吉林省2015年化工工程师《基础知识》：热力学第二定律模拟试题

山东省2015年化工工程师《基础知识》：热力学第二定律考试试题本卷共分为2大题50小题，作答时间为180分钟，总分100分，60分及格。

一、单项选择题（共25题，每题2分，每题的备选项中，只有 1 个事最符合题意）1、工业上采用翅片状的暖气管代替圆钢管，其目的是__。

A．(增加热阻B．(节约钢材，增强美观C．(增加传热面积，提高传热效果D．(减小热量损失2、在泡点或露点计算中，不正确的说法是______。

A．计算内容有泡点压力、泡点温度、露点压力、露点温度等B．在这些计算中常需要迭代过程C．计算中常使用K值(Ki=yi/xi)D．一般来说，可认为Ki只与系统有关，与浓度无关3、列管换热器在使用过程中出现传热效率下降，其产生的原因及其处理方法是____A：管路或阀门堵塞，壳体内不凝气或冷凝液增多，应该及时检查清理，排放不凝气或冷凝液;B：管路震动，加固管路;C：外壳歪斜，联络管线拉力或推力甚大，重新调整找正;D：全部正确4、在以下四条关于几种常见设备的布置设计的意见中考虑欠妥当的是__。

A．(对于原料和成品贮罐，一般集中布置在贮罐区，同时为缩短流程、节省管长，原料和成品贮罐均应靠近与之有关的厂房布置B．(对于大型换热器独立布置时应尽量安排在室外以节约厂房C．(泵的布置应尽量靠近供料设备，以保证有良好的吸入条件D．(反应器安装在室内或框架内，其基础与建筑物分开，以免将振动和噪声传递给建筑物5、有一湿纸浆含水50%，干燥后原有水分的50%除去，干纸浆中纸浆的组成为____A：50%;B：25%;C：75%;D：67%6、一蒸发器每小时将1000kg/h的NaGl水溶液由质量分数为0.05浓缩至0.30，则浓缩液量为__。

A．(166.7kg/hB．(50kg/hC．(300kg/hD．(833.3kg/h7、下述说法正确的是（）。

A、中试设计用于所有单元过程 B、中试设计是某些开发项目不能采用数学模型法放大时而进行的 C、中试装置的流程和设备结构在形式上一定要与工业装置完全相同8、下面几个说法中，错误的是______。

1、理想气体经绝热可逆膨胀至一定的终态，该过程中体系的熵变ΔS体及环境的熵变ΔS环应为：(D )(A) ΔS体>0，ΔS环<0 （B）ΔS体<0，ΔS环>0(C) ΔS体>0，ΔS环=0 （D）ΔS体=0，ΔS环=02、下列四种表述：(2) 应改成“隔离体系经历一自发过程总是d S > 0”。

(3) 应改成“自发过程的方向就是使隔离体系混乱度增加的方向”。

(1) 等温等压下的可逆相变过程中，体系的熵变ΔS =ΔH相变/T相变(2) 体系经历一自发过程总有d S > 0(3) 自发过程的方向就是混乱度增加的方向(4) 在绝热可逆过程中，体系的熵变为零两者都不正确者为：( C)(A) (1)，(2) (B) (3)，(4) (C) (2)，(3) (D) (1)，(4)(B) 因为绝热可逆ΔS = 0 ，绝热不可逆∆S > 0。

所以状态函数S不同，故终态不能相同。

(A) 可以从同一始态出发达到同一终态(B) 从同一始态出发，不可能达到同一终态(C) 不能断定(A)、(B) 中哪一种正确(D) 可达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定4、下列表达式中不正确的是：(B)(A) (∂U/∂V)S = -p（适用于任何物质）(B) d S = Cp dln(T/K)- nR dln(p/p∃) （适用于任何物质）(C) (∂S/∂V)T = (∂p/∂T)V（适用于任何物质）(D) (∂U/∂p)T = 0 （适用于理想气体）5、N2和O2混合气体的绝热可逆压缩过程中，体系的热力学函数变化值在下列结论中正确的是: ( )(C) 因为Q R= 0 故ΔS = 0(A) ΔU= 0 (B) ΔA= 0 (C) ΔS= 0 (D) ΔG = 06、在下列结论中,正确的划“√”，错误的划“×”。

