化工热力学习题及详细解答
化工热力学习题及详细解答习题 ................................................................................................................... 错误!未定义书签。
第1章 绪言 .............................................................................................. 错误!未定义书签。
第2章 P －V －T 关系和状态方程 ........................................................... 错误!未定义书签。
第3章 均相封闭体系热力学原理及其应用 .......................................... 错误!未定义书签。
第4章 非均相封闭体系热力学 .............................................................. 错误!未定义书签。
第5章 非均相体系热力学性质计算 ...................................................... 错误!未定义书签。
第6章 例题 .............................................................................................. 错误!未定义书签。
答案 ................................................................................................................... 错误!未定义书签。
第1章 绪言 .............................................................................................. 错误!未定义书签。
第2章 P －V －T 关系和状态方程 ........................................................... 错误!未定义书签。
第3章 均相封闭体系热力学原理及其应用 .......................................... 错误!未定义书签。
第4章 非均相封闭体系热力学 .............................................................. 错误!未定义书签。
第5章 非均相体系热力学性质计算 ...................................................... 错误!未定义书签。
附加习题............................................................................................................ 错误!未定义书签。
第2章........................................................................................................ 错误!未定义书签。
第3章........................................................................................................ 错误!未定义书签。
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第5章........................................................................................................ 错误!未定义书签。
习题第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。
2. 封闭体系的体积为一常数。
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。
4. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。
5. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。
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。
