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化工热力学复习题及答案

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《化工热力学》课程模拟考试试卷 A开课学院:化工学院,专业:材料化学工程考试形式: ,所需时间: 分钟考生姓名: 学号: 班级: 任课教师:题对得写T，错得写F)１.理想气体得压缩因子,但由于分子间相互作用力得存在,实际气体得压缩因子。

(A) 小于1 (Ｂ) 大于1 （C) 可能小于1也可能大于1 (Ｄ）说不清楚２.甲烷，处在时,甲烷得压力为。

(A) 15、33MPa （Ｂ) 2、7５94 MPa;(Ｃ) 1、37９7 ＭPａ(D)１、1７46 ＭPa3．关于建立状态方程得作用,以下叙述不正确得就是。

（A)可以解决由于实验得p-Ｖ-T数据有限无法全面了解流体ｐ-V-T行为得问题。

(B) 可以解决实验得p-V-Ｔ数据精确度不高得问题。

(Ｃ) 可以从容易获得得物性数据(ｐ、V、T、x）来推算较难测定得数据(H,Ｕ,Ｓ,G）。

(D)可以解决由于p-V-T数据离散不便于求导与积分,无法获得数据点以外得p-V-Ｔ得问题。

4.对于流体混合物,下面式子错误得就是。

(A) (B）(Ｃ) 理想溶液得, (Ｄ）理想溶液得,５.剩余性质得概念就是表示什么差别得。

(A）真实溶液与理想溶液(B) 理想气体与真实气体(Ｃ）浓度与活度(D) 压力与逸度６.纯物质在临界点处得状态，通常都就是。

(A)气体状态ﻩﻩﻩ(Ｂ）液体状态（C)固体状态ﻩﻩ(Ｄ) 气液不分状态7.关于化工热力学研究内容,下列说法中不正确得就是( ）。

（Ａ)判断新工艺得可行性ﻩ(Ｂ) 反应速率预测(C)化工过程能量分析(D）相平衡研究8.对单位质量,定组成得均相流体系统,在非流动条件下有。

(A) (B)(Ｃ)(D)9.对１moｌ符合Van deｒWaals状态方程得气体,有。

(A)(Ｂ)(C) (Ｄ)10.汽液平衡关系得适用得条件＿___＿_＿。

（A) 无限制条件ﻩﻩﻩ（B) 低压条件下得非理想液相(C) 理想气体与理想溶液ﻩﻩﻩ（D)理想溶液与非理想气体１１.在Θ条件下，高分子溶液中溶剂得热力学性质为零得就是。

（Ａ) 过量偏摩尔混合热(B) 过量偏摩尔混合热(C)过量化学位ﻩﻩﻩ（D) 过量偏摩尔热力学能12.在Θ条件下,高分子溶液得Fｌｏry－Ｈugｇins相互作用参数χ为。

