮会较低,尽管生成的磷酸铵镁可以做为农肥而抵消一部分成本,投加镁盐的费用仍成为限制这种方法推行的主要因素。 5、化学氧化法 利用强氧化剂将氨氮直接氧化成氮气进行脱除的一种方法。折点加氯是利用在水中的氨与氯反应生成氨气脱氨,这种方法还可以起到杀菌作用,但是产生的余氯会对鱼类有影响,故附设除余氯设施。 南京永禾环保工程有限公司是以承接水处理工程项目为主,并开发经营水处理相关产品,为用户提供综合技术服务的高科技工程公司。环境工程行业中颇具发展,公司实力雄厚,现有从事化工、水处理、环境工程专业和土建、电器、自动控制等专业的高中级工程技术人员20余人。 技术可广泛应用于锅炉水处理、电子、医药、饮料行业的纯水制备:苦碱水、COD剂氨氮去除剂去磷剂除臭剂管道清洗除臭剂

中科院物理化学考试大纲

读书破万卷下笔如有神 中科院研究生院硕士研究生入学考试 《物理化学(甲)》大纲 本《物理化学》(甲)考试大纲适用于报考中国科学院研究生院化学类专业的硕士研究生入学考试。《物理化学》是大学本科化学专业的一门重要基础理论课。它是从物质的物理现象和化学现象的联系入手探求化学变化基本规律的一门科学。物理化学课程的主要内容包括化学热力学(统计热力学)、化学动力学、电化学、界面化学与胶体化学等。要求考生熟练掌握物理化学的基本概念、基本原理及计算方法,并具有综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力。 一、考试内容 (一)气体 1、气体分子动理论 2、摩尔气体常数 3、理想气体状态图 4、分子运动的速率分布 5、分子平动能的分布 6、气体分子在重力场中的分布 7、分子的碰撞频率与平均自由程 8、实际气体 9、气液间的转变—实际气体的等温线和液化过程 10、压缩因子图—实际气体的有关计算 (二)热力学第一定律 1、热力学概论 2、热平衡和热力学第零定律-温度的概念 3、热力学的一些基本概念 4、热力学第一定律 5、准静态过程与可逆过程 6、焓 7、热容 8、热力学第一定律对理想气体的应用 9、Carnot循环 10、Joule-Thomson效应-实际气体的

H和U、热化学11 、赫斯定律12.读书破万卷下笔如有神 13、几种热效应 14、反应焓变和温度的关系— Kirchhoff定律 15、绝热反应—非等温反应 (三)热力学第二定律 1、自发过程的共同特征—不可逆性 2、热力学第二定律 3、Carnot定理 4、熵的概念 5、Clausius不等式与熵增加原理 6、热力学基本方程与T-S图 7、熵变的计算 8、熵和能量退降 9、热力学第二定律的本质和熵统计意义 10、Helmholtz自由能和Gibbs自由能 11、变化的方向和平衡条件 、G的计算示例12 13、几个热力学函数间的关系 14、热力学第三定律与规定熵 (四)多组分体系热力学及其在溶液中的应用 1、多组分系统的组成表示法 2、偏摩尔量 3、化学势 4、气体混合物中各组分的化学势 5、稀溶液中的两个经验定律 6、理想液态混合物 7、理想稀溶液中任一组分的化学势 8、稀溶液的依数性 9、活度与活度因子 10、分配定律—溶质在两互不相溶液相中的分配 (五)相平衡 1、多相体系平衡的一般条件

《物理化学》课程教学大纲

《物理化学》课程教学大纲 参考书:天津大学主编,《物理化学》高等教育出版社,2010年5月第五版 王岩主编,《物理化学学指导》,大连海事大学出版社,2006年6月 于春玲主编,《物理化学解题指导》。大连理工大学出版社,2011年11月 开课单位:轻工与化学工程学院基础化学教学中心 简介: 物理化学课程是化工类专业重要理论基础课,其内容主要包括:化学热力学、统计热力学、化学动力学三大部分。其先行课要求学生学习高等数学、大学物理、无机化学、分析化学、有机化学。 物理化学是从化学变化和物理变化联系入手,采用数学的手段研究化学变化的规律的一门科学。研究方法多采取理想化方法,集抽象思维和形象思维,其实验是采用物理实验的方法。 化学热力学采用经典的热力学第一定律、热力学第二定律、热力学第三定律,从宏观上研究化学变化过程的规律,通过理论计算来判断化学反应的方向和限度(化学平的衡位置)、以及平衡状态时系统的相变化、界面变化、电化学变化、胶体化学变化的规律,同时,研究影响这些变化规律的因素(如:温度、压力、浓度、组成等等)。 统计热力学则从微观上,用统计学的方法,研究化学反应的变化规律。试图通过理论的计算热力学的状态函数。 化学动力学研究化学反应的速率和机理,以及影响化学反应速率的条件(如:温度、压力、浓度、组成、催化剂等等)。通过化学反应的条件控制化学反应的进行,通过化学反应机理的研究,确定化学反应的速率方程。 第一章气体的pVT性质 考核内容: 一、理想气体的状态方程 二、理想气体混合物 三、气体的液化及临界参数 四、真实气体状态方程 五.对应状态原理及普遍化压缩因子图 第二章热力学第一定律 考核内容: 一、热力学基本概念 二、热力学第一定律 三、恒容热、恒压热,焓 四、热容,恒容变温过程、恒压变温过程1.热容