下列的过程可应用公式△S =nR ln(V2/V1) 进行计算：(1) 理想气体恒温可逆膨胀( √) (2) 理想气体绝热可逆膨胀( ×)(3) 373.15 K 和101.325 kPa 下水的汽化( ×) (4) 理想气体向真空膨胀( √)7、将1 mol 甲苯在101.325 kPa，110 ℃（正常沸点）下与110 ℃的热源接触，使它向真空容器中汽化，完全变成101.325 kPa 下的蒸气。

北京大学物理化学热力学考题考题命题人：苏泽彬学号：1000010306一、选择题（20）1. ΔG=0 的过程应满足的条件是(A) 等温(B)等压(C) 等非体积功为零(D) 可逆过程答案：A,B,C,D2. 对任一过程，与反应途径有关的是(A) 体系的内能变化 (B) 体系对外作的功(C) 体系得到的功 (D) 体系吸收的热答案：BCD3下列四个关系式中哪几个是麦克斯韦关系式？(A) (B) (C) (D) S p pS T V p T T V T V V S p S S p S V V T p T ⎛⎫∂∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫∂∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫==- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭答案：BCD4．氮气进行绝热可逆膨胀，错误的是ΔＵ＝０ (B) ΔＳ＝０ (C) ΔA ＝０ (D) ΔＧ＝０答案：ACD5．关于吉布斯函数G, 下面的说法中正确的是(A) ΔG ≤W'在做非体积功的各种热力学过程中都成立(B) 在等温等压且不做非体积功的条件下, 对于各种可能的变动, 系统在平衡态的吉氏函数最小(C) 在等温等压且不做非体积功时, 吉氏函数增加的过程不可能发生(D) 在等温等压下, 一个系统的吉氏函数减少值大于非体积功的过程不可能发生 答案：BCD二、填空题（20）1一切自发变化都有一定的方向和限度，都不会自动逆向进行。

自发变化是热力学的不可逆过程。

2卡诺热机在两个热源之间,通过一个有两个恒温可逆过程和两个绝热可逆过程所组成的特殊可逆循环工作时，热转化为功的比率最大.3孤立体系的熵永远不会减少4在绝对0K ，任何纯的完美晶体的S 为零。

三、计算题（20*3=60）1在300 K ，100 kPa 压力下，2 mol A 和2 mol B 的理想气体等温、等压混合后，再等容加热到600 K 。

求整个过程的∆S 为若干？已知C V ,m ,A = 1.5 R ，C V ,m ,B = 2.5 R 解：∆S = ∆S 1 + ∆S 2，n = 2 mol∆S 1 = 2nR ln ( 2V / V ) = 2nR ln2 （6分） ∆S 2 = ( 1.5nR + 2.5nR ) ln （T 2 / T 1）= 4nR ln2 （6分） 所以∆S = 6nR ln2= ( 6 ⨯ 2 mol ⨯ 8.314 J ·K -1·mol -1 ) ln2 = 69.15 J ·K -1（8分）2试证明物质的量恒定的单相纯物质，只有p ，V ，T 变化过程的解：（5分）将及代入上式，即可证明（5分）（10分）3在－59℃时，过冷液态二氧化碳的饱和蒸气压为0.460 MPa ，同温度时固态CO 2的饱和蒸气压为0.434 MPa ，问在上述温度时，将1 mol 过冷液态CO 2转化为固态CO 2时，∆G 为多少？设气体服从理想气体行为。

2015年下半年湖南省化工工程师《基础知识》：热力学第二定律考试试卷本卷共分为2大题50小题，作答时间为180分钟，总分100分，60分及格。

一、单项选择题（共25题，每题2分，每题的备选项中，只有 1 个事最符合题意）1、水平管内气流输送能正常操作的最低气速是__。

A．(噎塞速度B．(沉积气速C．(临界流化速度D．(沉降速度2、套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸气，如果蒸汽压力一定，空气进口温度一定，当空气流量增加时空气出口温度____A：增大;B：减小;C：基本不变;D：无法判断3、过滤式防毒面具的适用环境为____A：氧气浓度≥18%、有毒气体浓度≥1%;B：氧气浓度≥18%、有毒气体浓度≤1%;C：氧气浓度≤18%、有毒气体浓度≥1% ;D：氧气浓度≤18%、有毒气体浓度≤1%4、可确定湿空气状态的两个参数是__。

