化工热力学试卷

化工热力学考试试卷（附答案）1、(2分)在PT 图上纯物质三种聚集态互相共存处称 三相点 。

2、(2分)纯物质 P-V 图临界等温线在临界点处的斜率 ____0______， 曲率为 ___0______。

3、（4分）指出下列物系的自由度数目，(1)水的三相点 0 ，(2)液体水与水蒸汽处于汽液平衡状态 1 ，(3)甲醇和水的二元汽液平衡状态 2 ，(4)戊醇和水的二元汽-液-液三相平衡状态 1 。

4、（2分）组成为x 1=0.2，x 2=0.8，温度为300K 的二元液体的泡点组成y 1的为(已知液相的Pa) ___0.334____________。

5、(2分)一定状态下体系的火用指体系由该状态达到与 环境基态完全平衡 时，此过程理想功。

6、(2分)二元混合物容积表达式为V=X 1V 1+X 2V 2+αX 1X 2，如选同温同压下符合Lewis-Randll 规则的标准态就有 △V= ∆V =αX 1X 2 。

7、(2分)能量平衡时以热力学 第一定律 为基础，有效能平衡时以热力学 第二定律 为基础。

8、（4分）丙酮(1)-甲醇(2)二元体系在98.66KPa 时，恒沸组成x 1=y 1=0.796，恒沸温度为327.6K，已知此温度下的kPa 则 van Laar 方程常数是A 12=______0.587_____，A 21=____0.717____(已知van Laar 方程为 )9、(4分)等温等压下二元溶液组分的活度系数与组成之间关系，按Gibbs-Duhem 方程 X 1dln γ1+X 2 d ㏑γ2 = 010、(6分)由于邻二甲苯与对二甲苯、间二甲苯的结构、性质相近，因此它们混合时会形成______理想溶液_______溶液，它们的ΔH=_______0______，ΔV=______0_____。

二.判断题1、(2分)一定压力下，纯物质的泡点温度和露点温度是相同的，且等于沸点。

一、选择。

1.下列热力学基本关系式与Maxwell 公式中，错误的是（ ）A. dG=VdP-SdTB. dH=TdS+VdpC. ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=V S T P T V D.⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=S P V T VS 2.、气体经过稳流绝热膨胀，对外作功，如忽略宏观动能，位能变化，无摩擦损失，则此过程气体焓值 （ ） 。

A. 增加B. 减少C. 不变D.不确定3.关于制冷原理，以下说法不正确的是（ ）。

A. 任何气体,经等熵膨胀后,温度都会下降 。

B.C. 在相同初态下，等熵膨胀温度降比节流膨胀温度降大。

D. 任何气体,经节流膨胀后,温度都会下降4.对于理想溶液，下列说法正确的是（ ）A.0,0>>E E H VB.0,0<>E E H VC.0,0≥≤E E H VD.0,0==E E H V5、混合物的逸度f 与组分逸度i f ∧之间的关系是 （ D ）A ．f=i i f x ^∑B ．f=i f ^∑C ．f=i i f x ^ln ∑ D ．lnf i i i x f x /ln ^∑=二、填空1、等温线在两相区中的水平线段随温度升高而最后再临界处纯物质PV图临界点处的斜率和曲率都等于。

2、温-熵图是最有用的热力学性质图，其纵坐标是温度，横坐标是熵。

对于可逆过程。

在T-S图上位于T-S曲线下的面积等于。

3.一定状态下体系的火用指体系由该状态达到与______时，此过程理想功。

4.对封闭体系，单位质量能量平衡方程式是_________,对稳定流动体系单位质量能量的平衡方程式是_________.5.温度为T的热源与温度为T0的环境之间进行变温热量传递，其等于热容为Cp，则ExQ 的计算式为( ）。

