2010硕士化工热力学试题

化⼯热⼒学试题（卷）三套和答案解析⼀．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. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s3. ⼆元⽓体混合物的摩尔分数y 1=0.3，在⼀定的T ，P 下，8812.0?,9381.0?21==??，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igP C )，按下列途径由T 1、P 1和V 1可逆地变化⾄P 2，则，等温过程的 W =21lnP P RT -，Q =21ln P P RT ，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T 0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(0(1)TxQ p T T-）。

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）lnlni2. 有⼈提出了⼀定温度下⼆元液体混合物的偏摩尔体积的模型是)1(),1(122211bx V V ax V V +=+=，其中V 1，V 2为纯组分的摩尔体积，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， b V x V x a 1122=， a,b 不可能是常数，故提出的模型有问题。

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。

化工热力学考试试题一、选择题（每题 3 分，共 30 分）1、纯物质临界点时，对比温度 Tr（）。

A ＝ 0B ＞ 1C ＝ 1D ＜ 12、下列关于热力学第二定律的说法中，错误的是（）。

A 热不可能自发地、不付代价地从低温物体传向高温物体B 不可能从单一热源取热使之完全变为有用功，而不产生其他影响C 第二类永动机是不可能制造成功的D 功可以全部转化为热，而热不能全部转化为功3、对于理想气体，焓只是温度的函数，这是因为理想气体的（）。

A 内能只是温度的函数B 压力与体积无关C 比热是常数D 膨胀系数为 14、真实气体在（）条件下，其行为接近于理想气体。

A 高温高压B 高温低压C 低温高压D 低温低压5、混合物中组分 i 的逸度系数与纯组分 i 的逸度系数的关系是（）。

A 相等B 大于C 小于D 不确定6、以下哪个热力学性质不是状态函数（）。

A 焓B 功C 熵D 内能7、节流膨胀过程（）。

A 等焓B 等熵C 等温D 等压8、对于一个封闭系统，经历一个绝热可逆过程后，系统的熵（）。

A 增加B 不变C 减少D 不确定9、克拉佩龙方程适用于（）。

A 任何纯物质的两相平衡B 纯物质的气液平衡C 纯物质的固液平衡D 纯物质的气固平衡10、下列哪个方程不是立方型状态方程（）。

A RedlichKwong 方程B PengRobinson 方程C Virial 方程D SoaveRedlichKwong 方程二、填空题（每题 3 分，共 30 分）1、热力学第一定律的数学表达式为_____。

2、纯物质的饱和蒸汽压随温度的升高而_____。

3、混合物的超额性质是指混合物的性质与_____性质的差值。

4、对应态原理是指在相同的对比状态下，物质的各种性质表现出_____的行为。

5、压缩因子 Z 表示实际气体与理想气体的_____偏差。

6、吉布斯函数判据适用于_____过程。

7、麦克斯韦关系式共有_____个。

8、活度系数表示实际溶液与_____溶液的偏差。

《化工热力学》试题（一）一、填空题（10分）：1. 纯物质的P-V-T 图上，高于临界压力和临界温度的区域称为 。

2. 写出偏摩尔性质i γln 对应的溶液性质 。

3. 工作于温度为T 1的高温热源和温度为T 2的低温冷源之间的可逆热机的效率为 。

4. 理想溶液混合过程的=∆idH。

5．对于二组分汽液两相平衡体系来说，其体系的自由度为 。

二、判断题（14分）1. 理想气体混合物就是一种理想溶液。

（ ）2. 三参数对应态原理由于两参数对应态原理是因为前者适用于任何流体。

（ ）3. 吸热过程一定使系统熵增，反之熵增过程也是吸热过程。

（ ）4. 纯物质的气液平衡常数K ＝１。

（ ）5. 对于一个绝热不可逆过程，可以设计一个绝热可逆过程来计算其熵的变化。

（ ）6. 混合物气液相图中的泡点曲线表示的是饱和气相，而露点曲线表示的是饱和液相。

（ ）7. 在一定温度和压力下的理想溶液的组分逸度与其摩尔分数成正比。

（ ）三、选择题（16分）1. 对于一给定的物质来说，virial 方程中的virial 系数与（ ）有关。

A ．温度B ．压力C ．密度D ．体积 2．对于一均相物质，其H 和U 的关系为A ．U H ≤B ．U H >C ．U H =D ．不能确定 3．气液平衡关系i Si i x P Py =的适用条件是：A ．无限制条件B ．低压条件下的非理想液相C ．理想气体和理想溶液D ．理想溶液和非理想气体4．已知乙炔在7.0=r T 时，其对比饱和蒸汽压为0.0655，则乙炔的偏心因子为： A ．0.195 B ．0.184 C ．0.084 D ．0.127 5．偏心因子是从下列定义的：A ．分子的对称性B ．蒸气压性质C ．分子的极性D ．临界性质6．一定T ，P 的二元气体混合物的摩尔分数8.01=y ，9.0ˆ1=φ，8.0ˆ2=φ，则此时混合物的逸度系数为：A ．0.8790B ．0.8117C ．0.8979D ．0.9558 7．p S T T S p T V p ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂⎪⎭⎫⎝⎛∂∂等于： A ．T V S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ B ．V T p ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ C ．S T V ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ D ．VT p ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-8．对于混合物逸度系数φ以及混合物中组分分逸度系数iφˆ之间的关系，正确的表述是： A ．φ是偏摩尔性质，i φˆ是摩尔性质 B ．φ是摩尔性质，i φˆ是偏摩尔性质 C ．φln 是偏摩尔性质，i φˆln 是摩尔性质 D ．φln 是摩尔性质，iφˆln 是偏摩尔性质四、计算题1． （12分）使用下述方法计算1kmol 的氮气贮存在容积为0.04636m 3，温度为273.15K的钢瓶中。