622物理化学考试大纲汇总

硕士研究生入学统一考试《物理化学Ⅰ》科目大纲 (科目代码:622) 学院名称(盖章):化学化工学院 学院负责人(签字): 编制时间:2014年8月20日

《物理化学Ⅰ》科目大纲 (科目代码:622) 一、考核要求 物理化学主要内容包括气体、化学热力学(统计热力学)、化学动力学、电化学、界面化学与胶体化学等。要求考生熟练掌握物理化学的基本概念、基本原理及计算方法。 二、考核目标 物理化学考试在考查基本知识、基本理论的基础上,注重考查考生灵活运用这些基础知识观察和解决实际问题的能力。它的评价标准是高等学校优秀毕业生能达到及格或及格以上水平,以保证被录取者具有较扎实的物理化学基础知识。 三、考核内容 第一章气体 §1.1 气体分子运动论 §1.2 摩尔气体常数 §1.3 理想气体的状态图 §1.4 气体运动的速率分布 §1.5 气体平动能分布 §1.6 气体分子在重力场中的分布 §1.7 分子的碰撞频率与平均自由程 §1.8 实际气体 §1.9 气液间的转变 §1.10 压缩分子图 掌握理想气体状态方程和混合气体的性质(组成的表示、分压定律、分容定律)。了解分子碰撞频率、平均自由程和实际气体概念,特别要了解实际气体的状态方程(范德华方程)以及实际气体的液化、临界性质、应状态原理与压缩因子图等。 第二章热力学第一定律及其应用 §2.1 热力学概论 §2.2 热平衡与热力学第零定律-温度的概念 §2.3 热力学的一些基本概念 §2.4 热力学第一定律 §2.5 准静态过程和和可逆过程 §2.6 焓 §2.7 热容 §2.8 热力学第一定律对理想气体的应用 §2.9 Carnot循环 §2.10 实际气体

物理化学甲大纲

《物理化学(甲)》大纲 本《物理化学》(甲)考试大纲适用于报考化学类专业的硕士研究生入学考试。《物理化学》是大学本科化学专业的一门重要基础理论课。它是从物质的物理现象和化学现象的联系入手探求化学变化基本规律的一门科学。物理化学课程的主要内容包括化学热力学(统计热力学)、化学动力学、电化学、界面化学与胶体化学等。要求考生熟练掌握物理化学的基本概念、基本原理及计算方法,并具有综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力。 一、考试内容 (一)热力学第一定律及其应用 1、热力学概论 2、热力学第一定律 3、准静态过程与可逆过程 4、焓 5、热容 6、热力学第一定律对理想气体的应用 7、实际气体 8、热化学 9、赫斯定律 10、几种热效应 11、反应热和温度的关系—基尔霍夫定律 12、绝热反应—非等温反应 13、热力学第一定律的微观说明 (二)热力学第二定律 1、自发过程的共同特征—不可逆性 2、热力学第二定律 3、卡诺定理 4、熵的概念 5、克老修斯不等式与熵增加原理 6、熵变的计算 7、热力学第二定律的本质和熵统计意义 8、亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能 9、变化的方向和平衡条件 10、G的计算示例 11、几个热力学函数间的关系 12、单组分体系的两相平衡—热力学对单组分体系的应用

13、多组分体系中物质的偏摩尔量和化学势 14、热力学第三定律与规定熵 15、不可逆过程热力学简介 (三)统计热力学基础 1、概论 2、玻兹曼统计 3、玻色–爱因斯坦统计和费米–狄拉克统计 4、配分函数 5、各配分函数的求法及其对热力学函数的贡献 6、分子的全配分函数 (四)溶液 — 多组分体系热力学在溶液中的应用 1、溶液组成的表示法 2、稀溶液中的两个经验定律 3、混合气体中各组分的化学势 4、理想溶液的定义、通性及各组分的化学势 5、稀溶液中各组分的化学势 6、理想溶液和稀溶液的微观说明 7、稀溶液的依数性 8、吉布斯–杜亥姆公式和杜亥姆–马居耳公式 9、非理想溶液 10、分配定律 — 溶质在两互不相溶液相中的分配 (五)相平衡 1、多相体系平衡的一般条件 2、相律 3、单组分体系的相图 4、二组分体系的相图及其应用 5、三组分体系的相图及其应用 (六)化学平衡 1、化学反应的平衡条件和化学反应的亲和势 2、化学反应的平衡常数与等温方程式 3、平衡常数的表示式 4、复相化学平衡 5、平衡常数的测定和平衡转化率的计算 6、标准生成吉布斯自由能 7、用配分函数计算θm r G ?和反应的平衡常数 8、温度、压力及惰性气体对化学平衡的影响

①天津大学《物理化学》考试大纲(2016年版)