6.制冷剂的选择原则:①；②；③；④；⑤。

7、评价蒸汽动力循环的经济性指标：。

8、纯物质T-S 图两相区水平线段（结线）长度表示 大小。

化工热力学试题及答案一、选择题1. 热力学是研究物质宏观的（）性质和（）关系的科学。

A. 动态，运动B. 静态，运动C. 静态，平衡D. 动态，平衡答案：C2. 热力学第零定律主要阐述了（）。

A. 内能的存在B. 平衡状态的特点C. 熵的增加D. 热量传递答案：B3. 对于孤立系统来说，其熵不断（）。

A. 增加B. 减少C. 变化D. 维持不变答案：A4. 以下哪个是热力学第一定律？A. 能量守恒定律B. 熵增定律C. 熵减定律D. 完全合成反应律答案：A5. 热力学第二定律主要阐述了（）。

A. 熵的增加B. 熵的减少C. 热能转化效率D. 内能的转化答案：A二、问答题1. 请简要解释热力学第一定律的内容。

答案：热力学第一定律，也称为能量守恒定律，表明能量在系统中的总量是守恒的。

即在一个孤立系统中，能量的增加（或减少）等于对外界做功与系统吸热之和，即ΔU = Q - W。

其中，ΔU代表系统内能的变化，Q代表吸热，W代表对外界做功。

2. 什么是熵？简要解释熵增定律。

答案：熵是系统混乱程度的度量，也可以理解为系统的无序程度。

熵增定律是热力学第二定律的核心表述，它指出孤立系统的熵总是不断增加的。

即系统的无序状态总是向更加无序的方向发展。

这个过程是不可逆的，熵增定律体现了自然界的不可逆性。

三、计算题1. 一个物质在常压下从298K变为328K，该物质对外界吸收了1000J的热量，求该物质的热容。

解答：根据热容的定义，热容C等于物质吸收的热量Q与温度变化ΔT的比值。

即C = Q / ΔT。

根据题目所给的数据，Q = 1000J，ΔT = 328K - 298K = 30K。

将数据代入公式计算得到热容C = 1000J / 30K = 33.33 J/K。

2. 已知某化学反应的焓变为-300 kJ/mol。

如果该反应的摩尔物质数量为2 mol，求该反应的总焓变。

解答：总焓变等于摩尔焓变乘以物质的摩尔物质数量。

化工热力学期末试卷一选择题（1×25）1．关于化工热力学用途的下列说法中不正确的是（）A. 可以判断新工艺、新方法的可行性。

B. 预测反应的速率。

C. 优化工艺过程。

D. 通过热力学模型，用易测、少量数据推算难测、大量有用数据。

2. 范德华方程与RK方程均是常见的立方型方程，对于摩尔体积V存在三个实根或者一个实根，当存在三个实根时，最大的实根是（）。

A.饱和液体体积B.饱和蒸汽体积C.无物理意义D.饱和液体与饱和蒸汽的混合体积3．纯物质临界点时，其对比压力P r（）。

A．= 1 B．= 0 C．> 0 D．< 04．露点的轨迹称为（）。

A. 饱和汽相线B. 饱和液相线C. 等温线D. 三相线5. 混合物质的第二virial系数B（）。

A.仅为温度的函数B.仅为压力的函数C.为温度和组成的函数D.为温度和压力的函数6. 饱和汽相线、饱和液相线与三相线所包围的区域称为（）。

A. 饱和液相区B. 汽液共存区C. 过热蒸汽区D. 超临界区7．一定组成的单位质量均相非流动体系有（ ）。

A. dU = -VdP - TdSB. dU = VdP + SdTC. dU = -VdP - SdTD. dU = -PdV + TdS8．关于理想溶液的性质，下列表达正确的是 （ ） A. 0>∆V B. 0>∆H C. 0>∆G D. 0>∆S9. 饱和汽相线、饱和液相线与三相线所包围的区域称为（ ）。

A. 饱和液相区 B. 汽液共存区 C. 过热蒸汽区 D. 超临界区10. 纯流体在一定温度下，如压力低于该温度下的饱和蒸汽压，则此物质的状态为（ ） A ．饱和蒸汽 B.饱和液体 C ．过冷液体 D.过热蒸汽11．苯（1）和环已烷（2）在303K,0.1013MPa 下形成X 1 =0.3的溶液，此条件下V 1=89.96cm 3/mol,V 2=109.4cm 3/mol,V 1=91.25cm 3/mol,V 2=109.64cm 3/mol,溶液超额体积为（ ）cm 3/mol 。

