化工热力学第一章绪论试题
化工热力学试题（卷）三套和答案解析
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)
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
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Ⅱ(高等化工热力学)——第一章 绪论
离子液体CO2吸收剂 离子液体
超临界CO2在离子液体中的溶解度很大,CO2溶解导致 在离子液体中的溶解度很大, 超临界 离子液体体积膨胀比传统溶剂小得多, 离子液体体积膨胀比传统溶剂小得多,CO2和离子液体的相 互作用中阴离子起主要作用,能形成弱的路易斯酸碱络合物. 互作用中阴离子起主要作用,能形成弱的路易斯酸碱络合物. 低压低浓度CO2在离子液体中的溶解度和溶解动力学的 低压低浓度 研究尚不多.引入胺基基团似乎是必须的. 研究尚不多.引入胺基基团似乎是必须的. 离子液体的高粘度是其应用的重大障碍. 离子液体的高粘度是其应用的重大障碍.
超级活性炭CO2吸附剂 超级活性炭
Content of CO2(%)
7 6
超高比表面积活性炭, 超高比表面积活性炭, 比表面积2000~4000 m2/g可调; 可调; 比表面积 可调 3800m2/g的超级活性炭对 的超级活性炭对CO 的超级活性炭对
2的
5 4 3 2 1 0
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220
目前成本:30～50美元/吨CO2 目前成本:30～50美元/ 美元 目标成本:10美元/吨CO2 目标成本:10美元/ 美元
CO2溶剂吸收分离
吸收溶剂必须具备的性能: 吸收溶剂必须具备的性能:
◆ CO2的溶解度大 ◆ 选择性好 ◆ 沸点高 无腐蚀, ◆ 无腐蚀,无毒性 ◆ 化学性能稳定 粘度小, ◆ 粘度小,扩散系数大
CH2 CH OH n
+
CH2O
CH2
CH O
CH2
CH O
.........
+
H2O
CH2
聚乙烯醇
例7.我国利用新能源"干空气能 获重要突破 .我国利用新能源"干空气能"获重要突破 干燥的空气也是一种能源,可用于空调制冷: 干燥的空气也是一种能源,可用于空调制冷:由清华大 学和新疆一公司联合研发的"干空气能间接蒸发冷水机" 学和新疆一公司联合研发的"干空气能间接蒸发冷水机", 日前在乌鲁木齐通过建设部研究开发成果验收.(摘自2007 .(摘自 日前在乌鲁木齐通过建设部研究开发成果验收.(摘自 日的《 年7月27日的《科技文摘报》) 月 日的 科技文摘报》 例8.2007年10月10日《Nature》一篇研究论文认为:全球变 . 年 月 日 》一篇研究论文认为: 暖提高空气湿度 英国科学家在该论文中写到, 年至2004年间,地球 年间, 英国科学家在该论文中写到,1976年至 年至 年间 表面平均温度升高了0.49摄氏度,大气水蒸气浓度升高了2.2 表面平均温度升高了 摄氏度,大气水蒸气浓度升高了 摄氏度 %.此前 科学家已经注意到,随着气温的升高, 此前, %.此前,科学家已经注意到,随着气温的升高,陆地和海 洋表面蒸发的水分增多, 洋表面蒸发的水分增多,从而导致空气湿度在过去几十年间 有所提高.论文采用了一套新的湿度观察数据. 有所提高.论文采用了一套新的湿度观察数据.该数据是在 20世纪末通过"地球气候系统"这一强大的计算机模拟计算 世纪末通过" 世纪末通过 地球气候系统" 得出的.(摘自2007年10月12日的《参考消息》) 得出的.(摘自 年 月 日的《参考消息》 .(摘自 日的
热力学第一章练习题一
））））））））物理化学试卷班级姓名分数一、选择题( 共15题30分)1. 2 分(0241)理想气体卡诺循环的图为下列四种情况中的哪一种? ( )2. 2 分(0085) 在体系温度恒定的变化中,体系与环境之间: ( )(A) 一定产生热交换(B) 一定不产生热交换(C) 不一定产生热交换(D) 温度恒定与热交换无关3. 2 分(0146) 理想气体从相同始态分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀到达相同的压力，则其终态的温度、体积和体系的焓变必定是：( )(A) T可逆> T不可逆，V可逆> V不可逆，ΔH可逆> ΔH不可逆(B)T可逆< T不可逆，V可逆< V不可逆，ΔH可逆< ΔH不可逆(C) T可逆< T不可逆，V可逆> V不可逆，ΔH可逆< ΔH不可逆(D) T可逆< T不可逆，V可逆< V不可逆，ΔH可逆> ΔH不可逆4. 2 分(0119) 下述说法哪一个错误? ( )(A) 封闭体系的状态与其状态图上的点一一对应(B) 封闭体系的状态即是其平衡态(C) 封闭体系的任一变化与其状态图上的实线一一对应(D) 封闭体系的任一可逆变化途径都可在其状态图上表示为实线5. 