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⎰=21T T P dT C H ∆。
8. 描述封闭体系中理想气体绝热可逆途径的方程是γγ)1(1212-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=P P T T （其中ig V ig P C C =γ），而一位学生认为这是状态函数间的关系，与途径无关，所以不需要可逆的条件。
9. 自变量与独立变量是一致的，从属变量与函数是一致的。
10. 自变量与独立变量是不可能相同的。
二、填空题1. 状态函数的特点是：___________________________________________。
2. 单相区的纯物质和定组成混合物的自由度数目分别是_____和 ____。
3. 封闭体系中，温度是T 的1mol 理想气体从（P i ，V i ）等温可逆地膨胀到（P f ，V f ），则所做的功为____________________ （以V 表示）或____________________ （以P 表示）。
4. 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A等容过程的W= ________，Q=_________________，∆U=____________________，∆H=_____________。
B 等温过程的 W=________，Q=________，∆U=________，∆H=________。
C 绝热过程的 W=_________________________，Q= 0 ，∆U=____________________。
5. 在常压下1000cm 3液体水膨胀1cm 3，所作之功为________J ；若使水的表面增大1cm 2，我们所要作的功是________J （水的表张力是72erg cm -2）。
6. 1MPa=___Pa=10bar=_____atm=_____mmHg 。
7. 1kJ=_____J=_____cal=_____atm cm 3=_____bar cm 3=_____Pa m 3。
8. 普适气体常数R=____MPa cm 3 mol -1 K -1=83.14bar cm 3 mol -1 K -1=_____ J mol -1 K -1=______cal mol -1 K -1。
四、计算题1. 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 。
设初压力是（a ）两室均为P 0；（b ）左室为P 0，右室是真空。
2. 常压下非常纯的水可以过冷至0℃以下。
一些-5℃的水由于受到干扰而开始结晶，由于结晶过程进行得很快，可以认为体系是绝热的，试求凝固分率和过程的熵变化。
已知冰的熔化热为333.4J g -1和水在0～-5℃之间的热容为4.22J g -1 K -1。
3. 某一服从P （V-b ）=RT 状态方程（b 是正常数）的气体，在从1000b 等温可逆膨胀至2000b ，所做的功应是理想气体经过相同过程所做功的多少倍？4. 对于ig P C 为常数的理想气体经过一绝热可逆过程，状态变化符合下列方程 γγ)1(1212-⎥⎦⎤⎢⎣⎡=P P T T ，其中ig V ig PC C =γ，试问，对于2cT bT a C ig P++=的理想气体，上述关系式又是如何? 以上a 、b 、c 为常数。
5. 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）。
五、图示题1. 下图的曲线T a 和T b 是表示封闭体系的1mol 理想气体的两条等温线，56和23是两等压线，而64和31是两等容线，证明对于两个循环1231和4564中的W 是相同的，而且Q 也是相同的。
第2章 P －V －T 关系和状态方程一、是否题1. 纯物质由蒸汽变成固体，必须经过液相。
2. 纯物质由蒸汽变成液体，必须经过冷凝的相变化过程。
3. 当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。
4. 由于分子间相互作用力的存在，实际气体的摩尔体积一定小于同温同压下的理想气体的摩尔体积，所以，理想气体的压缩因子Z=1，实际气体的压缩因子Z<1。
5. 理想气体的P V C H C U ,,,虽然与P 无关，但与V 有关。
6. 纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大，饱和蒸汽的摩尔体积随着温度的升高而减小。
7. 纯物质的三相点随着所处的压力或温度的不同而改变。
8. 在同一温度下，纯物质的饱和液体与饱和蒸汽的热力学能相等。
9. 在同一温度下，纯物质的饱和液体与饱和蒸汽的吉氏函数相等。
10. 若一个状态方程能给出纯流体正确的临界压缩因子，那么它就是一个优秀的状态方程。