一、考试的总体要求 1. 对本门课程中重要的基本概念与基本原理掌握其含义及适用范围; 2. 掌握物理化学公式应用及公式应用条件。计算题要求思路正确。步骤简明; 3. 掌握物理化学实验中常用物理量的测量(包括原理、计算式、如何测量)。能正确使用常用物化仪器(原理、测量精度、使用范围、注意事项) 二、考试内容及比例(重点部分) 1. 气体、热力学第一定律、热力学第二定律(~22 %) 理想气体状态方程、范德华方程、压缩因子定义。 热力学第一、第二定律及其数学表达式;pVT变化、相变化与化学反应过程中W、Q、U、H、S、A与G的计算;熵增原理及三种平衡判据。 了解热力学基本方程和麦克斯韦关系式的简单应用;克拉贝龙方程及克-克方程的应用。2. 多组分热力学及相平衡(~18 %) 偏摩尔量、化学势的概念;理想气体、理想稀溶液的化学势表达式;逸度、活度的定义以及活度的计算。 拉乌尔定律和亨利定律;稀溶液依数性的概念及简单应用。 相律的应用;单组分相图;二组分气-液及凝聚系统相图。 3. 化学平衡(~10 %) 等温方程;标准摩尔反应Gibbs函数、标准平衡常数与平衡组成的计算;温度、压力和惰性气体对平衡的影响;同时平衡的原则。 4. 电化学(~10 %) 电解质溶液中电导率、摩尔电导率、活度与活度系数的计算;电导测定的应用。 原电池电动势与热力学函数的关系,Nernst方程;电动势测定的应用;电极的极化与超电势的概念。 5. 统计热力学(~6 %) Boltzmann分布;粒子配分函数的定义式;双原子平、转、振配分函数的计算;独立子系统能量、熵与配分函数的关系,Boltzmann熵定理。 6. 化学动力学(~15 %) 反应速率、基元反应、反应分子数、反应级数的概念。 零、一、二级反应的动力学特征及速率方程积分式的应用;阿累尼乌斯公式;对行、平行反应(一级)速率方程积分式的应用;复杂反应的近似处理法(稳态近似法、平衡态近似法)。催化作用的基本特征;光化反应的特征及光化学第一、第二定律。 7. 界面现象与胶体化学(~10 %) 弯曲液面的附加压力与Laplace方程;Kelvin方程与四种亚稳态;润湿与铺展现象及杨氏方程;化学吸附与物理吸附;Langmuir吸附等温式。 了解胶体的光学性质、动力性质及电学性质;掌握胶团结构的表示,电解质对溶胶的聚沉作用;了解乳状液的稳定与破坏。 8. 实验部分(~10 %) 1) 恒温槽的调节及粘度测定;2)液体饱和蒸气压的测定;3)反应焓的测定;4)平衡常数的测定(ZnO与HCl水溶液反应);5)凝固点降低法测摩尔质量(萘-苯系统);6)二元完全互溶液体蒸馏曲线(乙醇-正丙醇系统,阿贝折射仪);7)二元凝聚系统相图;8) 原电池热力

物理化学测验-相平衡

物理化学测验(四) 一、选择题。在题后括号内,填上正确答案代号。 1、硫酸与水可形成H2SO4?H2O(s),H2SO4?2H2O(s),H2SO4?4H2O(s)三种水合物,问在101325 Pa的压力下,能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种?( ) (1) 3种;(2) 2种;(3) 1种;(4) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。 2、组分A(高沸点)与组分B(低沸点)形成完全互溶的二组分系统,在一定温度下,向纯B 中加入少量的A,系统蒸气压力增大,则此系统为:( )。 (1)有最高恒沸点的系统; (2)不具有恒沸点的系统; (3)具有最低恒沸点的系统。 3、设反应a A(g ) == y Y(g) + z Z(g),在101.325 kPa、300 K下,A的转化率是600 K的2倍,而且在300 K下系统压力为101 325 Pa的转化率是2×101 325 Pa的2 倍,故可推断该反应()。 (1)平衡常数与温度,压力成反比; (2)是一个体积增加的吸热反应; (3)是一个体积增加的放热反应; (4)平衡常数与温度成在正比,与压力成反比。 4、某反应A(s) == Y(g) + Z(g)的?r G与温度的关系为?r G= (-45 000+110 T/K) J ·mol -1,在标准压力下, 要防止该反应发生,温度必须:( ) 。 (1) 高于136 ℃; (2) 低于184 ℃; (3) 高于184 ℃; (4) 低于136 ℃; (5) 高于136 ℃而低于184 ℃。 5、将固体NH4HCO3(s) 放入真空容器中,等温在400 K,NH4HCO3按下式分解并达到平衡:NH4HCO3(s) === NH3(g) + H2O(g) + CO2(g) 系统的组分数C和自由度数?为:( )。 (1)C=2,?=1; (2)C=2,?=2; (3)C=1,?=0; (4)C=3,?=2。 6、已知等温反应 ①CH4(g) == C(s) + 2H2(g) ②CO(g) + 2H2(g) == CH3OH(g) 若提高系统总压力,则平衡移动方向为()。 (1)①向左,②向右; (2)①向右,②向左; (3)①和②都向右。 二、计算题。请计算下列各题。 ( 本大题7分) 在323 K时,下列反应中NaHCO3(s)和CuSO4-5H2O(s)的分解压力分别为4 000 Pa和6052 Pa: 反应①2NaHCO3(s) ==Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)

《物理化学》考试大纲

题号:738 《物理化学》 考试大纲 一、考试内容 (一)化学热力学 1.理解热力学第三定律的叙述及数学表达式,明确U、H、S、A、G函数和Δc H mθ, Δf H mθ,Δf G mθ和S mθ函数等概念。掌握在物系的p、V、T变化、相变化和化学变化过程中计算热、功和各种状态函数变化值的原理和方法。掌握熵增原理的各种平衡判据。掌握热力学公式的适用条件,掌握热力学基本方程和Maxwell关系式。 2.理解偏摩尔量和化学势的概念。能用Clapeyron和Clapeyron-Clausius方程进行有关相平衡的计算。掌握拉乌尔定律和亨利定律以及它们的应用,掌握理想溶液和稀溶液中化学势的表达式,理解逸度和活度的概念和逸度和活度的的标准态和对组分活度及活度系数的计算方法。掌握单组分和二组分系统典型相图的特点和应用。能用杠杆规则进行计算,熟练掌握相图的分析。 3.掌握用热力学数据计算Kθ。掌握用等温方程和等压方程进行有关的计算和应用,理解温度、浓度、压力对化学平衡的影响。 (二)电化学 1.理解和掌握电解质活度和离子平均活度系数的概念和计算。了解离子氛的概念和Debye-Hiieckel极限公式。 2.掌握各类电极的特征和电动势测定的应用,掌握Nernst方程计算和应用。理解产生电极极化的原因和超电势的概念。 (三)界面现象 1.理解和掌握附加压力、Laplace公式、Kelvin公式、Youn g方程及其应用。 2.掌握Langmuir单分子层吸附模型和吸附等温式。 (四)化学动力学 1.理解化学反应速率、反应速率常数及反应级数的概念,掌握零、一、二级反应的速率方程及其应用;掌握由反应机理建立速率方程的近似方法(稳定态近似法、平衡态近似法);了解多相反应的步骤;理解经典过渡态理论的基本思想、基本公式及有关概念。 2.掌握阿仑尼乌斯方程及应用,明确活化能及影响反应速率的因素对反应速率的影响。 二、参考书目 1. 苏克和、胡小玲主编,《物理化学》,西北工业大学、北京航天航空大学、北京理工大学、哈尔滨工业大学、哈尔滨工程大学出版社,2005 2. 傅献彩等编,《物理化学》上、下册,高等教育出版社,2000 3. 印永嘉等编,《物理化学简明教程》(第三版)高等教育出版社,1992