A．(A) H、pB．(B) H、tdC．(C) I、twD．(D) tw、td5、以湿空气作为干燥介质，在一定温度、总压101.33kPa下干燥某湿物料，若所用空气的相对湿度增大，则湿物料的平衡含水量__。

A．(A) 不变B．(B) 增加C．(C) 减小D．(D) 不确定6、在填料塔中，低浓度难溶气体逆流吸收时，若其它条件不变，但入口气量增加，则出口气体组成将____A：增加;B：减少;C：不变;D：不定7、以下有关管道及仪表流程图的叙述正确的是__。

A．(管道及仪表流程图PID的设计依据是：设计基础以及各专业为实施工艺设计所提交的资料B．(在进行PID设计过程中安全性必须考虑，经济性可不作考虑C．(在提供PID设计的基础资料中不包括三废指标及公用工程规格及用量D．(有关工艺装置工艺管道的初步设计结果也应作为提供PID设计的基础资料之一8、使用过滤式防毒面具要求作业现场空气中的氧含量不低于____A：16%;B：17 %;C：18%;D：19%9、用△S作为判据的条件是__；用△A作为判据的条件是__；用△G作为判据的条件是__。

二、热力学第二定律 答案- 153 -二、热力学第二定律 答案一、选择题 ( 共152题 )1. 1 分 (0624) (B)2. 1 分 (0671) (C)3. 2 分 (0675) （C ）4. 2 分 (0693) (C)(2) 应改成“隔离体系经历一自发过程总是 d S > 0”。

(3) 应改成“自发过程的方向就是使隔离体系混乱度增加的方向”。

5. 2 分 (0694) (A)因为 η1= W 1/Q = (T 3-T 1)/T 3 , W 1= Q (1-T 1/T 3)η2= W 2/Q = (T 2-T 1)/T 2 , W 2= Q (1-T 1/T 2) 所以 W 1> W 26. 1 分 (0695) (C)7. 2 分 (0696) (B)因为 绝热可逆ΔS = 0 ，绝热不可逆∆S > 0。

所以 状态函数 S 不同，故终态不能相同。

8. 1 分 (0699) (D)因为 ΔH =ΔU +Δ(pV )，在孤立体系中 ΔU = 0，但Δ(pV ) 不一定等于零。

9. 2 分 (0705) (C)因为不同热力学判据的应用条件如下：ΔU S ,V ,W f =0≢0； ΔH T ,p , W f =0≢0ΔG T ,p ,W f =0= 0≢0； ΔS 隔离≣0故只有 (C) 符合条件。

10. 2 分 (0733) (A)W = 0, ΔU = QΔH = ΔU + Δ(pV ) = Q + pV - p 1V 1= Q + pVΔS = ΔH /T = (Q + pV )/373KΔF = ΔU - T ΔS = - pVΔG = ΔH - T ΔS = Q + pV - Q - pV = 011. 1 分 (0739) (A)12. 1 分 (0742) (B)因为钢瓶恒容，并和外界无功和热的交换， 所以 ΔU = 0。

13. 1 分 (0744) (B)因为 T = pV /nR ， V ↑ ， T ↑所以 ΔS =()21//d T p T C T T ⎰ ↑14. 2 分 (0746) (C) 15. 1 分 (0747) (D) 16. 2 分 (0754) (B)17. 2 分 (0757) (D)18. 1 分 (0758)] (C)因为 (∂Δr H m /∂T )p = ΔC p ,m = 0所以 (∂Δr S m /∂T )p = ΔC p ,m /T = 019. 1 分 (0768) (A)20. 1 分 (0772) (A) 因绝热不可逆过程的ΔS 体 > 021. 2 分 (0774) (D)22. 1 分 (0776) (C) 因为 Q R = 0 故ΔS = 023. 1 分 (0785) (B) 24. 2 分 (0787) (D) 25. 2 分 (0800) (B)26. 2 分 (0630) (B) 27. 2 分 (0805) (C)二、热力学第二定律 答案- 154 -28. 2 分 (0843) (C) 由于工作物质为理想气体，所以在等温膨胀和等温压缩步骤中ΔT = 0且ΔU = 0在绝热膨胀和绝热压缩步骤中 δQ R = 0，所以ΔS = 0故理想气体的卡诺循环 U －S 图应为一矩形如 (C)。