11. 纯物质的平衡汽化过程，摩尔体积、焓、热力学能、吉氏函数的变化值均大于零。
12. 气体混合物的virial 系数，如B ，C …，是温度和组成的函数。
13. 三参数的对应态原理较两参数优秀，因为前者适合于任何流体。
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。
化工热力学习题集及答案
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 。
化工热力学习题集(附答案).
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
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_习题集(含答案)
D.相平衡或过程的方向与限度
11.关于Байду номын сангаасenry定律，正确的是（）。
A.适合于理想溶液的溶质和溶剂B.仅适合于溶质
C.适合于稀溶液的溶质组分D.阶段适合于稀溶液的溶剂
12.二元非理想溶液在极小浓度的条件下，溶质组分和溶剂组分分别遵循（）.
A.两者均是Henry定律B. Henry定律和Lewis-Randall规则
33.单元操作的经济性分析中，功耗费用和下列（）有关。
A.损耗功B.理想功
C.环境温度D.有效能
34.在流体流动过程和换热过程中，下列哪一项的大小影响过程的经济性（）。
A.过程的理想功B.过程的损耗功
C.流体的流速D.冷热流体间的温差
35.下列叙述（）是正确的。
A.等熵膨胀的冷冻量要比节流膨胀的冷冻量大
23.稳定流动系统的能量积累为零，熵积累为（）。
A.大于零B.不确定
C.小于零D.等于零
24.某封闭系统经历一不可逆过程，系统所做功和排出的热量分别为100kJ和45kJ，问系统的熵（）。
A.等于零B.大于零
C.小于零D.不能确定
25.从工程实际出发，合理用能的本质是（）。
A.过程是否经济B.能耗是否最小
A．饱和蒸汽B.超临界流体
C.过热蒸汽D.压缩液体
2.T温度下的过热蒸汽的压力p（）。
A.>pS(T)B.<pS(T)
C.=pS(T)D.不能判断
3.偏心因子的定义是根据（）。
A．分子的对称性B.蒸汽压性质
C.分子的极性D.随便选则
4.纯物质的第二Virial系数B（）。
A．仅是T的函数B.仅是T和p的函数
C.理想功是否最小D.损耗功是否最小
化工热力学答案课后总习题答案详解
化工热力学答案—课后总习题答案详解第二章习题解答一.问答题：2-1为什么要研究流体的"VT关系？【参考答案】：流体P-V-T关系是化工热力学的基石，是化工过程开发和设讣、安全操作和科学研究必不可少的基础数据。
（I）流体的PVT关系可以直接用于设汁。
（2）利用可测的热力学性质（T, P, V等）计算不可测的热力学性质（H, S, G.等）。
只要有了旷/T关系加上理想气体的C；；, 可以解决化工热力学的大多数问题匚以及该区域的特征：同时指岀其它重要的点、2- 2 ⅛ P-V图上指出超临界萃取技术所处的区域,而以及它们的特征。
【参考答案】：1）超临界流体区的特征是：环、P>Pco2）临界点C的数学特征：（^PM Z）/ =° （在C点）（$2p/刃2）・0 （在C点）3）饱和液相线是不同压力下产生第一个气泡的那个点的连线：4）饱和汽相线是不同压力下产生第一个液滴点（或露点）那个点的连线。
5）过冷液体区的特征：给左压力下液体的温度低于该压力下的泡点温度。
6）过热蒸气区的特征：给左压力下蒸气的温度髙于该压力下的露点温度。
7）汽液共存区：在此区域温度压力保持不变，只有体积在变化。
2-3要满足什么条件，气体才能液化？【参考答案】：气体只有在低于7；条件下才能被液化。
2-4不同气体在相同温度压力下，偏离理想气体的程度是否相同？你认为哪些是决左偏离理想气体程度的最本质因素？【参考答案】：不同。
真实气体偏离理想气体程度不仅与7∖ P有关，而且与每个气体的临界特性有关，即最本质的因素是对比温度、对比压力以及偏心因子7；, /和Q。
2-5偏心因子的概念是什么？为什么要提出这个槪念？它可以直接测呈:吗？【参考答案】：偏心因子。
为两个分子间的相互作用力偏离分子中心之间的作用力的程度。
其物理意义为：一般流体与球形非极性简单流体（氮，氟、毎）在形状和极性方而的偏心度。
为了提高计算复杂分子压缩因子的准确度。
化工热力学习题及答案.doc
3-1 试推导方程物、CdVJr=7(虫)—p 式中7\ V 为独立变量。
2- 1使用下述三种方法计算ikmol 的甲烷贮存在容积为().124611?、温度为5()°C 的容器中所产生的压 力是多少？(1) 理想气体方程： (2) Redlich-Kwong 方程； (3) 普遍化关系式。
2- 2欲将25kg, 289K 的乙烯装入O.ln?的刚性容器中，试问需加多大压力？2- 3分别使用理想气体方程和Pitzer 普遍化方法，计算510K, 2.5MPa 下正丁烷的摩尔体积。
