化工热力学复习题
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》复习题

《化工热力学》复习题第1章 绪论一、单项选择题1、下列各式中不受理想气体条件限制的是( A )A .H U P V ∆=∆+∆ B.P V C C R -= C.21ln()V W nRT V = D.PV γ=常数 2、对封闭体系而言,当过程的始态和终态确定后,不能确定的值是( A )A .Q B.∆U C.∆H D.∆S3、封闭体系中,1mol 理想气体由T 1 ,p 1和V 1可逆地变化至p 2,过程的12ln P W RT P =-,则该过程为( B )A .等容过程 B.等温过程 C.绝热过程 D.等压过程4、封闭体系中,1mol 理想气体由T 1 ,p 1和V 1等温可逆地变化至p 2,过程的W 为( B )A .12ln P RT P B.─12ln P RT P C.0 D.21ln V RT V 5、封闭体系中,1mol 理想气体由T 1 ,p 1和V 1等温可逆地变化至p 2,过程的Q 为( A )A .12ln P RT P B.─12ln P RT P C.0 D.21ln V RT V 6、封闭体系中,1mol 理想气体由T 1 ,p 1和V 1等温可逆地变化至p 2,过程的∆U 为( C )A .12ln P RT P B.─12ln P RT P C.0 D.21ln V RT V 7、封闭体系中,1mol 理想气体由T 1 ,p 1和V 1等温可逆地变化至p 2,过程的∆H 为( C )A .12ln P RT P B.─12ln P RT P C.0 D.21ln V RT V 8、封闭体系中,1mol 理想气体由T 1 ,p 1和V 1等容可逆地变化至p 2,过程的W 为( C )A .12ln P RT P B.─12ln P RT P C.0 D .21ln V RT V 9、封闭体系中,1mol 理想气体由T 1 ,p 1和V 1绝热可逆地变化至p 2,过程的Q 为( C )A .12ln P RT P B.─12ln P RT P C.0 D .21ln V RT V 二、填空题1、孤立系统的自由能 (是 ∕ 不是)一定值。
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。
化工热力学复习题

化工热力学复习题1. 简述化工热力学的基本概念及其在化工过程中的重要性。
2. 列出并解释以下热力学基本定律:a. 零定律b. 第一定律c. 第二定律3. 描述焓变(ΔH)和熵变(ΔS)的概念,并解释它们在化学反应中的作用。
4. 说明理想气体状态方程及其适用范围。
5. 讨论在化工过程中如何计算反应的吉布斯自由能变化(ΔG)。
6. 阐述化学势的概念及其在多组分系统中的意义。
7. 列出并解释以下热力学性质:a. 内能(U)b. 焓(H)c. 熵(S)d. 吉布斯自由能(G)e. 亥姆霍兹自由能(A)8. 描述卡诺循环的原理及其在热力学效率分析中的应用。
9. 计算并解释在恒压条件下,1摩尔理想气体从298K升温至500K时的焓变。
10. 讨论在实际化工过程中,非理想气体行为对过程设计和操作的影响。
11. 说明如何使用范特霍夫方程来预测化学反应的平衡常数随温度变化的趋势。
12. 描述并解释热力学稳定性的概念及其在化工系统设计中的应用。
13. 计算并解释在恒容条件下,1摩尔水从液态转变为气态时的熵变。
14. 讨论在化工过程中,如何利用热力学数据预测和优化反应路径。
15. 描述并解释热力学第一定律在能量守恒和能量转换中的应用。
16. 讨论在化工过程中,如何利用热力学第二定律来评估过程的可逆性和效率。
17. 计算并解释在恒压条件下,1摩尔理想气体从1大气压膨胀至10大气压时的吉布斯自由能变化。
18. 讨论在化工过程中,如何利用热力学性质来设计和优化分离过程。
19. 描述并解释在多组分系统中,化学势与组分活度的关系。
20. 计算并解释在恒容条件下,1摩尔理想气体从1大气压压缩至0.5大气压时的内能变化。
期末复习题——化工热力学

中国石油大学(北京)远程教育学院《化工热力学》期末复习题一、单项选择题1.关于建立状态方程的作用,以下叙述不正确的是。
A. 可以解决由于实验的P-V-T数据有限无法全面了解流体P-V-T 行为的问题。
B.可以解决实验的P-V-T数据精确度不高的问题。
C.可以从容易获得的物性数据(P、V、T、x)来推算较难测定的数据(H,U,S,G )D.可以解决由于P-V-T数据离散不便于求导和积分,无法获得数据点以外的P-V-T 的问题。
2.甲烷Pc =4.599MPa,处在Pr=0.3时,甲烷的压力为。
A.15.33MPa B.2.7594 MPa; C.1.3797 MPa3.理想气体的压缩因子Z=1,但由于分子间相互作用力的存在,实际气体的压缩因子。
A.小于1 B.大于1 C.可能小于1也可能大于14、水处于饱和蒸气状态,其自由度为,如要查询水的饱和蒸气热力学性质表,则需要个独立状态参数的已知条件。
A、 0,1B、 1,1C、 2,1 D. 1,25.剩余性质M R的概念是表示什么差别的。
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.纯物质在临界点处的状态,通常都是。
A.气体状态 B.液体状态 C.固体状态 D.气液不分状态7.虚拟临界常数法是将混合物看成一个虚拟的纯物质,从而将纯物质对比态原理的计算方法用到混合物上。
.A.正确 B.错误8.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.反应速率预测。
C.化工过程能量分析。
D.相平衡研究9. 对于流体混合物,下面式子错误的是 。
A、 i i i V P U H +=C 、理想溶液的i i V V = i i U U =D 、理想溶液的i i S S = i i G G =10.化学位可表示成四个偏导数形式,每个偏导数都是偏摩尔性质。
。
A .正确B .错误11.对单位质量,定组成的均相流体体系,在非流动条件下有 。
(完整word版)化工热力学复习题及答案

《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:题对的写T ,错的写F)1.理想气体的压缩因子1Z =,但由于分子间相互作用力的存在,实际气体的压缩因子 。
