第一章习题-s

第一 习 题思考题1. 工程热力学中能量交换的基本形式有那些? 答：质量交换，功量交换，热量交换 2．热力学系统是如何分类的?答：（1）按其与外界进行质量交换的情况分为：闭口系，开口系，简单热力系，绝热系，孤立系（2）按物质均匀性不同分为：均匀系，非均匀系。

（3）按相态分为：单相系，复相系（4）按物质的成分分为：单元系，多元系 4. 状态参数的基本性质有那些?答：（1）f 是状态参数（2）过程积分⎰badf 与从a 到b 所经历的过程无关（3）封闭积分⎰df =0(4)⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂y f x x f y 5. 准平衡过程与可逆过程有无共同点?差别在哪里?答：共同点：两者均为平衡状态，系统内部均可描述，都可回到原状态。

准平衡系统允许不可逆因素的存在。

不同点：准平衡状态回到原状态对外界可能留下影响，可逆状态不会留下影响。

6. 如何理解引入可逆过程的意义?答： （1）提供了一个系统可接近的理想的过程 （2）使许多热力学的计算得以解决 （3）提供了一个分析问题的途径7．如果闭口热力系与外界没有发生能量交换，系统内是否可能发生状态变化？答：可能变化。

当系统平衡突然被打破，外界对系统又无影响时，短时间内，系统内部可能变化。

8．为什么说δQ=dU+δW 是热力学第一定律的基本表达式？它适用于闭系所进行的—切准平衡过程和非平衡过程吗？答： δQ=dU+δW,由实验过程中直接总结出来的，是最早发现的，形式最简单,而且等效于所有其它表达式。

适用于一切的准平衡过程和非平衡过程。

9. 试述第一定律、第二定律的意义,并指出作为经验性的定律分别引出什么状态参数? 答：第一定律的本质就是能量守恒定律，引出状态参数U 。

根据热力学第一定律对各系统的分析，就可以得到计算各种能量数值和能量间平衡的方程。

第二定律的基本任务就在于为判断任何热过程的进行提供一般性的依据，阐明热过程进行的条件和限制。

引出状态参数S 。

2010级第一章习题参考答案1-1 在银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛的反应：进入反应器的原料气中，甲醇:空气:水蒸气＝2:4:1.3（摩尔比），反应后甲醇的转化率达72％，甲醛的收率为69.2％。

试计算：（1）反应的选择性；（2）反应器出口气体的组成解一：（1）由（1-17）式得反应的选择性为：0.629YS0.961196.11%X0.720====（2）进入反应器的原料气中，甲醇：空气：水蒸气=2：4：1.3（摩尔比），当进入反应器的总原料量为设甲醇的转化率为A P醛和二氧化碳的摩尔数nA 、nP和nc分别为：n A=n A0(1-X A)=7.672 mol n P=n A0Y P=18.96 moln C=n A0(X A-Y P)=0.7672 mol结合上述反应的化学计量式，水（nW ）、氧气（nO）和氮气（nN）的摩尔数分别为：n W=n W0+n P+2n C=38.30 moln O=n O0-1/2n P-3/2n C=0.8788 mol n N=n N0=43.28 mol解二：（1）根据定义：目的产物收率L AY=A消耗于主产物上的关键组分的量进入反应系统的的初始量目的产物选择率L AS=A消耗于主产物上的关键组分的量转化了的关键组分的量反应物的转化率AAAx转化了的关键组分的量＝进入反应系统的的初始量转化率、收率和选择率的关系Y=SAx已知：x CH3OH = 72% Y HCHO = 69.2%则%11.96%72%2.693===OHCHHCHOxYS（2）为方便计算，设进入反应器的甲醇的物质的量为2mol ，则即反应后混合气体中：N CH3OH = 2*(1-72%) =0.56molN HCHO = 2*69.2%=1.384molN H2O =1.3+2*69.2%+2*(72%-69.2%)*4/2=2.796molN CO2 = 2*(72%-69.2%)=0.056molN 空气 = 4-2*69.2%*1/2-2*(72%-69.2%)*3/2=3.224mol(其中N O2 = 4*21%-2*69.2%*1/2-2*(72%-69.2%)*3/2=0.064molN N2 = 4*79%=3.16mol ）总物质的量为：N T = 0.56+3.224+1.384+2.796+0.056=8.02mol各组分组成为：y CH3OH =0.56/8.02*100%=6.98%y 空气 = 3.224/8.02*100%=40.20%（其中y O2=0.80%,y N2=39.4%）y HCHO =1.384/8.02*100%=17.26%y H2O =2.796/8.02*100%=34.86%y CO2 = 0.056/8.02*100%=0.70%1-5 某气-固一级不可逆催化反应，按单位质量催化剂表示的本征动力学方程为A w A f k dW dN =-，式中f A 为反应组分A 的逸度。