已知实验值为 1480.7cm 3 • moF 1.2- 4试用下列方法求算473K, IMPa 时甲醇蒸气的Z 值和V 值：(1) 三项截尾维里方程式(2-6),式中第二、第三维里系数的实验值为：B= -219cm 3 ・ mol -1 C= -17300 cm 6 • mol -2(2)Redlich-Kwong 方程； (3) 普遍化维里系数法。
2- 5某气体的pvT 行为可用下述在状态方程式来描述：Q pV = RT + b-2- 6试计算含有3()% (摩尔)氮气(1)和70% (摩尔)正丁烷(2)的气体混合物7g,在188°C 和 6.888MPa条件下的体积。
已知：8〃=14 cm 3 • mol",位2= -265 cm 3 • mol -1, B/2= -9.5 cm 3 • m ol"。
2- 7分别使用下述方法计算171°C, 13.78MPa 下二氧化碳和丙烷的等分子混合物的摩尔体积。
已知 实验值为 0.199m 3 - kmol -1(1) 普遍化压缩因子关系式； (2) Redlich-Kwong 方程。
2- 8有一气体的状态方程式。
及人是不为零的常数，则此气体是否有临界点呢？如果有，用。
、b 表示。
如果没有，解释为什么没有。
2- 9在体积为58.75ml 的容器中,装有组成为66.9% (摩尔比)田和33.1%CH 4混合气lmoL 若气 体温度为273K,试求混合气体的压力。
化工热力学复习题附答案
化工热力学复习题一、选择题温度下的纯物质,当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时,则气体的状态为 CA.饱和蒸汽超临界流体 过热蒸汽2.纯物质的第二virial 系数B AA 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3.设Z 为x,y 的连续函数,,根据欧拉连锁式,有 BA. 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 ∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭4.关于偏离函数M R,理想性质M,下列公式正确的是 CA. *R M M M =+B. *2R M M M =-C. *R M M M =-D. *R M M M =+5.下面的说法中不正确的是 BA 纯物质无偏摩尔量 ;B 任何偏摩尔性质都是T,P 的函数;C 偏摩尔性质是强度性质;D 强度性质无偏摩尔量 ;6.关于逸度的下列说法中不正确的是 DA 逸度可称为“校正压力” ;B 逸度可称为“有效压力” ;C 逸度表达了真实气体对理想气体的偏差 ;D 逸度可代替压力,使真实气体的状态方程变为fv=nRT ;E 逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度;7.二元溶液,T, P 一定时,Gibbs —Duhem 方程的正确形式是 C .a. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 2 = 0b. X 1dlnγ1/dX 2+ X 2 dlnγ2/dX 1 = 0c. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 1 = 0d. X 1dlnγ1/dX 1– X 2 dlnγ2/dX 1 = 08.关于化学势的下列说法中不正确的是 AA. 系统的偏摩尔量就是化学势B. 化学势是系统的强度性质C. 系统中的任一物质都有化学势D. 化学势大小决定物质迁移的方向 9．关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是 EA 活度是相对逸度,校正浓度,有效浓度；B 理想溶液活度等于其浓度;C 活度系数表示实际溶液与理想溶液的偏差;D 任何纯物质的活度均为1; Er i 是GE /RT 的偏摩尔量;10．等温等压下,在A 和B 组成的均相体系中,若A 的偏摩尔体积随浓度的改变而增加,则B 的偏摩尔体积将BA. 增加B. 减小C. 不变D. 不一定 11．下列各式中,化学位的定义式是 A 12．混合物中组分i 的逸度的完整定义式是 A ;A. dG ___i =RTdlnf ^i , 0lim →p f ^i /Y i P=1 B. dG ___i =RTdlnf ^i , 0lim →p f ^i /P=1C. dG i =RTdlnf ^i , 0lim →p f i =1 ； D. dG ___i =RTdlnf ^i , 0lim →p f ^i =113． 关于偏摩尔性质,下面说法中不正确的是 BA.偏摩尔性质与温度、压力和组成有关 B ．偏摩尔焓等于化学位 C ．偏摩尔性质是强度性质 D. 偏摩尔自由焓等于化学位14．