2 分(0156) 下述哪一种说法正确? ( )因为ΔH p = Q p ,所以：(A) 恒压过程中,焓不再是状态函数(B) 恒压过程中,体系与环境无功的交换(C) 恒压过程中,焓变不能量度体系对外所做的功(D) 恒压过程中, ΔU 不一定为零6. 2 分 (0087) 若一气体的方程为pV m =RT +αp (α>0 常数),则:( )(A)()T U V ∂∂=0 (B) ()V U p ∂∂=0 (C) ()V U T ∂∂=0 (D) ()p U T∂∂=0 7. 2 分 (0066) 有一容器四壁导热，上部有一可移动的活塞，在该容器中同时放入锌块和盐酸，发生化学反应后活塞将上移一定距离，若以锌和盐酸为体系则: ( )(A) Q < 0 , W = 0 , Δr U < 0(B) Q = 0 , W > 0 , Δr U < 0(C) Q < 0 , W > 0 , Δr U = 0(D) Q < 0 , W > 0 , Δr U < 08. 2 分 (0084)理想气体在恒定外压p下,从10dm3膨胀到16 dm3,同时吸热126 J。
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。
(完整版)化工热力学习题集锦
第一章 绪论一、选择题(共3小题，3分)1、(1分)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.优化工艺过程。
C.预测反应的速率。
D.通过热力学模型，用易测得数据推算难测数据；用少量实验数据推算大量有用数据。
E.相平衡数据是分离技术及分离设备开发、设计的理论基础。
2、(1分)关于化工热力学研究特点的下列说法中不正确的是（ ） （A ）研究体系为实际状态。
（B ）解释微观本质及其产生某种现象的内部原因。
（C ）处理方法为以理想态为标准态加上校正。
（D ）获取数据的方法为少量实验数据加半经验模型。
（E ）应用领域是解决工厂中的能量利用和平衡问题。
3、(1分)关于化工热力学研究内容，下列说法中不正确的是（ ）A.判断新工艺的可行性。
B.化工过程能量分析。
C.反应速率预测。
D.相平衡研究参考答案一、选择题(共3小题，3分) 1、(1分)C 2、(1分)B 3、(1分)C第二章 流体的PVT 关系一、选择题(共17小题，17分)1、(1分)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2、(1分)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.临界温度和临界压力下 C.低于T c 和高于P c D.高于T c 和低于P c3、(1分)对单原子气体和甲烷，其偏心因子ω，近似等于 。
A. 0 B. 1 C. 2 D. 34、(1分)0.1Mpa ,400K 的2N 1kmol 体积约为__________A 3326LB 332.6LC 3.326LD 33.263m5、(1分)下列气体通用常数R 的数值和单位，正确的是__________AK kmol m Pa ⋅⋅⨯/10314.833 B 1.987cal/kmol K C 82.05 K atm cm /3⋅ D 8.314K kmol J ⋅/6、(1分)超临界流体是下列 条件下存在的物质。
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。
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第1章 绪 言
1. 凡是体系的温度升高时，就一定吸热，而温度不变时，则体系既不吸热也不放热。
答：错。
等温等压的相变化或化学变化始、终态温度不变，但有热效应。
气体的绝热压缩，体系温度升高，但无吸收热量。
2. 当n 摩尔气体反抗一定的压力做绝热膨胀时，其内能总是减少的。
答：对。
绝热：Q=0；反抗外压作功：W ＜0；∆U=Q ＋W=W<0。
3. 封闭体系中有两个相βα,。
在尚未达到平衡时，βα,两个相都是均相敞开体系；达到平衡时，
则βα,两个相都等价于均相封闭体系。
答：对
4. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。
答：对
5. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。
答：错。
理想气体的熵和吉氏函数不仅与温度有关，还与压力或摩尔体积有关。
6. 要确定物质在单相区的状态需要指定两个强度性质，但是状态方程 P=P (T ，
V )的自变量中只有一个强度性质，所以，这与相律有矛盾。
答：错。
V 也是强度性质
7.