(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c 4.599MPa p =,处在r 0.3p =时,甲烷的压力为 。
(A) 15.33MPa (B) 2.7594 MPa ; (C) 1.3797 MPa (D) 1.1746 MPa 3.关于建立状态方程的作用,以下叙述不正确的是 。
(A) 可以解决由于实验的p -V -T 数据有限无法全面了解流体p -V -T 行为的问题。
(B) 可以解决实验的p -V -T 数据精确度不高的问题。
(C) 可以从容易获得的物性数据(p 、V 、T 、x )来推算较难测定的数据(H ,U ,S ,G )。
(D) 可以解决由于p -V -T 数据离散不便于求导和积分,无法获得数据点以外的p -V -T 的问题。
4.对于流体混合物,下面式子错误的是 。
(A)lim i i ix M M ∞→=(B)i i i H U pV =+(C) 理想溶液的i i V V =,i i U U = (D) 理想溶液的i i S S =,i i G G =5.剩余性质R M 的概念是表示什么差别的 。
(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.纯物质在临界点处的状态,通常都是 。
(A) 气体状态 (B) 液体状态 (C) 固体状态(D) 气液不分状态7.关于化工热力学研究内容,下列说法中不正确的是( )。
(A) 判断新工艺的可行性 (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,定组成的均相流体系统,在非流动条件下有 。
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。
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化工热力学复习题一、填空题1、与环境之间无物质传递的系统成为____________,它又可以分为___________和____________________。
与环境之间有物质传递的系统称为_______________。
与环境之间既无物质又无能量传递的系统称为______________。
(P3)2、按应用对象的差异,我们将应用部分划分为__________________、____________________和_____________________________。
(P4)3、热力学性质的表达主要有_______、_________和_____________三种形式。
(P4)4、流体的性质有_________________和__________________之分。
(P5)5、状态函数的特点是______________________________________________。
(P6)6、1Mpa=_____Pa=___bar=_____________atm=_______________mmHg。
(P8)7、普适气体常数R=______MPa·cm3·mol-1·K-1=_______bar·cm3·mol-1·K-1 =_________J·mol-1·K-1=_________cal·mol-1·K-1。
(P8)8、状态方程可以___________________________、_______________________和_____________________。
(P12)9、纯物质在一定温度(<Tc)下,能使气液共存的压力即为___________。
(P23)10、对于纯物质,一定温度下的泡点压力与露点压力是__________的(相同/不同);一定温度下的泡点与露点,在P-T图上是____________的(重叠/分开);而在P-V图上是____________的(重叠/分开);泡点的轨迹称为______________;露点的轨迹为_____________________;饱和气液相线与三相线所包围的区域称为_________________。
纯物质汽液平衡时,压力称为______________,温度为______________。
(P34)11、系统与环境的能量交换有_______和_________两种形式。
(P37)12、逸度的定义式的含义_________________________________________。
(P49)13、对于混合物系统,偏离函数中参考态是__________________________。
(P69)14、独立变量的个数称为_______________。
(P74)15、系统的自由度F=_______________。
(P75)16、两种不同归一化活度系数之间的关系___________________________。
(P91)17、常温、常压条件下二元液相系统的溶剂组分的活度系数为lnγ1=αx22+βx23(αβ是常数),则溶质组分的活度系数表达式是lnγ2=_____________。
(P104)18、非均相系统的热力学性质计算包括两个部分________________________和______________________________。
(P106)19、不同的非均相系统包含了不同的相平衡,典型的有___________________、___________________________和____________________________。
(P106)20、共沸点分为两种,即___________________和_____________________。
(P109)21、γ法计算液液平衡的准则_________________________________。
(P133)22、汽-液-液三相平衡的准则____________________________________。
(P137)23、熵增原理的数学表达式______________________________________。
(P149)24、有效能的平衡方程式则可写成(∑B)in=(∑B)out+D当D=0时,是__________,D>0是__________________,D<0的过程不可能自发进行。
