化工热力学试卷答案
化工热力学试卷三套与答案
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，8812.0ˆ,9381.0ˆ21==ϕϕ，则此时混合物的逸度系数为。
（C ） A0.9097 B0.89827 C0.8979 D0.90924.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ig P 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(00(1)T xQ p T T E C dT 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）2.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。
化工热力学考试试卷(附答案)
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 。
化工热力学试卷含答案A
一、填空题（1′×10=10分）二、选择题（2’×10=20分）三、图示题（5′×1=5分）1. 请在纯物质的p-T图上分别标出物质的三相点、气相区、液相区、固相区和临界点。
四、判断题。
正确的在题后括号内打“√”，错误的打“×”（1′×10=10分）五、证明题（5’×3=15分）1. 证明RTV p f T =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ln 证明： d d ln G RT f =方程的两边求等温偏导数，得ln T TG f RT p p ⎛⎫⎛⎫∂∂= ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ 又因为TG V p ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ 即 ln Tf RT V p ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ 所以 ln Tf V p RT ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ 证毕2. 试证明：2T H T T G p∆-=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡∂⎪⎭⎫ ⎝⎛∆∂222T T G 1323 T S -H G 2T G dG p)G(T ,G 1 1112T H T TS H TS T TS H T S S T G VdP SdT dG dp p G dT T G T G T T T G T G T T T G p pTp p pp p -=+--=---=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡∂⎪⎭⎫ ⎝⎛∂=-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂⇒+-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⇒=-⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂⎪⎭⎫ ⎝⎛∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡∂⎪⎭⎫ ⎝⎛∂）得）代入（）（将（）（同时）（又）（3. 证明T T S p pC =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂T C T H T T S T S T T H VdpTdS dH p p p pp =⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂⇒⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂⇒+=1六、计算题（10′×4=40分）1. 某一服从RT b V p =-)(状态方程（b 是正常数）的气体，在从b 1000等温可逆膨胀至b 2000，所做的功应是理想气体经过相同过程所做功的多少倍？2. 希望将mol 5、K 285的2CO 气体通过压缩机压缩成中压气体，然后灌装到体积为3005.53cm 的钢瓶中，以便食用行业使用，请问压缩机需要加多大的压力才能达到这样的目的。
化工热力学试题答案第一组
一、选择。
1.下列热力学基本关系式与Maxwell 公式中，错误的是（ C ） A. dG=VdP-SdT B. dH=TdS+VdpC. ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=V S T P TVD.⎪⎭⎫⎝⎛∂∂⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=S P V T VS2.、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 （ B ） 。
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（ D ）。
A. 任何气体,经等熵膨胀后,温度都会下降 。
B. 只有当，经节流膨胀后，气体温度才会降低。
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（D ） A.0,0>>E E H V B.0,0<>E E H V C.0,0≥≤E E H V D.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=ii f x ^∑B ．f=if ^∑C ．f=ii 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 缩短 最后再临界处 缩成一点 纯物质PV 图临界点处的斜率和曲率都等于 0 。
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TdS Q R =δ 。
在T-S 图上位于T-S 曲线下的面积等于 可逆过程吸收或放出的热量 。