下列关于ΔG关系式正确的是 B P 140A. ΔG = RT ∑X i ln X iB. ΔG = RT ∑X i ln ^a i C. ΔG = RT ∑X i ln γi D. ΔG = R ∑X i ln X i15. 纯物质临界点时,对比温度 T r Da. =0b. >1c. <1d. =116. 超临界流体是下列 A 条件下存在的物质;A.高于T c 和高于P cB.临界温度和临界压力下C.低于T c 和高于P cD.高于T c 和低于P c17. 下列气体通用常数R 的数值和单位,正确的是 AA K kmol m Pa ⋅⋅⨯/10314.833B kmol KC K atm cm /3⋅D K kmol J ⋅/18. 对理想气体有 C ;19. 对1mol 符合)/(b V RT P -=状态方程的气体,T PS )(∂∂应是 CV ； ；C. -R/P ；T;20. 当压力趋于零时,1mol 气体的压力与体积乘积PV 趋于 D ; A. 零 B 无限大 C. 某一常数 D. RT21. 在一定的温度和压力下二组分体系汽液平衡的条件是 A ;22. 对液相是理想溶液,汽相是理想气体体系,汽液平衡关系式可简化为 D ;A ． y i f = x i p i SB. y i p =γi x i p i SC ． y i p = x i Φ p i SD. y i p = x i p i S23. 关于理想溶液,以下说法不正确的是 B ;A.理想溶液一定符合Lewis-Randall 规则和Henry 规则;B.符合Lewis-Randall 规则或Henry 规则的溶液一定是理想溶液;C.理想溶液中各组分的活度系数均为1;D.理想溶液所有的超额性质均为0;24. 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= D;iiA. n M i iB. x M ∑iC. x M i ii D. n M ∑25. 下列化学势μi 和偏摩尔性质关系式正确的是 CA ．μi = -H i B. μi = -V i C. μi =-G i D. μi =-A i 26. 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27. 理想的Rankine 循环工质是在汽轮机中作 D 膨胀A 等温B 等压C 等焓D 等熵 28. 卡诺制冷循环的制冷系数与 B 有关;A. 制冷剂的性质B. 制冷剂的工作温度C. 制冷剂的循环速率D. 压缩机的功率29.体系经不可逆循环又回到初态,则热温熵的循环积分 A ; A <0 Ｂ =０ C >0 30. 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0>-T J μ,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;31. 混合物体系中物质i 的偏摩尔焓i H 的定义式为： D ;A 、i j n v T iii n H H ≠∂∂=,,][B 、i j n v T i i n nH H ≠∂∂=,,])([C 、i j n p T i i i n H H ≠∂∂=,,][D 、 i j n p T ii n nH H ≠∂∂=,,])([32. Pitzer 提出的由偏心因子ω计算第二维里系数的普遍化关系式是 C ; A ．B = B 0ωB 1 B ．B = B 0 ω + B 1 C ．BP C /RT C = B 0+ωB 1D ．B = B 0+ ωB 33. 下列关于G E 关系式正确的是 C ;A. G E = RT ∑X i ln X iB. G E = RT ∑X i ln a iC. G E = RT ∑X i ln γiD. G E = R ∑X i ln X i34. 汽液平衡关系i i s i ix P Py γ=的适用的条件BA 无限制条件B 理想气体和非理想溶液C 理想气体和理想溶液D 非理想气体和理想溶液35. 体系从同一初态到同一终态,经历二个不同过程,一为可逆过程,一为不可逆过程,此二过程环境熵变存在 A ;A ．ΔS 环可逆< ΔS 环不可逆 B. ΔS 环可逆 >ΔS 环不可逆 C ．ΔS 环可逆 = ΔS 环不可逆 D ．ΔS 环可逆= 036. 由纯组分形成理想溶液时,其混合焓ΔH id B ;A. >0；B. =0；C. <0 ；D. 不确定; 37. 混合物的逸度与纯组分逸度之间的关系是 C ;A.i i f x f ∧∑=； B. i f f ∧∑=； C. ln iii x f x f ∧∑=ln ； D. ln 0ln f x f i ∑=38. 某体系进行不可逆循环时的熵变为 BA ．ΔS 体系﹥0,ΔS 环境 =0B ．ΔS 体系=0,ΔS 环境﹥0C ．ΔS 体系=0,ΔS 环境 =0D ．ΔS 体系﹥0,ΔS 环境 ﹥02.填空题1. 热力学第一定律的公式表述用微分形式：dU dQ dW =+;热力学第二定律的公式表述即熵差与可逆热之间的关系,2. 