（A)χ>０ﻩﻩﻩ(B) χ＜0(Ｃ) χ=0ﻩﻩﻩﻩ（D）χ＝1/213.当物体得温度大于其临界温度、压力大于其临界压力时,该物体所处得状态称为超临界流体。

（)14.若忽略动能或位能得变化，稳流过程得能量平衡式为：,则该式对可逆与不可逆过程均适用。

(）15.工程上,制冷循环得实际轴功可按下式计算:。

(）１6.对绝热混合过程,物系熵变。

( )17．物系状态变化时所具有得最大作功能力称为理想功,它得数值大小与环境状态无关。

ﻩﻩﻩﻩﻩﻩ ( )１8.理想溶液, 。

１9.对二元溶液,溶液性质Ｍ与其组份得偏摩尔性质与之间得关系为。

20.节流过程为过程。

可逆绝热压缩（膨胀)过程为过程。

二、计算题（5０分,共5小题，每小题10分)1．试用普遍化Virｉal方程计算丙烷气体在３7８K、0、507MPａ下得剩余焓与剩余熵。

已知丙烷得物性参数为:、、。

剩余焓与剩余熵得计算公式为: ;其中:；,、分别为对比温度与对比压力。

2.在473K、5ＭPａ下二元气体混合物得逸度系数满足下列关系:,式中,为组分1与组分2得摩尔分率,试求、得表达式,并求出当时得、各为多少？ 已知:。

3.已知环己烷(1)-苯酚(２)二元系统在144℃得气液平衡形成恒沸物,恒沸物组成。

已知1４4℃时物质得饱与蒸气压,。

该溶液得过量Ｇi ｂbs 函数与组成得关系为，其中Ｂ仅就是温度得函数。

求该二元系在时得平衡压力及气相组成,假设气相近似为理想气体。

已知:①活度系数与过量偏摩尔Gibbs 函数之间得关系为;②汽液相平衡关系符合关系式。

4.某冷冻装置每小时必需获得冷冻量,它采用氨蒸汽压缩制冷循环。

该循环得运行如下图所示,并已知各关键点得焓值为,，,试求该制冷循环中每氨得冷冻能力，氨得循环速率,压缩机所需得功，制冷系数。

已知制冷系数为5.在温度308K 下得P Ｓ-环己烷溶剂,当溶液浓度为,其渗透压为4、３Ｐa,试根据Flory-Huggins 溶液理论求此溶液得第二Viri ａl 系数、Ｆlory-Ｈuggi ｎs 相互作用参数、ＰS 得与PS 得分子量。

已知Viri ａl 方程为,相互作用参数与溶解度参数得关系为，，环己烷得摩尔体积为。

三、简答题(１０分，每小题5分)①何为高分子理想溶液?试比较小分子理想溶液与高分子理想溶液得不同点。

②可用F ｌｏｒy-Hugg ｉns 相互作用参数χ与第二Ｖirial 系数来判断溶剂优劣试问它们分别为何值时,溶剂就是高分子化合物得良溶剂、溶剂、非溶剂以及高分子在上述三种溶液中得热力学特征与形态就是怎样得？《化工热力学》课程模拟考试试卷 Ａ(答案）开课学院:化工学院，专业:材料化学工程 考试形式: ，所需时间： 分钟考生姓名: 学号: 班级: 任课教师:题对得写Ｔ,错得写Ｆ）1.理想气体得压缩因子,但由于分子间相互作用力得存在,实际气体得压缩因子 (C ） 。

T题二、4小题附图(A）小于1 (B) 大于１(C) 可能小于1也可能大于1 （D）说不清楚2.甲烷,处在时，甲烷得压力为(C）。

（A) 1５、33MPa （B）2、759４MPa; （C) 1、3797 ＭPａ(D) 1、1７46 M Ｐa3.关于建立状态方程得作用,以下叙述不正确得就是（B) 。

（A)可以解决由于实验得p-V-Ｔ数据有限无法全面了解流体p-V-T行为得问题。

(B) 可以解决实验得ｐ-V-T数据精确度不高得问题。

（C) 可以从容易获得得物性数据(p、Ｖ、T、x)来推算较难测定得数据(H,U,S,G)。

(D) 可以解决由于p-V-T数据离散不便于求导与积分,无法获得数据点以外得p-V－T得问题。

4．对于流体混合物,下面式子错误得就是(D) 。

(A) (B)(C)理想溶液得, (D) 理想溶液得,5．剩余性质得概念就是表示什么差别得(B) 。

(A）真实溶液与理想溶液(Ｂ) 理想气体与真实气体（C) 浓度与活度(D)压力与逸度6.纯物质在临界点处得状态,通常都就是(Ｄ)。

(A）气体状态ﻩﻩ(B) 液体状态(C)固体状态ﻩ(D)气液不分状态7.关于化工热力学研究内容，下列说法中不正确得就是( B )。

(A) 判断新工艺得可行性(Ｂ) 反应速率预测(C) 化工过程能量分析ﻩ(D) 相平衡研究8.对单位质量，定组成得均相流体系统,在非流动条件下有(Ａ) 。

(Ａ) (Ｂ)（C) （Ｄ)９．对1mol符合Van der Waａls状态方程得气体，有（A) 。

(A) (B)(C)（Ｄ)10.汽液平衡关系得适用得条件___(B)_。

（A）无限制条件ﻩﻩ(B) 低压条件下得非理想液相(C) 理想气体与理想溶液ﻩ(D) 理想溶液与非理想气体11.在Θ条件下,高分子溶液中溶剂得热力学性质为零得就是(C)。