(P155)25、绝热节流过程是__________过程。
节流时存在摩擦阻力损耗,故节流过程是_______________,节流后熵值一定__________。
(P157)26、流体节流时,由于压力变化而引起的温度变化称为________________。
(P157)27、使物系的温度降到低于周围环境物质(如大气)的温度的过程称为_____________。
(P160)28、气体、液体、固体相互接触的分界面称为_____________________。
(P174)29、物质在界面和体相内部浓度不均匀的现象称为___________________。
描述吸附现象的基本物理量是__________________。
(P174)30、在一定温度下,溶液界面张力随浓度变化关系称为________________。
(P178)31、影响界面张力的因素______________和______________。
(P180)32、液面弯曲程度通常用_____________来表示。
凸液面的曲率为____________,凹液面的曲率为_______________。
(P181)33、二维理想气体状态方程___________________________。
(P185)34、气固界面吸附可分为___________________和___________________两种类型。
(P186)35、电解质溶液渗透系数表达式___________________________________。
(P197)36、关联电解质水溶液活度系数的半径验模型大致分为三类即_______________、____________________和______________________。
(P198)37、由于加入盐而使溶解度减小的现象称为__________________;反之。
使溶解度增加的现象称为_____________________。
两种作用通称为_______________。
发生盐效应的原因是__________________________________________。
(P202)38、聚合物的聚集态有___________、_____________和_______________等多种结构。
(P209)39、聚合物的物理化学性质取决于分子的_____________和____________。
(P209)40、聚合物分子链的几何形态有________、________或__________等结构。
(P209)41、纯物质P-V图临界等温线在临界点处的斜率0 ,曲率为0 。
42、二元混合物焓表达式为H=X1H1+X2H2+αX1X2,如选同温同压下符合Lewis-Randll规则的标准态就有∆H =αX1X2。
43、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X1dlnγ1+ X2 d㏑γ2= 0 。
44、单位质量稳流体系能量平衡方程是∆H+1/2∆u2+g∆Z=Q+W S。
45、当T, P G=RT∑x i ln(γi x i )。
二、选择题1、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 CB、高于T C和低于P CC、低于T C和高于P CD、T C和P C2、对理想气体有A、(∂H/∂P)T<0B、(∂H/∂P)T>0C、(∂H/∂P)T=03、混合气体的第二维里系数A、仅为T的系数B、T和P的函数C 、T和组成的函数D 、P和组成的函数4、某气体符合P=RT/(V-b) 状态方程,从V1等温可逆膨胀至V2,则体系的熵变为A、RTln(V2-b)/(V1-b)B、0C、Rln(V2-b)/(V1-b)D、RlnV2/V1.5、对于蒸汽动力循环要提高热效率,可采取一系列措施,以下说法不正确的是 ,A 、同一Rankine 循环动力装置,可提高蒸气过热温度和蒸汽压力B 、同一Rankine 循环动力装置,可提高乏气压力。
C 、对Rankine 循环进行改进,采用再热循环。
D 、对Rankine 循环进行改进,采用回热循环。
6、作为朗肯循环改进的回热循环是从汽轮机(即蒸汽透平机)中抽出部分蒸汽去 ,A 、锅炉加热锅炉进水B 、回热加热器加热锅炉进水C 、冷凝器加热冷凝水D 、过热器再加热7、某压缩制冷装置的制冷剂在原冷凝器的出口P,T ,现T 比原冷凝压力下的饱和温度低了5度,其它不变,则制冷循环 。
A.、冷量增加,压缩功耗不变 B 、冷量不变,压缩功耗减少C 、冷量减少,压缩功耗减小D 、冷量增加,压缩功耗增加8、二元非理想极稀溶液, 其溶质和溶剂分别遵守A 、Henry 定律和Lewis--Randll 规则.B 、Lewis--Randll 规则和Henry 定律.C 、拉乌尔规则和Lewis--Randll 规则.D 、Lewis--Randll 规则和拉乌尔规则.9、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 ,式中B 0,B 1可由T r 计算出。
A 、B=B 0B 1ω B 、B=B 0+B 1ωC 、BP c /RT=B 0+B 1ωD 、B=B 0ω+B 110、对气体氩其偏心因子ω,等于A 、1B 、0C 、2D 、311. 混合物中组分i 的逸度的完整定义式是 。
A 、dG ___i=RTdlnf ^i , 0lim →p [f ^i /(Y i P)]=1B 、dG ___i=RTdlnf ^i, 0lim →p [f ^i /P]=1C 、dGi=RTdlnf ^i, 0lim →p fi =1D 、dG ___i=RTdlnf ^i, 0lim →p f ^i =112、一封闭体系经过一变化,体系从25℃恒温水浴吸收热量8000KJ ,体系熵增25KJ/K ,则此过程A 、可逆的B 、不可逆的C 、不可能的13、苯(1)和环己烷(2)在303K ,0.1013Mpa 下形成X 1=0.9溶液。
此条件下V 1=89.96cm 3/mol , V 2= 109.4cm 3/mol ,V ——1=89.99cm 3/mol ,V ——2=111.54cm 3/mol ,则过量体积V E = cm 3/mol 。