（B）化工热力学期末试卷化学化工学院《化工热力学》课程考试试题（B 卷）2013-2014学年第一学期班级时量120分钟总分100分考试形式：闭卷一、填空题（每空1.5分，共24分）1、朗肯循环的改进的方法：、、。

2、写出热力学基本方程式dH = ；dG = 。

3、对理想溶液，ΔV= ，ΔG = 。

4、热力学第二定律的公式表述（用微分形式）：。

5、等温、等压下的二元液体混合物的活度系数之间的关系_________+0ln 22=γd x6、化工热力学是运用经典热力学的原理，结合反映系统特征的模型，解决工业过程(特别是化工过程)中、、等实际问题。

7、三参数对应态原理的统一式：。

8、几个重要的定义公式：H=_______；A=______；G=______。

二、选择题（每个2分，共22分，每题只一个选择项是正确答案）1、混合气体的第二维里系数是（）A 、温度和压力的函数B 、仅为温度的函数C 、温度和组成的函数D 、压力和组成的函数2、露点的轨迹称为（）A 、饱和汽相线B 、汽液共存线C 、饱和液相线D 、都不是 3、等温等压下，在A 和B 组成的均相体系中，若A 的偏摩尔体积随浓度的改变而增加，则B 的偏摩尔体积将（）A 、增加B 、减小C 、不变D 、不一定4、关于逸度的下列说法中不正确的是（）A 、逸度可称为“校正压力” 。

B 、逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。

C 、逸度表达了真实气体对理想气体的偏差。

D 、逸度可代替压力，使真实气体的状态方程变为fv=nRT 。

5、在一定的温度和压力下二组分体系汽液平衡的条件是（）为混合物的逸度））（；；；Ｌ２Ｖ１Ｖ２Ｌ１Ｌ２Ｌ１Ｖ２１２２f f f D f f f f C f f f f B f f f f A V L V L V L V ().()().(=======116、关于化学势的下列说法中不正确的是（）A 、系统的偏摩尔量就是化学势B 、化学势是系统的强度性质C 、系统中的任一物质都有化学势D 、化学势大小决定物质迁移的方向7、体系中物质i 的偏摩尔体积i H 的定义式为（）A 、i j n v T i i i n H H ≠??=,,][B 、i j n v T i i n nH H ≠??=,,])([C 、 i j n p T ii i n H H ≠??=,,][ D 、i j n p T i i n nH H ≠??=,,])([ 8、对于理想溶液，下面式子错误的是（）A 、i i V V =B 、i i U U =C 、i i S S =D 、i i G G ≠9、理想功实现的条件为（）A 、完全不可逆B 、完全可逆C 、部分可逆D 、部分不可逆10、绝热膨胀过程的特征是（）A 、等焓B 、等熵C 、等温D 、等压11、逆卡诺制冷循环的制冷系数与（）有关。

化⼯热⼒学试题⼀、选择题：1. 纯物质的第⼆维⾥系数B （）A 仅是T 的函数B 是T 和P 的函数C 是T 和V 的函数D 是任何两强度性质的函数2. ⽴⽅型状态⽅程计算V 时如果出现三个根，则最⼤的根表⽰（）A. 饱和液摩尔体积B. 饱和汽摩尔体积C. ⽆物理意义3. 偏⼼因⼦的定义式（）A. 0.7lg()1s r Tr P ω==-- B. 0.8lg()1s r Tr P ω==--C. 1.0lg()s r Tr P ω==- 4. ⼆元溶液，T, P ⼀定时,Gibbs —Duhem ⽅程的正确形式是 ( ).A. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 2 = 0B. X 1dlnγ1/dX 2+ X 2 dlnγ2/dX 1 = 0C. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 1 = 0D. X 1dlnγ1/dX 1– X 2 dlnγ2/dX 1 = 0 5．关于偏摩尔性质，下⾯说法中不正确的是（）A. 偏摩尔性质与温度、压⼒和组成有关 B ．偏摩尔焓等于化学位C. 偏摩尔性质是强度性质D. 偏摩尔⾃由焓等于化学位 6．下列关于ΔG 关系式正确的是（）A. ΔG = RT ∑X i ln X iB. ΔG = RT ∑X i ln ^a iC. ΔG = RT ∑X i ln γiD. ΔG = R ∑X i ln X i7. 下列各式中，化学势的定义式是（）。