（Ａ)过量偏摩尔混合热(B) 过量偏摩尔混合热(C ） 过量化学位ﻩ ﻩ（Ｄ) 过量偏摩尔热力学能12.在Θ条件下,高分子溶液得Ｆlor ｙ-Ｈug ｇins 相互作用参数χ为 (D ） 。

（A) χ>０ ﻩ ﻩ (B) χ<0 (Ｃ) χ=0 ﻩ(Ｄ) χ=1/213．当物体得温度大于其临界温度、压力大于其临界压力时，该物体所处得状态称为超临界流体。

（ Ｔ )14．若忽略动能或位能得变化,稳流过程得能量平衡式为:,则该式对可逆与不可逆过程均适用。

( Ｔ )1５.工程上,制冷循环得实际轴功可按下式计算：。

( F ） 16.对绝热混合过程,物系熵变。

( Ｔ )17．物系状态变化时所具有得最大作功能力称为理想功,它得数值大小与环境状态无关。

ﻩﻩﻩ ﻩﻩﻩ ﻩﻩﻩﻩ （ F )1８．理想溶液 1 , 。

１9.对二元溶液，溶液性质M 与其组份得偏摩尔性质与之间得关系为 。

20.节流过程为 等焓 过程。

可逆绝热压缩(膨胀)过程为 等熵 过程。

二、计算题(50分，共５小题,每小题10分)１.试用普遍化Viri ａl 方程计算丙烷气体在３７8K 、0、５07MPa 下得剩余焓与剩余熵。

已知丙烷得物性参数为：、、。

剩余焓与剩余熵得计算公式为:;其中:； ,、分别为对比温度与对比压力。

解:,,R(0)(0)(1)(1)r r r r r d d d d 0.3250.0180.1190.6380.1520.6450.1261.022 1.022r H B B B B p RT T T T T ω⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+-⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎡⎤⎛⎫--⎛⎫=⨯-+⨯-=-⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎣⎦[]R (0)(1)r r r d d 0.1190.6380.152(0.645)0.088d d S B B p R T T ω⎡⎤=-+=-⨯-+⨯-=-⎢⎥⎣⎦2．在473Ｋ、5M Ｐa 下二元气体混合物得逸度系数满足下列关系:,式中,为组分1与组分2得摩尔分率，试求、得表达式，并求出当时得、各为多少？已知:。

解:，则: ,又,因此， 当p =５MPa,时,3.已知环己烷(１)-苯酚(２)二元系统在144℃得气液平衡形成恒沸物,恒沸物组成。

已知1４４℃时物质得饱与蒸气压,。

该溶液得过量Gibbs 函数与组成得关系为,其中B 仅就是温度得函数。

求该二元系在时得平衡压力及气相组成，假设气相近似为理想气体。

已知：①活度系数与过量偏摩尔Ｇib ｂｓ函数之间得关系为;②汽液相平衡关系符合关系式。

解:,则： ,由气液相平衡关系及恒沸点关系知:,代入数据得: ,解得 当，,;同理, ，()s s11122275.200.40.4731.660.60.71527.72kPa p p x p x γγ=+=⨯⨯+⨯⨯=4．某冷冻装置每小时必需获得冷冻量,它采用氨蒸汽压缩制冷循环。

该循环得运行如下图所示，并已知各关键点得焓值为,，,试求该制冷循环中每氨得冷冻能力,氨得循环速率，压缩机所需得功，制冷系数。

已知制冷系数为 解:5.在温度3０8K 下得ＰＳ-环己烷溶剂,当溶液浓度为,其渗透压为4、3Pa,试根据Flo ｒy-H ｕg ｇｉns 溶液理论求此溶液得第二V ｉria ｌ系数、Fl ｏry-H ｕggins 相互作用参数、ＰS 得与ＰS 得分子量。

已知Vi ｒia ｌ方程为,相互作用参数与溶解度参数得关系为,,环己烷得摩尔体积为。

解:，因为环己烷就是PS 得溶剂，因此,。

根据,已知,而,因此-312PS 2116.713.3(J cm )δδδ====⋅三、简答题(1０分,每小题5分):①何为高分子理想溶液？试比较小分子理想溶液与高分子理想溶液得不同点。

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化工热力学考试试卷(附答案)

化工热力学考试试卷(附答案)