几个重要的定义公式：焓H=U+PV ；自由能A=U-TS ；自由焓G=H-TS ; 3. 几个热力学基本关系式：dU=TdS pdV -；dH=TdS Vdp +；dA=SdT pdV --；dG=SdT Vdp -+;4. 写出下列Maxwell 关系式： T S V ∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭TS p ⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭5. 对理想溶液,ΔH=0,ΔV=0,ΔS=∑⋅⋅-ii i x x R ln ,ΔG =∑⋅⋅ii i x x RT ln ;6. 等温、等压下的二元液体混合物的活度系数之间的关系11ln γd x ⋅ +0ln 22=γd x ;7. 超额性质的定义为在相同温度、压力及组成条件下真实溶液性质和 理想 溶液性质之差;8. 对应态原理是指在相同的对比态下,所有的物质表现出相同的性质;三参数对应态原理中三个参数为()c r r Z P T ϖ,,;普遍化方法分为普遍化维里系数法和普遍化压缩因子法两种方法；9. 活度的定义 组元的逸度与其标准态之比 ；活度系数的定义 真实溶液的组元逸度与理想溶液的组元逸度之比 ; 11. 混合性质变化的定义i i M x M M ∑-=∆;12. 超额性质的定义 在相同温度、压力和组成下,真实溶液与理想溶液的性质之差 ;13. 偏心因子的定义 非球形分子偏离球对称的程度 ;14. 剩余性质的定义是'M ∆ =同温同压下的真实流体与理想气体广延热力学性质的差值;16. 孤立体系的熵增表达式是0≥孤立dS17. 高温热源温度为T 1与低温热源温度为T 2构成的热机的最大热机效率=η121T T -;18. 某高温高压气体焓值为H 1,熵值为S 1做功后其焓值变为H 2,熵值变为S 2,环境温度为T 0,则该过程的理想功=id W ()()12012S S T H H ---；有效能变化=∆x E ()()12012S S T H H ---;19. 在真实气体混合物P →0时,组分i 的逸度系数i ∧φ等于 1 ; 20. 组分逸度等于分压的气体是理想气体;21. 状态方程通常分为三类,分别是理想气体状态方程 ,维里方程,立方型状态方程; 22. 关系式l i v i f f ˆˆ=适用的条件是气液平衡无化学反应的封闭体系;23. 关系式ii s i i x p py γ=适用的条件是低压下气液平衡时;24. 关系式i i s i v i i x p py γϕ=ˆ适用的条件是 在饱和蒸汽压sp 下的气液平衡 ;25. 由混合物的逸度的表达式i ig i i f RT G G ˆln +=知,ig i G 的状态为系统温度、p= 0 的纯组分i 的理想气体状态;26. 在状态方程的分类中,RK 方程属于立方型状态方程,virial 方程属于普遍化状态方程;三、判断题1. 当压力大于临界压力时,纯物质就以液态存在; ×2. 由于分子间相互作用力的存在,实际气体的摩尔体积一定小于同温同压下的理想气体的摩尔体积,所以,理想气体的压缩因子Z=1,实际气体的压缩因子Z<1; ×3. 纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大,饱和蒸汽的摩尔体积随着温度的升高而减小; √4. 逸度是一种热力学性质,溶液中组分i 分逸度与溶液逸度的关系∑=ni ii m f x f ˆ;×5. 稳态流动过程的理想功仅取决于体系的初态与终态及环境温度T 0,而与具体的变化途径无关; ×6. 对不可逆绝热循环过程,由于其不可逆性,孤立体系的总熵变大于0; ×7. 理想功W id 是指体系的状态变化是在一定的环境条件下按以完全可逆过程进行时,理论上可能产生的最大功或者必须消耗的最小功,因此理想功就是可逆功,同时也是的负值; ×8. 损失功与孤立体系的总熵变有关,总熵变越大,损失功越大,因此应该尽量减少体系的不可逆性; √10. 纯物质的逸度f i ,混合物的逸度f ,混合物中组分的逸度i f ∧三者的定义相同; × 11. 普遍化三参数求取压缩因子z 的方法有普维法和普压法两种,在Vr ≥2时, 应采用普压法; ×12. virial 方程和RK 方程既可以应用于汽相,又可以用于液相; × 13. 在virial 方程中,virial 系数反映了分子间的相互作用; 14. 热力学基本关系式dH=TdS+Vdp 只适用于可逆过程; × 15. 当压力趋于零时,MT,p-MigT,p ≡0M 是摩尔容量性质; √ 16. 纯物质逸度的完整定义是,在等温条件下,dG=RTdlnf; × 17. 当p →0时,f /p →∞; ×18. 吉氏函数与逸度系数的关系是GT,p －GigT,p=1=RTln φ; √ 19. 对于一均相系统,V p TS T T S T )()(∂∂-∂∂等于Ｒ; √20. 