2015年河北省化工工程师《基础知识》：热力学第二定律考试题本卷共分为2大题50小题，作答时间为180分钟，总分100分，60分及格。

一、单项选择题（共25题，每题2分，每题的备选项中，只有 1 个事最符合题意）1、离心泵安装在特定管路中，已知在Q=0.02m3/s时，泵的压头H=20m，管路要求的压头He=17m，则调节阀门消耗的理论功率为__。

A．(588.6WB．(3334WC．(3923WD．(无法计算2、根据《中华人民共和国环境噪声污染防治法》，在城市范围内从事生产活动确需排放偶发性强烈噪声的，必须事先向__提出申请。

A．(A) 当地环保局B．(B) 当地人民政府C．(C) 当地公安机关D．(D) 当地居委会或当地群众团体3、在年生产1500t乙苯脱氢制取苯乙烯装置中，加入水蒸气量为2.6kg水蒸气/kg 苯乙烯，进入温度650℃下乙苯转化率为44.4%。

苯乙烯收率为40%，其余副产为苯3%、甲苯5%、焦炭2%。

装置年工作日为300天，已知原料乙苯的纯度为98%(质量百分数)，其余为甲苯。

则反应后气体的产生总量为__。

A．(8.52kgB．(8.35kgC．(8.53kgD．(7.676kg4、关于建筑行政司法的主要内容，正确的是__。

A．(A) 行政命令，行政复议，行政仲裁B．(B) 行政调解，行政复议，行政仲裁C．(C) 行政调解，公众会议，行政复议D．(D) 行政调解，行政仲裁，行政复议5、正辛醇(1)—水(2)液液平衡体系，在25℃时，水相中正辛醇的摩尔分数为0.00007，而醇相中水的摩尔分数为0.26，则可估算出水在水相及醇相中的活度系数分别为__。

A．(A) 1.00007，1.351B．(B) 1.00007，3.846C．(C) 1.0，1.351D．(D) 1.0，3.8466、如图所示为一台蒸气加热器的温度控制系统：若被加热物料过热易分解，以下有关控制阀及控制器的方案选择合理的是（）。

二、热力学第二定律 答案- 153 -二、热力学第二定律 答案一、选择题 ( 共152题 )1. 1 分 (0624) (B)2. 1 分 (0671) (C)3. 2 分 (0675) （C ）4. 2 分 (0693) (C)(2) 应改成“隔离体系经历一自发过程总是 d S > 0”。

(3) 应改成“自发过程的方向就是使隔离体系混乱度增加的方向”。

5. 2 分 (0694) (A)因为 η1= W 1/Q = (T 3-T 1)/T 3 , W 1= Q (1-T 1/T 3)η2= W 2/Q = (T 2-T 1)/T 2 , W 2= Q (1-T 1/T 2) 所以 W 1> W 26. 1 分 (0695) (C)7. 2 分 (0696) (B)因为 绝热可逆ΔS = 0 ，绝热不可逆∆S > 0。

所以 状态函数 S 不同，故终态不能相同。

8. 1 分 (0699) (D)因为 ΔH =ΔU +Δ(pV )，在孤立体系中 ΔU = 0，但Δ(pV ) 不一定等于零。

9. 2 分 (0705) (C)因为不同热力学判据的应用条件如下：ΔU S ,V ,W f =0≢0； ΔH T ,p , W f =0≢0ΔG T ,p ,W f =0= 0≢0； ΔS 隔离≣0故只有 (C) 符合条件。