物化法、化学法、生物法对含油废水的处理

物化法、化学法、生物法对含油废水的处 理 随着经济和工业的快速发展,石油化工,金属工业,机械工业,食品加工等行业也在快速发展,进而产生了大量的含油废水。据统计,世界上每年至少有500~1000 万t 油类污染物通过各种途径进入水体[1],它已严重影响,破坏了环境,并且危害人体健康。含油废水是一种量大面广且危害严重的工业废水,具有COD,BOD 值高,有一定的气味和色度,易燃,易氧化分解,难溶于水的特点。 含油废水的处理方法根据其成分以及作用原理一般可以分为:物化法、化学法、生物法,但各种方法都有其局限性,在实际应用中通常将几种方法联合分级使用,从而实现良好的除油效果。文章主要从物化法、化学法、生物法三方面介绍了含油废水的处理。 1.1 物理化学法 1.1.1气浮法 气浮法是向废水中通入空气,利用油珠粘附于高度分散的微气泡后使浮力增大,进而上浮速度提高近千倍,因此油水分离效率很高。它可用于水中固体与固体、固体与液体、液体与液体乃至溶质中离子的分离[2]。 同时混凝剂的加入对气浮法处理含油废水的效率也有影响。魏飞等[3]采用溶气气浮模拟装置,研究了混凝剂投加量对除油效率的影响,指出在pH=8.0,溶气压力为0.30 MPa,溶气水流量为80 L/h的条件下,随着混凝剂的增加,除油率呈先升后降趋势。投药量在50~70 mg/L时,除油率最高且稳定。 此外,将气浮法与磁分离工艺联合起来处理含油废水以成为一个新的发展方向,杨瑞洪等[4]采用气浮—磁分离工艺处理某石化企业含油废水,其中气浮单元作为预处理主要用于去除分散油和部分乳化油,磁分离单元作为深度处理去除乳化油和部分溶解油,结果表明,此种方法除油率高,除油效果显著稳定。 1.1.2吸附法 吸附法是利用多孔固体吸附剂对含油废水中的溶解油及其它溶解性有机物进行表面吸附。活性炭是最常用的吸附剂,其吸附能力强但成本高,再生困难,加之吸附有限,限制了其应用[5],因此寻求合适的吸附剂成为目前迫待解决的问题。 连少伟等[6]将ST粉煤灰改性后处理含油废水,结果表明,改性粉煤灰用量为100 g/L、

西北工业大学物理化学大纲

西北工业大学物理化学大纲 738题号:738 《物理化学》 考试大纲 一、考试内容 (一)化学热力学 1.理解热力学第三定律的叙述及数学表达式,明确U、H、S、A、G函数和ΔcHmθ,ΔfHmθ,ΔfGmθ和Smθ函数等概念。掌握在物系的p、V、T变化、相变化和化学变化过程中计算热、功和各种状态函数变化值的原理和方法。掌握熵增原理的各种平衡判据。掌握热力学公式的适用条件,掌握热力学基本方程和Maxwell关系式。 2.理解偏摩尔量和化学势的概念。能用Clapeyron和Clapeyron-Clausius方程进行有关相平衡的计算。掌握拉乌尔定律和亨利定律以及它们的应用,掌握理想溶液和稀溶液中化学势的表达式,理解逸度和活度的概念和逸度和活度的的标准态和对组分活度及活度系数的计算方法。掌握单组分和二组分系统典型相图的特点和应用。能用杠杆规则进行计算,熟练掌握相图的分析。 3.掌握用热力学数据计算Kθ。掌握用等温方程和等压方程进行有关的计算和应用,理解温度、浓度、压力对化学平衡的影响。 (二)电化学 1.理解和掌握电解质活度和离子平均活度系数的概念和计算。了解离子氛的概念和Debye-Hiieckel极限公式。 2.掌握各类电极的特征和电动势测定的应用,掌握Nernst方程计算和应用。理解产生电极极化的原因和超电势的概念。 (三)界面现象 1.理解和掌握附加压力、Laplace公式、Kelvin公式、Young方程及其应用。 2.掌握Langmuir单分子层吸附模型和吸附等温式。 (四)化学动力学 1.理解化学反应速率、反应速率常数及反应级数的概念,掌握零、一、二级反应的速率方程及其应用;掌握由反应机理建立速率方程的近似方法(稳定态近似法、平衡态近似法);了解多相反应的步骤;理解经典过渡态理论的基本思想、基本公式及有关概念。 2.掌握阿仑尼乌斯方程及应用,明确活化能及影响反应速率的因素对反应速率的影响。 二、参考书目 1. 苏克和、胡小玲主编,《物理化学》,西北工业大学、北京航天航空大学、北京理工大学、哈尔滨工业大学、哈尔滨工程大学出版社,2005 2. 傅献彩等编,《物理化学》上、下册,高等教育出版社,2000 3. 印永嘉等编,《物理化学简明教程》(第三版)高等教育出版社,1992