8、关于化⼯热⼒学⽤途的下列说法中不正确的是（）A.可以判断新⼯艺、新⽅法的可⾏性；j j j j n nS T i i n T P i i n nS nV i i n nS P i i n nU d n nA c n nG b n nH a ,,,,,,,,])([.])([.])([.])([.??≡??≡??≡??≡µµµµB.优化⼯艺过程；C.预测反应的速率；9. 纯流体在⼀定温度下，如压⼒低于该温度下的饱和蒸汽压，则此物质的状态为（）。

化工热力学考试试卷（附答案）一、填空题（每题2分）1.正丁烷的偏心因子ω=0.193，临界压力p c=3.797MPa，在T r=0.7时的蒸汽压为_______ MPa2.混合物的逸度与纯组分逸度之间的关系是_______3.剩余性质实质相同的温度和压力下____________热力学性质之差；超额性质是指_____________热力学性质之差4.气体从高压到低压作绝热可逆膨胀时△T_______,△S_______，理想气体流过节流阀时，△T_______,△S_______5.由热力学第二定律可知，过程的不可逆性越大，过程的熵产△S_____，损耗功W L____二、选择题（每题2分）1.在90℃，1atm下，苯（1）—甲苯（2）汽液平衡系统可以视为完全理想体系，此条件下蒸汽压p s1=1.343atm，p s2=0.535atm，则汽液平衡组成x1,y1分别是（）A.0.576;0.773 B.0.773;0.576 C.0.424;0.227 D.0.227;0.4242.熵产△S是由_____而引起的A.体系与环境间热量交换B.体系与外界功的交换C.体系内部的不可逆性D.体系与外界的物质交换3.冬天要给寝室供热取暖，消耗500W·h的电量，采用可逆热泵循环（空调），电热器两种供热方式，哪种供热量多？（）A.热泵B.两者相等C.电热器D.有争议，无法比较4.下面哪种做法不利于提高朗肯循环热效率？（）A.提高汽轮机进汽温度B.提高汽轮机进汽压力C.提高汽轮机出汽压力D.抽出汽轮机部分蒸汽用于加热锅炉供水5.对于无热溶液，下列各式成立的是_____A.S E=0,V E=0B.S E=0,A E=0C.G E=0,A E=0D.H E=0,G E=-TS E6.苯（1）—环己烷（2）在303K，0.1013MPa下形成x1=0.3的溶液，此条件下V1=89.96cm3/mol, V2=109.4cm3/mol,V___1=91.25cm3/mol,V___2=109.64cm3/mol,溶液的超额体积为_____cm3/mol.A.0.55B.-0.24C.-0.55D.0.247.化工热力学中有各种状态方程，如RK方程，理想气体状态方程，vdW方程，SRK方程，PR方程，请为它们的计算准确性排序（）A.RK>PR>SRK>vdW>理想气体状态方程B.PR≈SRK>RK>vdW>理想气体状态方程C.PR>vdW>SRK>RK>理想气体状态方程D.SRK>PK>PR>vdW>理想气体状态方程8.下列关于逸度的说法不正确的是（）A.逸度可称为校正压力B.逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度C.逸度表达了真实气体对理想气体的偏差D.逸度课代替压力，使真实气体的状态方程变为f v=nRT9.立方型状态方程有多种形式，其中对摩尔体积V的三次展开式中，若解得V有三个实根，则最大的根表示（）A.气相摩尔体积V VB.液相摩尔体积V LC.无实际物理意义D.气相摩尔体积与液相摩尔体积之和10.下列化工热力学研究特点的说法不正确的是（）A.研究体系为实际状态B.处理方法以理想状态为标准态加以校正C.解释微观本质及其产生某种现象的内部原因D.应用领域是解决工程中的能量利用及平衡问题三、计算题（每题15分）1.某二组元液体混合物在298K 和1.0133×105Pa 下的焓可用下式表示：式中H 单位为J ∕mol 。