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。

化工热力学试题及答案

化工热力学试题及答案

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。

化工热力学复习题及答案20593

化工热力学复习题及答案20593

第1章 绪言一、是否题1. 孤立体系的热力学能和熵都是一定值。

(错。

G S H U ∆∆=∆=∆,,0,0但和0不一定等于A ∆，如一体积等于2V 的绝热刚性容器，被一理想的隔板一分为二，左侧状态是T ，P 的理想气体，右侧是T 温度的真空。

当隔板抽去后，由于Q ＝W ＝0，0=U ∆，0=T ∆，0=H ∆，故体系将在T ，2V ，0.5P 状态下达到平衡，()2ln 5.0ln R P P R S =-=∆，2ln RT S T H G -=-=∆∆∆，2ln RT S T U A -=-=∆∆∆）2. 封闭体系的体积为一常数。

（错）3. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。

（对）4. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。

（错。

还与压力或摩尔体积有关。

）5. 封闭体系的1mol 气体进行了某一过程，其体积总是变化着的，但是初态和终态的体积相等，初态和终态的温度分别为T 1和T 2，则该过程的⎰=21T T V dT C U ∆；同样，对于初、终态压力相等的过程有⎰=21T T P dT C H ∆。

（对。

状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。

）6. 自变量与独立变量是一致的，从属变量与函数是一致的。

（错。

有时可能不一致） 三、填空题1. 状态函数的特点是：状态函数的变化与途径无关，仅决定于初、终态 。

2. 单相区的纯物质和定组成混合物的自由度数目分别是 2 和 2 。

3. 1MPa=106Pa=10bar=9.8692atm=7500.62mmHg 。

4. 1kJ=1000J=238.10cal=9869.2atm cm 3=10000bar cm 3=1000Pa m 3。

5. 普适气体常数R =8.314MPa cm 3 mol -1 K -1=83.14bar cm 3 mol -1 K -1=8.314 J mol -1 K -1=1.980cal mol -1 K -1。

第2章Ｐ－Ｖ－Ｔ关系和状态方程一、是否题1. 纯物质由蒸汽变成液体，必须经过冷凝的相变化过程。

化工热力学复习题答案

化工热力学复习题答案

化工热力学复习题答案一、选择题1. 化工热力学中，下列哪个选项不是状态函数？A. 内能B. 焓C. 熵D. 功答案：D2. 在恒温恒压条件下，下列哪个过程是自发的？A. 熵增过程B. 熵减过程C. 熵不变过程D. 熵不变且能量守恒过程答案：A3. 理想气体在等温膨胀过程中，下列哪个说法是正确的？A. 内能不变B. 焓变不为零C. 熵增加D. 系统对外做功答案：C二、填空题1. 热力学第一定律表明能量守恒，其数学表达式为：ΔU = Q - W，其中ΔU代表______，Q代表______，W代表______。

答案：内能变化；系统吸收的热量；系统对外做的功2. 熵是表示系统无序程度的物理量，其单位是______。

答案：J/K3. 根据吉布斯自由能的定义，当ΔG < 0时，反应是______的。

答案：自发三、简答题1. 简述化工热力学中，理想气体状态方程的表达式及其物理意义。

答案：理想气体状态方程的表达式为PV = nRT，其中P代表压力，V代表体积，n代表摩尔数，R代表理想气体常数，T代表温度。

该方程表明，在一定温度和压力下，理想气体的体积与其摩尔数成正比。

2. 描述熵变的计算方法，并举例说明。

答案：熵变的计算方法通常基于可逆过程，其表达式为ΔS =∫(δQ/T)。

例如，对于一个等温过程，如果系统吸收的热量为Q，温度为T，则熵变为ΔS = Q/T。

四、计算题1. 已知某理想气体在等压过程中从状态1（P1=100kPa, V1=2m³）变化到状态2（P2=200kPa, V2=4m³），求该过程中气体的焓变ΔH。

答案：由于理想气体在等压过程中焓变ΔH等于恒压热容Cp乘以温度变化ΔT，而题目中未给出温度变化，因此无法直接计算ΔH。

但可以利用理想气体状态方程和焓的定义来求解。

首先，根据理想气体状态方程，可以求出状态1和状态2的温度T1和T2。

然后，利用焓的定义ΔH = CpΔT，计算出焓变。