常见污水处理工艺介绍一.物理法二.化学法三.物理化学法重点介绍

常见污水处理工艺介绍 一.物理法: 1.沉淀法:主要去除废水中无机颗粒及SS 2.过滤法:主要去除废水中SS和油类物质等 3.隔油:去除可浮油和分散油 4.气浮法:油水分离、有用物质的回收及相对密度接近于1(水的密度近似1)的悬浮固体 5.离心分离:微小SS的去除 6.磁力分离:去除沉淀法难以去除的SS和胶体等 二.化学法: 1.混凝沉淀法:去除胶体及细微SS 2.中和法:酸碱废水的处理 3.氧化还原法:有毒物质、难生物降解物质的去除 4.化学沉淀法:重金属离子、硫离子、硫酸根离子、磷酸根、铵根等的去除 三.物理化学法: 1.吸附法:少量重金属离子、难生物降解有机物、脱色除臭等 2.离子交换法:回收贵重金属,放射性废水、有机废水等 3.萃取法:难生物降解有机物、重金属离子等 4.吹脱和汽提:溶解性和易挥发物质的去除。 重点介绍 (随着各种工艺不断改进,原有缺点不断被修正,因此只列出各种工艺的优点) 四.生物法 1.活性污泥法:废水生物处理中微生物(micro-organism)悬浮在水中的各种方法的统称。 (1)SBR法 序列间歇式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)的简称,是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术,又称序批式活性污泥法。 工艺流程图:

SBR技术的核心是SBR反应池,该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一 池,无污泥回流系统。 优点: 1)工艺简单,节省费用 2)理想的推流过程使生化反应推力大、效率高 3)运行方式灵活,脱氮除磷效果好 4)防治污泥膨胀的最好工艺 5)耐冲击负荷、处理能力强 (2)CASS法 CASS法是SBR法的改进型,特点是占地小、运行费用低、技术成熟、工艺稳定。 CASS法是在CASS反应池前部设置生物选择区,后部设置可升降的自动滗水装置。 工艺流程图: (3)AO法 AO工艺法也叫厌氧好氧工艺法,A(Anacrobic)是厌氧段,用与脱氮除磷;O(Oxic)是好氧段,用于除水中的有机物。 工艺流程图:

《物理化学(乙)》考试大纲

中国科学院大学硕士研究生入学考试 《物理化学(乙)》考试大纲 本《物理化学》(乙)考试大纲适用于报考中国科学院大学化工类专业的硕士研究生入 学考试。物理化学是化学学科的重要分支,是整个化学学科和化工学科的理论基础。它从物 质的物理现象和化学现象的联系入手探求化学变化基本规律。物理化学课程的主要内容包括化学 热力学(统计热力学)、化学动力学、电化学、界面化学与胶体化学等。要求考生熟练 掌握物理化学的基本概念、基本原理及计算方法,并具有综合运用所学知识分析和解决实际问 题的能力。 一、考试内容 (一)气体的PVT关系 1、理想气体状态方程 2、理想气体混合物 3、气体的液化及临界参数 4、真实气体状态方程 5、对应状态原理及普遍化压缩因子图 (二)热力学第一定律 1、热力学基本概念 2、热力学第一定律 3、恒容热、恒压热、焓 4、热容、恒容变温过程、恒压变温过程 5、焦耳实验,理想气体的热力学能、焓 6、气体可逆膨胀压缩过程 7、相变化过程 8、溶解焓及混合焓 9、化学计量数、反应进度和标准摩尔反应焓

10、由标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓 11、节流膨胀与焦耳—汤姆逊效应 12、稳流过程的热力学第一定律及其应用 (三)热力学第二定律 1、卡诺循环 2、热力学第二定律 3、熵、熵增原理 4、单纯 pVT 变化熵变的计算 5、相变过程熵变的计算 6、热力学第三定律和化学变化过程熵变的计算 7、亥姆霍兹函数和吉布斯函数 8、热力学基本方程 9、克拉佩龙方程 10、吉布斯—亥姆霍兹方程和麦克斯韦关系式 (四)多组分系统热力学 1、偏摩尔量 2、化学势 3、气体组分的化学势 4、拉乌尔定律和亨利定律 5、理想液态混合物 6、理想稀溶液 7、稀溶液的依数性