温度和压力相同的两种理想气体混合后,则温度和压力不变,总体积为原来两气体体积之和,总内能为原两气体热力学能之和,总熵为原来两气体熵之和; ×21. 偏摩尔体积的定义可表示为ix p T ii n p T i i x Vn nV V ≠≠∂∂=∂∂=}{,,}{,,)()(; √22. 对于理想溶液,所有的混合过程性质变化均为零; × 23. 对于理想溶液所有的超额性质均为零; √四、简答题1. 卡诺定理的主要内容是是么答：所有工作于等温热源和等温冷源之间的热机,以可逆热机效率最大,所有工作于等温热源和等温冷源之间的可逆热机其效率相等,与工作介质无关;ηmax＝1－T2/T12. 什么是理想功、损失功答：理想功是指体系的状态变化是在一定的环境条件下按完全可逆的过程进行时,理论上可以产生的最大功或者必须消耗的最小功;损失功时指给定相同的状态变化时的不可逆实际功与理想功之间的差值;Wl=Wac -Wid。
化工热力学试题答卷三套与参考答案
精心整理一. 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。
）.■一"IA. > P s TB. < P s TC. = P s T—尹、if \ \3.二元气体混合物的摩尔分数yi=0.3，在一定的T, P下，？ 0.9381, ?2 0.8812，则此时混合物的逸度系数为。
（C）i 、iA0.9097 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，贝U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 C加热至50 C,其等压平均热容为75.31J/mol,则此过程的焓变为II（1882.75 ）J/mol。
2.封闭体系中的1mol理想气体（已知C j g），按下列途径由「、P1和V1可逆地变化至P2，贝U,等P P温过程的W= RT ln」，Q= RTln」，U=0，H=0。
P2 P23.正丁烷的偏心因子3= 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 o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T T式为（E XQ T（1 ）C p dT ）。
To I5.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V i V I（1 ax2）,V2 V2（1 bx i），其中V i，V2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，a—b，a,b 不可能是常数，故提出的模型有问题。
化工热力学试题及答案
化工热力学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 化工热力学中，下列哪种物质的焓变是正值？A. 冰融化成水B. 氢气燃烧C. 铁的氧化D. 水蒸发答案：B2. 绝对零度是：A. -273.15℃B. 0℃C. 273.15℃D. 100℃答案：A3. 根据热力学第一定律，下列哪种情况下系统内能不变？A. 系统对外做功B. 系统吸收热量C. 系统与外界无能量交换D. 系统对外做功且吸收热量答案：C4. 热力学第二定律表述的是：A. 能量守恒B. 热能自发地从高温物体传递到低温物体C. 热能自发地从低温物体传递到高温物体D. 系统熵总是增加的答案：D5. 熵是热力学中用来描述的物理量：A. 能量B. 温度C. 混乱度D. 压力答案：C6. 卡诺循环的效率与下列哪个因素有关？A. 工作介质B. 工作温度C. 环境温度D. 所有选项答案：D7. 理想气体的内能仅与温度有关，这是因为：A. 理想气体分子间没有相互作用力B. 理想气体分子间有相互作用力C. 理想气体分子间有相互作用力，但可以忽略D. 理想气体分子间没有相互作用力，但可以忽略答案：A8. 根据理想气体状态方程，下列哪种情况下气体体积不变？A. 温度增加，压力增加B. 温度不变，压力增加C. 温度增加，压力不变D. 温度增加，压力减少答案：B9. 范德华方程修正了理想气体方程的哪一点？A. 分子间无相互作用力B. 分子间有相互作用力C. 分子间有相互作用力，但可以忽略D. 分子体积可以忽略答案：B10. 热力学第三定律表述的是：A. 绝对零度不可达到B. 绝对零度可以轻易达到C. 熵在绝对零度时为零D. 熵在绝对零度时为常数答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 热力学第一定律可以表示为：能量守恒定律，即 _______。
答案：ΔU = Q - W2. 绝对零度是温度的下限，其值为 _______。
答案：-273.15℃3. 热力学第二定律的开尔文表述是：不可能从单一热源吸热使之完全转化为 _______ 而不产生其他效果。