西南科技大学网络教育学院（2017）/（2018）学年 第 2 学期试题单〈A 卷〉课程名称： 化工热力学 专业班级： 命题教师： 蒋琪英 学生姓名： 学 号： 成 绩： 考试时间： 月 日一、 单选题 ( 每题2分，共15题，共30分，下列各小题备选答案中，只有一个符合题意的答案。

多选、错选、不选均不得分 )1. 对于化工热力学的核心问题，以下表达最正确的是（）。

A.热力学性质的计算、物性参数的测量 B.能量的合理利用、过程方向性和限度 C.用能过程的经济性D.相平衡或过程的方向与限度2. 纯物质p —V 图临界等问线上临界点的特性是（）。

A.22()0,()0T T T T c cp pV V ==∂∂==∂∂B.22()0,()0T T T T c cp pV V ==∂∂=<∂∂ C.22()0,()0T T T T c cp pV V==∂∂>>∂∂D.22()0,()0T T T T c cp pV V==∂∂>=∂∂ 3. T 温度下的过热蒸汽的压力p （）。

A.>p S (T )B.< p S (T )C.= p S (T )D.不能判断4. (/)(/)(/)T s p p v T p S T 等于（）。

A. (/)T S VB. (/)V p TC. (/)S V TD. －(/)V p T5. 根据偏摩尔性质的定义和特征，下列选项正确的是（）。

A.ˆlnln(),ln ln()ii i i iif y f y y y B.ˆˆln ln(),ln ln()i i i y f y f C .ˆˆlnln(),ln ln()i i i i if y fy yD.ˆˆlnln(),ln ln()ii i iy f y fy6.关于理想溶液的物理特征说法中，不正确的是（）。

A.混合时没有熵变，即ΔS=0B.分子结构相似，大小一样，分子间的作用力相同C.混合时没有热效应D.混合时没有体积效应7.关于Henry定律，正确的是（）。

一．选择题（每题2分，共10分）1.纯物质的第二virial系数B （ A )A 仅是温度的函数B 是T和P的函数C 是T和V的函数D 是任何两强度性质的函数2。

T温度下的过冷纯液体的压力P（A.参考P－V图上的亚临界等温线.)A.〉B.〈C.=3. 二元气体混合物的摩尔分数y1=0。

3,在一定的T,P下,，则此时混合物的逸度系数为 .(C)A 0.9097B 0。

89827C 0.8979D 0.90924。

某流体在稳流装置中经历了一个不可逆绝热过程，装置所产生的功为24kJ，则流体的熵变（ A ）A.大于零B。

小于零C。

等于零D。

可正可负5。

Henry规则（ C ）A仅适用于溶剂组分 B 仅适用于溶质组分C 适用于稀溶液的溶质组分D 阶段适用于稀溶液的溶剂二、填空题（每题2分，共10分)1.液态水常压下从25℃加热至50℃，其等压平均热容为75。

31J/mol,则此过程的焓变为(1882。

75）J/mol。

2.封闭体系中的1mol理想气体（已知)，按下列途径由T1、P1和V1可逆地变化至P2，则，等温过程的W=，Q=，U= 0 ，H= 0 。

3.正丁烷的偏心因子ω＝0。

193，临界压力为p c＝3。

797MPa，则在Tr＝0.7时的蒸汽压为（0。

2435 ）MPa.4.温度为T的热源与温度为T0的环境之间进行变温热量传递，其等于热容为Cp，则E xQ的计算式为（）。

5.指出下列物系的自由度数目，(1）水的三相点0 ,（2)液体水与水蒸汽处于汽液平衡状态 1三、简答题：（共30分)1.填表（6分）lnln i2. 12摩尔体积，a，b为常数，问所提出的模型是否有问题？(8分)解:由Gibbs-Duhem方程得, ，a,b不可能是常数，故提出的模型有问题。

3。

写出封闭系统和稳定流动系统的热力学第一定律.（5分）答：封闭系统的热力学第一定律：稳流系统的热力学第一定律：4.分析作外功的绝热膨胀后温度降低的原因，并在T—S图中示意.（6分)5。