2017年西南石油大学《物理化学》考试科目大纲

物理化学硕士研究生考试大纲 一、考试性质 物理化学考试是化学、化学工程与技术、材料科学类专业硕士研究生入学考试科目之一,是教育部授权各招生院校自行命题的选拔性考试,其目的是测试考生对物理化学基础知识和分析、解决问题方法的掌握程度。本大纲遵照教育部物理化学课程指导小组的基本要求,结合我校理、工科各专业对物理化学的热力学、动力学、电化学、界面胶体化学的知识要求制订。本大纲力求反映专业特点,以科学、公平、准确、规范的尺度去测评考生的物理化学基础知识水平、基本判断素质和综合应用能力。 二、评价目标 (1) 物理化学基础知识的掌握是否全面。 (2) 物理化学基本方法的理解深度和综合应用能力。 三、考试内容 物理化学考试的核心在基础理论和原理及其在系统发生典型变化过程中的应用,以及基本的定量、定性分析方法,有一定的代数、数值和微积分计算工作量,需要准备计算器。 1 气体 理想气体、真实气体、气体液化的基本概念。 理想气体状态方程,理想气体模型,摩尔气体常数,平均摩尔质量,道尔顿分压定律,阿马格分体积定律。 真实气体状态方程,真实气体的液化,对应状态原理,普遍化压缩因子图。 2 热力学 热力学第一定律、第二定律、第三定律、多组分系统热力学的基本概念。 热力学第一定律、第二定律、第三定律对p V T过程、相变过程、化学变化过程的应用及相关计算,包括Q、W、U、H、S、G、A、p、V、T等物理量的相关计算。 多组分系统偏摩尔量的性质与计算。 理想气体和真实气体的逸度、化学势及热力学函数的计算。 混合物和溶液的活度、活度因子、化学势及热力学函数的计算 稀溶液的性质及其相关计算。 3 化学平衡 化学平衡条件、平衡判据、平衡移动原理、平衡常数动量等相关的基本概念。 标准生成吉布斯自由能,标准状态下反应的Gibbs自由能变的计算。

厌氧—物化法处理垃圾填埋场渗滤液讲解

厌氧—物化法处理垃圾填埋场渗滤液 2.2 垃圾渗滤液产生量 垃圾填埋场渗滤液产生量受垃圾本身含水量、场地水文地质条件、气候条件、填埋方式等诸多因素影响,其产生量呈明显的无周期性,渗滤液产量可以下式估算: Q=(W 2 —W 2 —W 3 —W 4 —W 5 )×A 式中:Q—渗滤液水量 A—填埋场汇水面积 W 1 —降雨量 W 2 —单位面积地下水渗入量 W 3 —单位面积垃圾及覆土的含水量 W 4 —单位面积地表径流量 W 5 —单位面积自然蒸发量 根据以上计算公式,同时参考德国对多个垃圾填埋场的统计 (渗滤液量为降水量的25%—58%),综合以上两种估算方法确定垃圾填埋场建成运行后,垃圾渗滤液产生量约1500t/d。 综合物化法是通过超声波系统、负氧离子发生器、水中放电和絮凝沉淀等一系列物理发生器,使渗滤液产生一系列物理化学作用,氧化各种有机物并使之矿化。其技术特点是: ①对水质及环境变化的适应性强,抗冲击负荷能力高: ②处理设施自动化程度高,且运行可靠、操作简便; ③对填埋场后期可生化性差、氨氮高的渗滤液有很好的处理效果: ④污泥稳定性强,粘度低,沉降性能好,易处理。 从总体思路上分析,选用厌氧UASB—综合物化处理工艺流程是可行的,首先经过厌氧菌的作用,将渗滤液中长链大分子难降解有机物转变为小分子有机物,可进一步提高综合废水的可生化性,消耗废水中的N、P等污染物质,然后通过综合物化作用,使出水有机物浓度达标。 3 注意问题 考虑到垃圾渗滤液废水的特殊性,应注意以下几个问题: 1、随着填埋时间的延长,特别是在终场后,废水可生化性将明显降低,原有工艺参数可能无法满足新的水质要求,效果变差,因此在处理过程中,应不断研究调整,使处理工艺保持较高的处理效果: 2、加强清污分流工作,尽可能削减垃圾渗滤液的产生量,以减少对处理工艺的负荷冲击;同样,过多的截流洪水进入垃圾渗滤液将会造成水质的巨大波动,影响最终出水水质: 3、渗滤液集水池、调蓄池对于稳定水质,降低污染负荷具有明显作用,应充分发挥调蓄池的调蓄作用,尽可能延长废水在池中的停留时间,削减污水处理厂的污染负荷: 4、回灌法与物化和生物法相比,能更好适应渗滤液水质、水量的变化,是一种投资省、运行费用低且能加速城市垃圾填埋场稳定的方法,建议在采用生

物理化学考试大纲.doc

硕士研究生《物理化学》(工)考试大纲 课程名称:物理化学 科目代码:862 适用专业:化学工程与技术,材料科学与工程 参考书目:《物理化学》(上、下册)(第四版)高等教育出版社,2003,天津大学; (物理化学实验教材可由下列教材中任选一种) 《物理化学实验》石油大学出版社吴肇亮等; 《基础化学实验》(上、下册)石油工业出版社,2003,吴肇亮等 硕士研究生物理化学课程考试大纲 一、概述 物理化学课程主要包括热力学原理和应用、化学动力学基础、相平衡基础、表面胶化和统计力学基础部分。其中前三部分为主要内容。 考生应比较牢固地掌握物理化学基本概念及计算方法,同时还应掌握物理化学一般方法,并具备结合具体条件应用理论解决实际问题的能力。 在物理化学实验的相关内容中,要求掌握常用的物理化学实验方法和测试技术。 在有关的物理量计算和表述中,应注意采用国家标准单位制(SI制)及遵循有效数运算规则。在涉及数值的计算中应注意物理量单位的运算及传递。 二、课程考试的基本要求 理论部分: 下面按化学热力学、统计热力学初步、化学动力学、电化学、界面现象和胶体化学六个部分列出基本要求。基本要求按深入程度分“了解”、“理解”(或“明了”)和“掌握”(或“会用”)三个层次。 (1)化学热力学 1.热力学基础 理解下列热力学基本概念:平衡状态,状态函数,可逆过程,热力学标准态。 理解热力学第一、第二、第三定律的叙述及数学表达式。 明了热力学能、焓、熵、Helmholtz函数和Gibbs函数等热力学函数以及标准燃烧焓、标准生成焓、标准摩尔熵、标准生成Gibbs函数等概念。 掌握在物质的P、V、T变化、相变化和化学变化过程中计算热、功和各种状态函数变化值的原理和方法。在将热力学一般关系式应用于特定系统的时候,会应用状态方程(主要是理想气体状态方程,其次是Van der Waals方程)和物性数据(热容、相变热、蒸汽压等)。 掌握熵增原理和各种平衡判据。明了热力学公式的适用条件。 理解热力学基本方程和Maxwell关系式。 了解用热力学基本方程和Maxwell关系式推导重要热力学公式的演绎方法。 2.相平衡