3.一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。
4.对封闭体系，单位质量能量平衡方程式是__△U ＝Q ＋W_______,对稳定流动体系单位质量能量的平衡方程式是__△H ＋1/2△U2 +g △z=Q+Ws 或△H ＋△Ek ＋△Ep ＝Q ＋Ws _______.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( ）。
专升本《化工热力学》_试卷_答案
专升本《化工热力学》一、（共75题,共150分）1. 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A浓度的减小而减小，则B的偏摩尔体积将随A浓度的减小而( ) （2分）A.增加B.减小C.不变D.不一定.标准答案：A2. 苯（1）和环己烷（2）在303K，0.1013Mpa下形成X1=0.9溶液。
此条件下V1=89.96cm3/mol，V2=109.4cm3/mol ，=89.99cm3/mol ，=111.54cm3/mol，则超额体积VE=（）cm3/mol。
（2分）A.0.24B.0C.-0.24D.0.55.标准答案：A3. 下列偏摩尔吉氏函数表达式中，错误的为（）。
（2分）A.B.C.D..标准答案：D4. 下列偏摩尔性质与溶液性质关系式中，正确的是n mol溶液性质，nM=（）。
（2分）A.B.C.D..标准答案：D5. 混合物中组分i的逸度的完整定义式是( )。
（2分）A.B.C.D..标准答案：A6. 二元理想稀溶液，其溶质和溶剂分别遵守（）。
（2分）A.Henry规则和Lewis--Randll规则.B.Lewis--Randll规则和Henry规则.C.拉乌尔规则和Lewis--Randll规则.D.Lewis--Randll规则和拉乌尔规则..标准答案：A7. 下列化学势和偏摩尔性质关系式正确的是（）（2分）A.B.C.D..标准答案：C8. Wilson方程是工程设计中应用最广泛的方程。
以下说法不正确的是( )。
（2分）A.引入了局部组成的概念以及温度对γi的影响，因此精度高。
B.适用于极性以及缔合体系。
C.用二元体系的参数可以推算多元系。
D.适用于液液部分互溶体系。
.标准答案：D9. 等温汽液平衡数据如符合热力学一致性，应满足下列条件中（）。
（2分）A.足够多的实验数据B.C.D..标准答案：B10. 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。
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物质
A
B
C
苯(1)
6.9419
2769.42
-53.26
甲苯(2)
7.0580
3076.65
-54.65
，由Antoine方程得
（a）
同样得
由理想体系的汽液平衡关系得
(b)由
(c)由 得
即
所以
（d） ，由Antoine方程得
设最初混合物汽相有10mol，即苯3mol，甲苯7mol。冷凝后汽、液相分别为(10-a)和amol，则：
(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 ）。
解：（a）等温过程
mol
(b)绝热可逆过程，终态的温度要发生变化
K
mol
2、用Antoine方程计算正丁烷在50℃时蒸汽压；用PR方计算正丁烷在50℃时饱和汽、液相摩尔体积（用软件计算）；再用修正的Rackett方程计算正丁烷在50℃时饱和液相摩尔体积。（液相摩尔体的实验值是106.94cm3mol-1）。
解：等容过程，
初态：查P=3MPa的饱和水蒸汽的
cm3g-1； Jg-1
水的总质量 g
则 J
冷凝的水量为 g
终态：是汽液共存体系，若不计液体水的体积，则终态的汽相质量体积是 cm3g-1，并由此查得
Jmol-1
J
移出的热量是
4、苯(1)-甲苯(2)可以作为理想体系。(a)求100℃时，与x1=0.3的液相成平衡的汽相组成和泡点压力；(b)100℃和101.325kPa时的平衡汽、液相组成多少? (c)对于x1=0.55和y1=0.75的平衡体系的温度和压力各是多少?(d)y1=0.3的混合物气体在101.325KPa下被冷却到100℃时，混合物的冷凝率多少?（90---100）
冷凝率：
5、某厂有一输送90℃热水的管道，由于保温不良，到使用单位时，水温已降至70℃，试求水温降低过程的热损失与损失功。设大气温度为25℃。
解：管道中压力没有变化，且压力对焓、熵的影响可忽略，故采用饱和水的数据计算。
6、分别用理想气体状态方程和三参数对应态原理，计算一个100cm3的刚性容器，在500C和18.6MPa的条件下能储存甲烷多少克？
解：查出Tc=190.58K,Pc=4.604MPa,ω=0.011
(1)利用理想气体状态方程
(2)三参数对应态原理
查表得Z0=0.8846Z1=0.2562
7、实验测得反应的速率方程为（1）
r=k[Ce4+]2[Cr3+][Ce3+]-1
(2)
r=k[CH3COCH3][H+]
请推导上述反应的机理。
广东工业大学研究生课程考试试卷封面
学院：轻工化工学院
题号
分数
1
2
3
4
5
6
7
8
合计
平时成绩
总评成绩
开课单位：轻工化工学院
专业：化学工程与技术
姓名：雷琳
学号：31
考试科目:化工热力学与动力学
学生类别：硕士
考试时间:第13周星期五
( 2013年5月24日)
开课学期：2013年春季
任课教师：潘湛昌
说明：1.以上左栏学生填写,右栏老师填写;
2.学位课考试的答题均写在答题纸上,考查课若无课堂考试可不用答题纸，但仍应填写此页封面;
3.平时成绩根据任课教师所写的课程教学大纲规定评定；
4.任课教师评完分后从网上录入成绩，再打印成绩单一式两份连同试卷、答题纸交教务员保管（保管四年）。
题
号
答卷
得分
1、一个0.057m3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)
解：查附录得Antoine常数：A=6.8146,B=2151.63,C=-36.24
临界参数Tc=425.4K,Pc=3.797MPa,ω=0.193
修正的Rackett方程常数：α=0.2726,β=0.0003
由软件计算知 ，
利用Rackett方程
3、压力是3（2）MPa的饱和蒸汽置于1000cm3的容器中，需要导出多少热量方可使一半的蒸汽冷凝?(可忽视液体水的体积)