第一章物质结构：一、判断题：（×）1、多电子原子轨道的能级只与主量子数n有关。

（×）2、同族元素的氧化物CO2和SiO2，具有相似的物理性质和化学性质。

（√）3．氯原子的3P轨道能量高于3S轨道。

（√）4．正、负电荷中心重合的分子叫做非极性分子。

（×）5、HCN是直线型分子，所以它是非极性分子。

（×）6、凡是含有氢的化合物的分子之间都能形成氢键。

（×）7．原子轨道和电子云的图形完全一样。

（×）8．取向力存在于非极性分子和极性分子之间．（×）10、共价化合物呈固态时，均为分子晶体，因此溶、沸点都低。

如SiO2（×）11．BF3和NH3都具有平面三角形的空间构型。

（×）12．ｎ＝1时，有自旋相反的两个原子轨道。

只有1个S （×）13．当主量子数n=2时,角量子数l只能取1。

(0,1)（×）14．SO2和CS2都具有相同的空间构型。

（×）15、色散力仅存在于非极性分子之间。

（√）16、三个P轨道的能量、形状、大小相同，不同的是在空间的取向。

（×）17．BF3分子的空间的构型为三角锥。

（×）18、非极性分子中只有非极性共价键。

（×）19、形成离子晶体的化合物中不可能有共价键。

（×）20、相对分子质量越大，分子间力越大。

相同类型的物质（×）21．配合物中配体的数目称为配位数。

（×）22．配位化合物的中心原子的氧化态不可能等于零，更不可能为负值。

原子（√）23、共价化合物AB2分子为角形，则意味着A原子价电子层中至少有一对孤对电子。

（×）24．氢原子光谱不是线性光谱。

（×）25．角量子数等于2的亚层，原子轨道的符号是p。

（d）（√）26．氢原子的3P轨道能量高于3S轨道的能量。

（√）27．正、负电荷中心重合的分子叫做非极性分子。

第一章电工基础知识复习题一、填空题；1、电路中的三个基本物理量电压、电流、电阻，它们的单位分别是伏特（V）、安培（A）、欧姆（Ω）。

2、部分电路的欧姆定律指出：通过电阻元件的电流与电阻两端的电压成正比，而与电阻成反比。

3、最基本的电阻连接方式有并联和串联，在串联电路中越串其等效电阻值越大，通过的电流越小；在并联电路中越并其等效电阻越小，通过的电流越大。

4、电流通过电阻时，电阻就会发热，将电能转化为热能，这种现象叫做电流的热效应。

5、电功率是单位时间内电场力所做的功，其基本单位是瓦特（W）；电能是电场在一段时间内电场力所做的功，其基本单位是焦耳（J）。

6、正流交流电的三要素是最大值、频率（周期）、初相角（相位）。

7、直流电流表与电压表指示的数值是反映该量的平均值；交流电流表与电压表指示的数值是反映该交变量的有效值。

8、在正流交流电路中纯电阻两端的电压与电流是同相位的；纯电感两端的的电压超前电流90°；纯电容两端的电压滞后电流 90°。

9、对称三相电源的三角形连接时，线电流是3倍的相电流；在星形连接时线电压是3倍的相电压。

二、选择题；1、电量的单位是（D）。

A、V（伏特）B、A（安培）C、W（瓦特）D、C（库仑）2、在一恒压的电路中，电阻R增大，电流随之（ A ）。

A、减小B、增大C、不变D、不一定3、几个电阻的两端分别接在一起，每个电阻两端承受同一电压，这种电阻连接方法称为电阻的（ B）。

A、串联；B、并联；C、混联；D、级联。

4、全电路欧姆定律的表达式是（A ）。

A、U=E-IR。

B、U=IR。

C、U=E+IR。

D、I=（U-E）/R。

5、电阻率的单位是（B）。

A、ΩB、Ω.mC、Ω/ mD、V.A6、并联电路的总电容与各分电容的关系是（ A ）。

A、总电容大于分电容B、总电容等于分电容C、总电容小于分电容D、无关7、直流电路基尔霍夫第二定律的表达式是（ D ）。

A、ΣE=0B、∑I=0C、∑I²R=0D、∑E=∑IR8、下列具有单向导电特征的是（ C ）。