大学《物理化学》相平衡练习题(有答案)

相平衡练习题 1. 在定压下,NaCl 晶体和蔗糖晶体与它们的饱和混合水溶液平衡共存时,独立组分数C 和条件自由度F ':答a ; (a) C =3, F '=1 (b) C =3, F '=2 (c) C =4, F '=2 (d) C =4, F '=3 注意:如果上述题目改为:在定压下,NaCl 晶体和蔗糖晶体与它们的过饱和混合水溶液平衡共存时,相律还是否适用? 2. 23Na CO 可形成三种水合盐,232232232Na CO H O, Na CO 7H O Na CO 10H O ???及,常压下将 23Na CO (s) 投入其水溶液中,待达三相平衡时,一相是23Na CO 水溶液,一相是23Na CO (s) ,则另一相是:答d ; (a )冰 (b )232Na CO 10H O(s)? (c )232 Na CO 7H O (s)? (d )232 Na CO H O (s)? 3. 假设A 、B 二组分混合物可以形成理想液态混合物,则下列叙述中不正确的是: (a )A 、B 分子间的作用力很微弱 (b )A 、B 都遵守拉乌尔定律 (c )液态混合物的蒸气压介于A 、B 的蒸气压之间 (d )可以用重复蒸馏的方法使A 、B 完全分离。 答a 4.自由度为零,意味着:答(c ) (a )体系独立组分数C 等于相数 P (b )体系的状态不变 (c )确定体系相平衡所需的最少强度变量数为零 (d )三相共存 5.在一定压力下,在液态混合物中增加某组分后,液体的沸点下降,则该组分在气相中的相对含量( )它在平衡液相中的相对含量。答a a.大于 b. 小于 c.等于 d. 不确定 6. BaCO 3(s)、BaO(s)、CO 2(g)三种物质处于化学平衡时,体系自由度F 是 答a a.0 b.1 c.2 d.4 7.在一定压力下,某二组分系统能形成最低恒沸物,该恒沸物的组成(c ) a.与系统组成有关 b.与温度有关 c.与压力有关,压力一定时为定值 d.恒定不变,是化合物 8. 在一定压力下,A 和B 能形成最低恒沸物C ,设恒沸物的组成为x ,则对组成为x B (x B >x)的混合物进行普通精馏,最后得到(c ) a. A 和B b. A 和C c. B 和C d.无法确定 例1在101.325 kPa 下,A~B 系统的相图如 图所示。由相图回答: (1)系统中x (A )﹦0.68时:开始沸腾的温度约为 ℃,最初馏出物中B 的摩尔分数约 图16

物理化学考研大纲

武汉理工大学硕士生入学考试自命题科目考试大纲 科目代码:826 科目名称: 物理化学 一、考试的总体要求 该课程是一门重要专业基础课,要求考生全面、系统地掌握物理化学的基本知识和基本原理;具备综合运用所学知识进行分析和解决实际问题的能力。 二、考试范围 (一) 化学热力学基础 1 系统的状态、状态函数及状态函数的性质。重点掌握状态函数的性质。 2 热力学第一定律和热力学第二定律及其数学表达式。主要掌握定律的应用。 3 可逆过程的定义及特点,尤其是可逆过程的特点。 4 熵增原理、熵判据及其应用条件。主要是熵增原理。 5 热Q 、功W 、焓H 、热力学能U 、熵S 、亥姆霍茨函数A 、吉布斯函数G 的定义。 6 熵S 判据、亥姆霍茨函数A 判据、吉布斯函数G 判据及其使用条件。特别是熵S 判据和吉布斯函数G 判据的应用。 7 热力学基本方程的表达式及应用条件。 8 单纯T V p ,,变化过程、相变化过程(或两种变化过程的综合)的状态函数的改变理工量U ?、H ?、?S 、?A 、?G 的计算及过程量,Q W 的计算,特别是理想气体变化过程的计算尤为重要。 9 物质B 的标准摩尔生成焓),,B (m f T H β ?,物质B 的标准摩尔燃烧焓 ),,B (m c T H β ?,物质B 的标准摩尔熵),,B (m T S β ,物质B 的标准摩尔生成吉布斯函数),,B (m f T G β ?的定义及应用。 10 化学变化过程中反应的标准摩尔反应焓r m ()H T ? ,反应的标准摩尔反应热力学 能r m ()U T ? ,反应的标准摩尔反应熵)(T S m r ?,反应的标准摩尔反应吉布斯函数)(T G m r ?的定义及计算。

物理化学知识点(全)

第二章 热力学第一定律 内容摘要 ?热力学第一定律表述 ?热力学第一定律在简单变化中的应用 ?热力学第一定律在相变化中的应用 ?热力学第一定律在化学变化中的应用 一、热力学第一定律表述 U Q W ?=+ d U Q W δδ=+ 适用条件:封闭系统的任何热力学过程 说明:1、amb W p dV W '=-+? 2、U 是状态函数,是广度量 W 、Q 是途径函数 二、热力学第一定律在简单变化中的应用----常用公式及基础公式 2、基础公式 热容 C p .m =a+bT+cT 2 (附录八) ● 液固系统----Cp.m=Cv.m ● 理想气体----Cp.m-Cv.m=R ● 单原子: Cp.m=5R/2 ● 双原子: Cp.m=7R/2 ● Cp.m / Cv.m=γ 理想气体 ? 状态方程 pV=nRT