模拟题一一．单项选择题（每题1分，共20分）本大题解答（用A 或B 或C 或D ）请填入下表：1. T 温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（ C ）A. 饱和蒸汽B. 超临界流体C. 过热蒸汽 2. T 温度下的过冷纯液体的压力P （A ）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ B ）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s4. 纯物质的第二virial 系数B （A ）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 5. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到（ A ）A. 第三virial 系数B. 第二virial 系数C. 无穷项D. 只需要理想气体方程 6. 液化石油气的主要成分是（A ）A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷B. 甲烷、乙烷C. 正己烷 7. 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（ B ）A. 饱和液摩尔体积B. 饱和汽摩尔体积C. 无物理意义 8. 偏心因子的定义式（ A ）A.0.7lg()1s r Tr P ω==--B.0.8lg()1s r Tr P ω==--C.1.0lg()s r Tr P ω==-9. 设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ B ）A. 1x y zZ Z x x y y ⎛⎫⎛⎫∂∂∂⎛⎫=-⎪ ⎪⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭B. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ C. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭D. 1y Z xZ y y x x Z ∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 10. 关于偏离函数M R ，理想性质M *，下列公式正确的是（C ）A. *R M M M =+B. *2R M M M =-C. *R M M M =-D. *R M M M =+ 11. 下面的说法中不正确的是 ( B )（A ）纯物质无偏摩尔量 。

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。

南京工业大学化工热力学试题（A ）卷资格（闭）2009~2010年度第二学期 使用班级 化学工程与工艺专业07级2010.5班级 学号 姓名 成绩1.单项选择题（每题1分，共20分）本题解答（用A 或B 或C 或D ）请填入下表：1. 纯物质的偏心因子是根据 来定义的。

A ．分子的对称性 B. 蒸汽压的性质C. 分子的极性D. 分子的缔合性 2. 熵产生g S ∆是由于 而引起的。

A. 体系与环境之间的热量交换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. 以下4个偏导数中只有 是偏摩尔性质。

A ．()j n nv ns i n nU ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ B. ()j n p ns i n nH ,,⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ C. ()jnP T i n nG ,,⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ D. ()jnT nv i n nA ,,⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂4. 分离过程的有效能损失,x L E ∆ 。

A. > 0B. < 0C. = 0D.可正可负5. 超临界流体是下列 条件下存在的物质A. 高于T C 和高于P C B ．高于T C 和低于P C C ．低于T C 和高于P C D ．位于T C 和P C 点6. 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7. 对理想溶液具有负偏差的体系中，各组分活度系数γi 。

A ． >1 B. = 0 C. = 1 D. < 18. 气体经过稳流绝热过程，对外作功，如忽略动能和位能变化，无摩擦损失，则此过程气体焓值 。

A. 增加 B ． 减少 C ．不变 D. 不能确定9. 对同一朗肯循环装置，在绝热条件下如果提高汽轮机入口蒸汽压力，而温度等其余条件不变，则其热效率 。

A. 有所提高，乏气干度下降B. 不变，乏气干度增加C. 有所提高，乏气干度增加D. 热效率和干度都不变 10. 一气体符合bV RTP -=的状态方程，在等温下当气体从V 1可逆膨胀至V 2时，则体系的熵变 ΔS 为 。

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 。

模拟题一一．单项选择题（每题1分，共20分）T 温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（ ）饱和蒸汽 超临界流体 过热蒸汽 T 温度下的过冷纯液体的压力P （ ） >()T P s <()T P s =()T P sT 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ ）>()T P s <()T P s =()T P s 纯物质的第二virial 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 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到（ ）第三virial 系数 第二virial 系数 无穷项 只需要理想气体方程 液化石油气的主要成分是（ ）丙烷、丁烷和少量的戊烷 甲烷、乙烷 正己烷 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（ ）饱和液摩尔体积 饱和汽摩尔体积 无物理意义 偏心因子的定义式（ ）0.7lg()1s r Tr P ω==--0.8lg()1s r Tr P ω==--1.0lg()s r Tr P ω==-设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ ）A.1x y zZ Z x x y y ⎛⎫⎛⎫∂∂∂⎛⎫=-⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭B. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭C. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭D. 1y Z x Z y y x x Z ∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 关于偏离函数MR ，理想性质M*，下列公式正确的是（ ）A. *RMM M =+ B. *2RMM M =-C. *R M M M =-D. *RM M M =+下面的说法中不正确的是 ( )（A ）纯物质无偏摩尔量 。

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 。