化工热力学习题集(附答案) 下载本文

模拟题二

一.选择题(每题1分,共15分)

1、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. 3

2、纯物质临界点时,对比温度 Tr( )

a. =0 b. >1 c. <1 d. =1

3、下述说法哪一个正确? 某物质在临界点的性质( )。

(A)与外界温度有关 (B) 与外界压力有关 (C) 与外界物质有关 (D) 是该物质本身的特性。

4、下面的说法中不正确的是 ( )。

(A)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 。 5、关于逸度的下列说法中不正确的是 ( )。 (A)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。 6.二元溶液,T, P一定时,Gibbs—Duhem 方程的正确形式是 ( )。 a. X1dlnγ1/dX 1+ X2dlnγ2/dX2 = 0 b. X1dlnγ1/dX 2+ X2 dlnγ2/dX1 = 0 c. X1dlnγ1/dX 1+ X2dlnγ2/dX1 = 0 d. X1dlnγ1/dX 1– X2 dlnγ2/dX1 = 0

7. 在373.15K和101325Pa下水的化学势与水蒸气化学势的关系为( )。 (A) μ(水)=μ(汽) (B) μ(水)<μ(汽) (C) μ(水)>μ(汽) (D) 无法确定

8. 关于热力学基本方程dU=TdS-pdV, 下面的说法中准确的是( )。 (A) TdS是过程热 (B)pdV是体积功 (C)TdS是可逆热 (D) 在可逆过程中, pdV等于体积功, TdS即为过程热 9.关于化学势的下列说法中不正确的是( )。

A. 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 10.关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是 ( )。

(A)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。 (E)?是GERT的偏摩尔量。

i

11. 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( )。

A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 不一定 12. 麦克斯韦关系式的主要作用是( )。

(A)简化热力学变量的计算;(B)用某个热力学函数代替另一不易测定的热力学函数的偏微商; (C)用易于测定的状态性质的偏微商代替不易测定的状态性质的偏微商;(D) 便于用特性函数表达其它热力学函数

13.下列四个关系式中哪一个不是麦克斯韦关系式?( ) A.(?T/?V)S = (?V/?S)p B. (?T/?p)S =(?V/?S)p C. (?S/?V)T = (?p/?T)V D. (?S/?p)T = -(?V/?T)p 14.对1mol理想气体,应是( ) (a) R/V;(b)R ;(c)-R/P ;(d)R/T。 15. 下列各式中,化学势的定义式是( )。

?(nH)?(nG) a. ?i?[]P,nS,nj     b. ?i?[]nV,nS,nj?n?nii

c. ?i?[?(nA)?(nU)]P,T,nj     d. ?i?[]T,nS,nj?ni?ni二、下列判断题正确者用“√”;不正确者用“×”。(每题0.5分,共5分)

1、热力学来源于实践——生产实践及科研实践,但它同时又高于实践,热力学的一致性原则,常可考查(验)出科研或实践中引出的错误认识并加以纠正。( ) 2.由三种不反应的化学物质组成的三相PVT体系,达平衡时仅一个自由度。 ( ) 3.任何真实气体的性质可用同温同压下,该气体的剩余性质和理想气体性质的总和计算。 ( )

4.在T-S图上,空气和水蒸气一样,在两相区内等压线和等温线是重合的。 ( )

??GtE?5. 超额吉氏函数与活度系数间的关系有????ni?T,P,?n?RTln?i 。 ( )

??i6.符合Lewis-Randall规则的溶液为理想溶液。 ( ) 7. 只有偏摩尔吉氏函数与化学势相等,所以?i?[?(nG)]T,P,nj?i 是最有用的( ) ?niEE8.当取同一标准态时,溶液的超额热力学性质有?H?H 。 ( ) 9.理想溶液中溶液的超额吉氏函数GE?0,所以组分的活度系数?i?0。 ( )

??10.当T、P一定时,溶液中组分i的活度系数?i?i?0i?为组分i的组分逸度系数,?0(?ii为纯组分i的逸度系数)。 ( )