? 过程方程 恒温:1122p V p V = ? 恒压: 1122//V T V T = ? 恒容: 1122/ / p T p T = ? 绝热可逆: 1122 p V p V γγ= 111122 T p T p γγγγ--= 1111 22 TV T V γγ--= 三、热力学第一定律在相变化中的应用----可逆相变化与不可逆相变化过程 1、 可逆相变化 Q p =n Δ 相变 H m W = -p ΔV 无气体存在: W = 0 有气体相,只需考虑气体,且视为理想气体 ΔU = n Δ 相变 H m - p ΔV 2、相变焓基础数据及相互关系 Δ 冷凝H m (T) = -Δ蒸发H m (T) Δ凝固H m (T) = -Δ熔化H m (T) Δ 凝华 H m (T) = -Δ 升华 H m (T) (有关手册提供的通常为可逆相变焓) 3、不可逆相变化 Δ 相变 H m (T 2) = Δ 相变 H m (T 1) +∫Σ(νB C p.m )dT 解题要点: 1.判断过程是否可逆; 2.过程设计,必须包含能获得摩尔相变焓的可逆相变化步骤; 3.除可逆相变化,其余步骤均为简单变化计算. 4.逐步计算后加和。 四、热力学第一定律在化学变化中的应用 1、基础数据 标准摩尔生成焓 Δf H θm,B (T) (附录九) 标准摩尔燃烧焓 Δc H θ m.B (T)(附录十) 2、基本公式 ?反应进度 ξ=△ξ= △n B /νB = (n B -n B.0) /νB ?由标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓 Δr H θm.B (T)= ΣνB Δf H θ m.B (T) ?由标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓 Δr H θ m.B (T)=-Σ νB Δc H θ m.B (T) (摩尔焓---- ξ=1时的相应焓值) ?恒容反应热与恒压反应热的关系 Q p =Δr H Q v =Δr U Δr H =Δr U + RT ΣνB (g) ?Kirchhoff 公式 微分式 d Δr H θ m (T) / dT=Δr C p.m 积分式 Δr H θm (T 2) = Δr H θ m (T 1)+∫Σ(νB C p.m )dT 本章课后作业: 教材p.91-96(3、4、10、11、16、17、38、20、23、24、28、30、33、34)

物理化学上册相平衡练习及答案

物理化学相平衡1试卷 一、选择题( 共21题40分) 1. 2 分(2442)由CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)及CO2(s)构成的平衡体系,其自由 度为: ( ) (A) f=2 (B) f=1 (C)f=0 (D) f=3 2. 2 分(2398)将N2,H2,NH3三种气体充进773 K,32 424 kPa的合成塔中,在有催化剂存 在的情况下,指出下列三种情况时该体系的独立组分数C(1),C(2),C(3)各为多少 (1) 进入塔之前 (2) 在塔内反应达平衡时 (3) 若只充入NH3气,待其平衡后 (A) 3,2,1 (B) 3,2,2 (C) 2,2,1 (D) 3,3,2 3. 2 分(2562)在373.15 K时,某有机液体A和B的蒸气压分别为p和3p,A 和B的某混合物为理想液体混合物,并在373.15 K,2p时沸腾,那么A在平衡蒸气相 中的摩尔分数是多少? (A) 1/3 (B) 1/4 (C) 1/2 (D) 3/4 4. 2 分(2403)将AlCl3溶于水中全部水解,此体系的组分数C是: (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 5. 2 分(2740) 对二级相变而言,则 (A)? 相变H=0,? 相变 V<0(B)? 相变 H<0,? 相变 V=0 (C)? 相变H<0,? 相变 V<0(D)? 相变 H=0,? 相变 V=0 6. 2 分(2436)CuSO4与水可生成CuSO4?H2O,CuSO4?3H2O,CuSO4?5H2O三种水合物,则在一定压力下,与CuSO4水溶液及冰共存的含水盐有: (A) 3种 (B) 2种 (C) 1种 (D) 不可能有共存的含水盐 7. 2 分(2333) 在密闭容器中,让NH4Cl(s)分解达到平衡后,体系中的相数是: (A)1 (B)2 (C)3 (D) 4 8. 2 分(2440)CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)及CO2(g)构成的一个平衡物系,其组分数为: (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 9. 2 分(2739) 二级相变服从的基本方程为:(A)克拉贝龙方程(B)克拉贝龙—克劳修斯方程 (C)爱伦菲斯方程(D)以上三个方程均可用 10. 2 分(2565)p?时,A 液体与B液体在纯态时的饱和蒸气压分别为40 kPa和46.65 kPa,在此压力下,A和B 形成完全互溶的二元溶液。在x A= 0.5时,A和B 的平衡分压分别是13.33kPa和20 kPa,则此二元物系常压下的T-x图为下列哪个图: 11. 2 分(2396)硫酸与水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物,问在 101 325 Pa 的压力下,能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种 (A) 3 种 (B) 2 种 (C) 1 种 (D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。 12. 2 分(2399)某体系存在C(s),H2O(g),CO(g),CO2(g),H2(g) 五种物质,相互建立了下述三个平衡:H2O(g) + C(s)垐? 噲?H2(g) + CO(g) CO2(g) + H2(g)垐? 噲?H2O(g) + CO(g) CO2(g) + C(s)垐? 噲?2CO(g) 则该体系的独立组分数C为: (A) C=3 (B) C=2 (C) C=1 (D) C=4

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