10. 2 分 (0733) (A)W = 0, ΔU = QΔH = ΔU + Δ(pV ) = Q + pV - p 1V 1= Q + pVΔS = ΔH /T = (Q + pV )/373KΔF = ΔU - T ΔS = - pVΔG = ΔH - T ΔS = Q + pV - Q - pV = 011. 1 分 (0739) (A)12. 1 分 (0742) (B)因为钢瓶恒容，并和外界无功和热的交换， 所以 ΔU = 0。

13. 1 分 (0744) (B)因为 T = pV /nR ， V ↑ ， T ↑所以 ΔS =()21//d T p T C T T ⎰ ↑14. 2 分 (0746) (C) 15. 1 分 (0747) (D) 16. 2 分 (0754) (B)17. 2 分 (0757) (D)18. 1 分 (0758)] (C)因为 (∂Δr H m /∂T )p = ΔC p ,m = 0所以 (∂Δr S m /∂T )p = ΔC p ,m /T = 019. 1 分 (0768) (A)20. 1 分 (0772) (A) 因绝热不可逆过程的ΔS 体 > 021. 2 分 (0774) (D)22. 1 分 (0776) (C) 因为 Q R = 0 故ΔS = 023. 1 分 (0785) (B) 24. 2 分 (0787) (D) 25. 2 分 (0800) (B)26. 2 分 (0630) (B) 27. 2 分 (0805) (C)二、热力学第二定律 答案- 154 -28. 2 分 (0843) (C) 由于工作物质为理想气体，所以在等温膨胀和等温压缩步骤中ΔT = 0且ΔU = 0在绝热膨胀和绝热压缩步骤中 δQ R = 0，所以ΔS = 0故理想气体的卡诺循环 U －S 图应为一矩形如 (C)。

2015年下半年甘肃省化工工程师《基础知识》：热力学第二定律考试试卷本卷共分为2大题50小题，作答时间为180分钟，总分100分，60分及格。

一、单项选择题（共25题，每题2分，每题的备选项中，只有 1 个事最符合题意）1、用F(θ)表示全混流反应器的停留时间分布函数，则F(1)等于__。

A．(0B．(1C．(∞D．(0.6322、在全混流反应器和活塞流反应器中分别进行等温恒容零级不可逆反应，反应温度及原料的初始浓度均相同，则达到相同转化率时所需的反应体积大小__。

A．(相等B．(不确定C．(全混流大于活塞流D．(全混流小于活塞流3、城市区域环境噪声标准中，工业集中区昼间噪声标准为____分贝。

A：55;B：60;C：65;D：704、2mol双原子理想气体，由300kPa、20dm3恒温可逆压缩到15dm3，此过程的W=__。

A．(-1726JB．(1726JC．(863JD．(1207.6J5、触电急救的基本原则是____A：心脏复苏法救治;B：动作迅速、操作准确;C：迅速、就地、准确、坚持、D：对症救护6、离心泵装置中____的滤网可以阻拦液体中的固体颗粒被吸入而堵塞管道和泵壳。

A：吸入管路;B：排出管路;C：调节管路;D：分支管路7、在列管式换热器操作中，不需停车的事故有____A：换热器部分管堵;B：自控系统失灵;C：换热器结垢严重;D：换热器列管穿孔8、蒸汽中不凝性气体的存在，会使它的对流传热系数α值____A：降低;B：升高;C：不变;D：都可能9、在年生产1500t乙苯脱氢制取苯乙烯装置中，加入水蒸气量为2.6kg水蒸气/kg 苯乙烯，进入温度650℃下乙苯转化率为44.4%。

苯乙烯收率为40%，其余副产为苯3%、甲苯5%、焦炭2%。

装置年工作日为300天，已知原料乙苯的纯度为98%(质量百分数)，其余为甲苯。

则反应后气体的产生总量为__。

A．(8.52kgB．(8.35kgC．(8.53kgD．(7.676kg10、2mol的单原子理想气体，某过程的△（pV）=26kJ，则此过程的焙变△H=（）。