三、填充题(每空1分,共25分):

1.逸度的标准态有两类,1)以 为规则,2)以 为规则,请举例说明1) 2) 。 2.写出热力学基本方程式__ _______ ___ ___ ;___ __________; ______ _________;_______ ________。

3.对理想溶液,ΔH=_______,ΔV=_________,ΔS=_______ ____,ΔG =____ _______。 4.对应态原理是指 。 三参数对应态原理中三个参数为__________________。普遍化方法分为_____________和_____________ 两种方法;用普遍化方法可以计算_____________、_____________、_____________和_____________性质。

5、活度的定义__________ __ _;活度系数的定义 。 6、偏离函数的定义 。 7、混合性质变化的定义 。 8、超额性质的定义 。 9、偏心因子的定义 。 四、简答题(共20分)

1.化工热力学的研究特点是什么?(4分)

2.液化石油气的主要成分为丙烷、丁烷和少量的戊烷而不是甲烷、乙烷或正己烷,试用下表分析液化气成分选择的依据。(4分) 物质 甲烷 乙烷 丙烷 正丁烷 正戊烷 正己烷 Tc , ℃ -82.62 32.18 96.59 151.9 196.46 234.4 Pc ,atm 45.36 48.08 41.98 37.43 33.32 29.80 TB , ℃ -161.45 -88.65 -42.15 -0.5 36.05 68.75 燃烧值,kJ/g 55.6 52.0 50.5 49.6 49.1 48.4 3.从热力学角度解释,超临界萃取技术为何常选CO2作为萃取剂?(4分) 4.简述纯物质P-V图上点、线和区域的意义(用图说明),并写出临界等温的数学特征。(8分)

五、计算题(共35分):

1、 已知50℃时测得某湿蒸汽的质量体积为1000cm3 g-1,求单位质量的H、S和G函数各是多少?(10分)

50℃时水的饱和汽、液相性质 性质M 饱和液相M 饱和汽相Mg lV / cm.g U / J g-1 H / J.g-1 S / J g-1 K-1 3-11.0121 209.32 209.33 0.7038 12032 2443.5 2382.7 8.0763

2. 25℃,0.1MPa下组分1和2形成溶液,其体积可由下式表示:V =40 -12X1 - 10X12 (cm3 /mol) . 式中X1 为组分1的摩尔分数, V为溶液的摩尔体积. 求,

?? (1) V1,V2;  (2) V(3) V1,V2;  (4) ?V; (5) VE;1,V2;  Lewis—Randall定 则. (10分)

2? 1 ?;并已知lnf,3、已知某二元溶液的活度系数模型为ln Ax2 A ? B ? C ; ln f 2 ? A 其 1? ?,lnf?,中A,B,C仅是T,P的函数。求ln?2,GE/RT, (均以Lewis-Ra ndall规则为标lnf12lnf。准状态。) (15分)

模拟题三

一、选择题

1、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、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 3、超临界流体是下列( )条件下存在的物质。

A.高于Tc和高于Pc B.临界温度和临界压力下

C.低于Tc和高于Pc D.高于Tc和低于Pc

4、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. 3

5、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。

6、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 7、(1.5分)0.1Mpa ,400K的N21kmol体积约为( )

A 3326L B 332.6L C 3.326L D 33.26m 8、下列气体通用常数R的数值和单位,正确的是( )

A 8.314?10Pa?m/kmol?K B 1.987cal/kmol K

3cm?atm/K D 8.314J/kmol?K C 82.05

3339、纯物质 PV图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于( )。

A. -1 B. 0 C.1 D. 不能确定 10、对理想气体有( )。

A.(?H/?P)T?0C.(?H/?P)T?0 B.(?H/?P)T?0

D.(?H/?T)P?0

11、对单位质量,定组成的均相流体体系,在非流动条件下有( )。

A. dH = TdS + Vdp B.dH = SdT + Vdp C. dH = -SdT + Vdp D. dH = -TdS -Vdp