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
⎰
=2
1T T P dT C H ∆。
答：对。
状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。
8. 状态函数的特点是什么？
答：状态函数的变化与途径无关，仅决定于初、终态。
9. 对封闭体系而言，当过程的始态和终态确定后，下列哪项的值不能确定:
A Q
B Q + W, ∆U
C W （Q=0）,∆U
D Q （W=0）,∆U
答：A 。
因为Q 不是状态函数，虽然始态和终态确定，但未说明具体过程，故Q 值不能确定 。
10. 下列各式中哪一个不受理想气体条件的限制
A △H = △U+P△V
B CPm - CVm=R
C
= 常数 D W = nRTln （V2╱V1）
答：A
11.对于内能是体系的状态的单值函数概念的错误理解是:
A 体系处于一定的状态,具有一定的内能
B 对应于某一状态,内能只能有一数值,不能有两个以上的数值
C 状态发生变化,内能也一定跟着变化
D 对应于一个内能值,可以有多个状态
答：C 。
如果是理想气体的等温过程，虽然体系的始态和终态变了，但△U = 0 。
12.真实气体在 的条件下，其行为与理想气体相近。
A 高温高压
B 低温低压
C 低温高压
D 高温低压
答：D 。
高温或低压下的真实气体，其行为与理想气体接近。
13. 封闭体系中的1mol 理想气体由T 1、P 1和V 1可逆地变化至P 2，过程的 W =2
1ln P P RT -，此过程为 A 等容过程 B 等温过程 C 绝热过程
答：B
14. 1MPa= Pa= bar= atm= mmHg 。
答：1MPa=106Pa=10bar=9.8692atm=7500.62mmHg 。
15. 1kJ= J= cal= atm cm 3= MPa cm 3= Pa m 3。
答：1kJ=1000J=238.10cal=9869.2atm cm 3=1000MPa cm 3=1000Pa m 3。
16. 普适气体常数R = MPa cm 3 mol -1 K -1= kPa m 3 kmol -1 K -1= J mol -1 K -1
= cal mol -1 K -1。
答：R =8.314MPa cm 3 mol -1 K -1=8.314 kPa m 3 kmol -1 K -1=8.314 J mol -1 K -1 =1.987cal mol -1 K -1。
17. 一个绝热刚性容器，总体积为V t ，温度为T ，被一个体积可以忽略的隔板分为A 、B 两室。
两室装有不同的理想气体。
突然将隔板移走，使容器内的气体自发达到平衡。
计算该过程的Q 、W 、U ∆和最终的T 和P 。
假设初始压力为（a ）两室均为P 0；（b ）左室为P 0，右室是真空。
答：（a ）Q = 0，W = 0，ΔU = 0；T 、P 不变
(b) Q = 0，W = 0，ΔU = 0；T 不变，P = 0.5P 0
18. 一个0.057m 3气瓶中贮有的1MPa 和294K 的高压气体通过一半开的阀门放入一个压力恒定为
0.115MPa 的气柜中，当气瓶中的压力降至0.5MPa 时，计算下列两种条件下从气瓶中流入气柜中的气体量。
(假设气体为理想气体)
(a)气体流得足够慢以至于可视为恒温过程；
(b)气体流动很快以至于可忽视热量损失（假设过程可逆，绝热指数4.1=γ）。
答：（a ）等温过程
66.11294
314.8570005.0294314.8570001112111=⨯⨯-⨯⨯=-=RT V P RT V P n ∆mol (b)绝热可逆过程，终态的温度要发生变化
18.24115.02944.11
4.111212=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=--r P P T T γK
11.918
.241314.8570005.0294314.8570001212111=⨯⨯-⨯⨯=-=RT V P RT V P n ∆mol。