第二章 热力学第二定律练习题一、判断题（说法正确否）：1 •自然界发生的过程一定是不可逆过程。

2 •不可逆过程-3 •熵增加的过程- 自发过程。

4•绝热可逆过程的？S= 0,绝热不可逆膨胀过程的 ？S > 0,绝热不可逆压缩过程的 ？S < 0。

5 •为了计算绝热不可逆过程的熵变，可以在始末态之间设计一条绝热可逆途径来计算。

6 •由于系统经循环过程后回到始态， ？S = 0,所以一定是一个可逆循环过程。

7 •平衡态熵最大。

8 •在任意一可逆过程中 ？S = 0,不可逆过程中？S > 0。

9 •理想气体经等温膨胀后，由于 ？U=0,所以吸的热全部转化为功，这与热力学第二定 律矛盾吗？ 10 •自发过程的熵变？S > 0。

11. 相变过程的熵变可由 T 计算。

12 •当系统向环境传热时（Q < 0），系统的熵一定减少。

13 .一切物质蒸发时，摩尔熵都增大。

“ AH14 .冰在0C, p ' T >0,所以该过程为自发过程。

15 •自发过程的方向就是系统混乱度增加的方向。

16 •吉布斯函数减小的过程一定是自发过程。

17 •在等温、等压下，吉布斯函数变化大于零的化学变化都不能进行。

18 •系统由V i 膨胀到V 2，其中经过可逆途径时做的功最多。

19 •过冷水结冰的过程是在恒温、恒压、不做其他功的条件下进行的，由基本方程可得 ?G = 0。

20 •理想气体等温自由膨胀时， 对环境没有做功，所以-pdV = 0 ,此过程温度不变，？ U = 0,代入热力学基本方程 dU = TdS - pdV ,因而可得dS = 0,为恒熵过程。

21 •是非题：⑴“某体系处于不同的状态，可以具有相同的熵值” ，此话对否？ ⑵“体系状态变化了，所有的状态函数都要变化” ，此话对否？ ⑶绝热可逆线与绝热不可逆线能否有两个交点？⑷自然界可否存在温度降低，熵值增加的过程？举一例。

第二章 热力学第二定律 复习题及答案1． 试从热功交换的不可逆性，说明当浓度不同的溶液共处时，自动扩散过程是不可逆过程。

答：功可以完全变成热，且是自发变化，而其逆过程。

即热变为功，在不引起其它变化的条件下，热不能完全转化为功。

热功交换是不可逆的。

不同浓度的溶液共处时，自动扩散最后浓度均匀，该过程是自发进行的。

一切自发变化的逆过程都是不会自动逆向进行的。

所以已经达到浓度均匀的溶液。

不会自动变为浓度不均匀的溶液，两相等体积、浓度不同的溶液混合而达浓度相等。

要想使浓度已均匀的溶液复原，设想把它分成体积相等的两部分。

并设想有一种吸热作功的机器先把一部分浓度均匀的溶液变为较稀浓度的原溶液，稀释时所放出的热量被机器吸收，对另一部分作功，使另一部分浓度均匀的溶液浓缩至原来的浓度（较浓）。

由于热量完全转化为功而不留下影响是不可能的。

所以这个设想过程是不可能完全实现，所以自动扩散是一个不可逆过程。

2． 证明若第二定律的克劳修斯说法不能成立，则开尔文的说法也不能成立。

答：证：第二定律的克劳修斯说法是“不可能把热从低温物体传到高温物体而不引起其它变化。

”若此说法不能成立， 则如下过程是不可能的。

把热从低温物体取出使其完全变成功。

这功在完全变成热（如电热），使得高温物体升温。

而不引起其它变化。

即热全部变为功是可能的，如果这样，那么开尔文说法“不可能从单一热源取出热，使之全部变成功，而不产生其它变化”也就不能成立。

3． 证明：（1）在pV 图上，理想气体的两条可逆绝热线不会相交。

（2）在pV 图上，一条等温线与一条绝热线只能有一个相交点而不能有两个相交点。

解：证明。

(1).设a 、b 为两条决热可逆线。

在a 线上应满足111K V P =γ ①， 在第二条绝热线b 上应满足222K V P =γ ②且21K K ≠或VPV P γ-=∂∂)(，vmpm C C =γ不同种理想气体γ不同，所以斜率不同，不会相交。

若它们相交于C 点，则21K K =。