化工熱力學(xué)習(xí)題集及答案
模擬題一
一.單項(xiàng)選擇題(每題1分,共20分)
T溫度下的純物質(zhì),當(dāng)壓力低于該溫度下的飽和蒸汽壓時(shí),則氣體的狀態(tài)為( )
飽和蒸汽
超臨界流體
過(guò)熱蒸汽
T溫度下的過(guò)冷純液體的壓力P( ? ?)

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模擬題三
一、選擇題
1、關(guān)于化工熱力學(xué)用途的下列說(shuō)法中不正確的是( )
A.可以判斷新工藝、新方法的可行性; B.優(yōu)化工藝過(guò)程; C.預(yù)測(cè)反應(yīng)的速率;
D.通過(guò)熱力學(xué)模型,用易測(cè)得數(shù)據(jù)推算難測(cè)數(shù)據(jù),用少量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推算大量有用數(shù)據(jù);
E.相平衡數(shù)據(jù)是分離技術(shù)及分離設(shè)備開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)。
2、純流體在一定溫度下,如壓力低于該溫度下的飽和蒸汽壓,則此物質(zhì)的狀態(tài)為( )。
A.飽和蒸汽 ? B.飽和液體 C.過(guò)冷液體 ? ?D.過(guò)熱蒸汽
3、超臨界流體是下列( )條件下存在的物質(zhì)。 A.高于Tc和高于Pc ? ? B.臨界溫度和臨界壓力下
C.低于Tc和高于Pc ? ? D.高于Tc和低于Pc
4、對(duì)單原子氣體和甲烷,其偏心因子ω,近似等于( ? ? ?)。 A. 0 ? ? B. 1 C. 2 ? ? D. 3
5、關(guān)于化工熱力學(xué)研究特點(diǎn)的下列說(shuō)法中不正確的是( )
(A)研究體系為實(shí)際狀態(tài)。
(B)解釋微觀本質(zhì)及其產(chǎn)生某種現(xiàn)象的內(nèi)部原因。
(C)處理方法為以理想態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)加上校正。
(D)獲取數(shù)據(jù)的方法為少量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)加半經(jīng)驗(yàn)?zāi)P汀?/p>
(E)應(yīng)用領(lǐng)域是解決工廠中的能量利用和平衡問(wèn)題。
6、關(guān)于化工熱力學(xué)研究?jī)?nèi)容,下列說(shuō)法中不正確的是( )
A.判斷新工藝的可行性。 ? B.化工過(guò)程能量分析。 ?C.反應(yīng)速率預(yù)測(cè)。 ? D.相平衡研究

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二、填空題(共6小題,12分)
1、三相點(diǎn)2、Maxwell關(guān)系式3、0,0 4、將不易測(cè)定的狀態(tài)性質(zhì)偏導(dǎo)數(shù)與可測(cè)狀態(tài)性質(zhì)偏導(dǎo)數(shù)聯(lián)系起來(lái).
5、體積6、M-M '(T,P一定)7、0 8、理想溶液,0,0 9、?V =αX1X2
10、X2 d㏑γ2 , ?=0
11、ai/Xi 12、△U=Q+W ? △H+1/2△U2+g△z=Q+Ws 或△H+△Ek+△Ep=Q+Ws
13、ds≥0 14、環(huán)境基態(tài)完全平衡 15、不可逆性 16、汽化熵 ?17、第一定律;第二定律
三、判斷題
1、√2、×3、(1分)√4、(1分)×5、(1分)×6、(1分)×7、(2分)√8、(2分)×9、(2分)×10、(√11、)×
五、簡(jiǎn)答題
1、(8分)偏離函數(shù)定義,

指氣體真實(shí)狀態(tài)下的熱力學(xué)性質(zhì)M與同一T,P下當(dāng)氣體處于理想狀態(tài)下熱力學(xué)性質(zhì)M* 之間的差額。如果求得同一T,P下MR ,則可由理想氣體的M* 計(jì)算真實(shí)氣體的M 或ΔM。
2、(8分)(1)雖然甲烷具有較高的燃燒值,但在它的臨界溫度遠(yuǎn)低于常溫,而乙烷的臨界溫度也低于夏天的最高溫度,也就是說(shuō),即使壓力再高,也不能使它們液化。
(2)盡管己烷的臨界壓力較低,但它的正常沸點(diǎn)遠(yuǎn)高于常溫,即在常溫它不易氣化,不利于燃燒。
3、(6分)無(wú)
4、(6分)用熱力學(xué)的普遍原理來(lái)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性。檢驗(yàn)的基本公式是Gibbs-Duhem方程。該方程確立了混合物中所有組分的逸度(或活度系數(shù))之間的相互關(guān)系。常用的方法是面積檢驗(yàn)法和點(diǎn)檢驗(yàn)法。汽液平衡數(shù)據(jù)的熱力學(xué)一致性是判斷數(shù)據(jù)可靠性的必要條件,但不是充分條件。3. 相平衡的熱力學(xué)一致性檢驗(yàn)
5、(6分)所有工作于等溫?zé)嵩春偷葴乩湓粗g的熱機(jī),以可逆熱機(jī)效率最大,
所有工作于等溫?zé)嵩春偷葴乩湓粗g的可逆熱機(jī)其效率相等,與工作介質(zhì)無(wú)關(guān)。
ηmax=1-T2/T1
6、(6分)采用節(jié)流原理,當(dāng)濕蒸汽充分節(jié)流后變?yōu)檫^(guò)熱蒸汽,測(cè)定過(guò)熱蒸汽的溫度、壓力得知過(guò)熱蒸汽的焓值,從而求得濕蒸汽的干度。
7、(6分)理想功是指體系的狀態(tài)變化是在一定的環(huán)境條件下按完全可逆的過(guò)程進(jìn)行時(shí),理論上可以產(chǎn)生的最大功或者必須消耗的最小功。損失功時(shí)指給定相同的狀態(tài)變化時(shí)的不可逆實(shí)際功與理想功之間的差值。
? ? ? Wl=Wac-Wid
模擬題二
一.選擇題(每題1分,共15分)
1、對(duì)單原子氣體和甲烷,其偏心因子ω近似等于( )。
a. ?0 ? ? ? ?b. 1 ? ? ?c. ?2 ? ? ? d. 3
2、純物質(zhì)臨界點(diǎn)時(shí),對(duì)比溫度 Tr( )
a. ?=0 ? ? ? ?b. ?>1 ? ? c. ?<1 ? ? ? d. =1
3、下述說(shuō)法哪一個(gè)正確? 某物質(zhì)在臨界點(diǎn)的性質(zhì)( )。
(A)與外界溫度有關(guān) (B) 與外界壓力有關(guān) (C) 與外界物質(zhì)有關(guān) (D) 是該物質(zhì)本身的特性。
4、下面的說(shuō)法中不正確的是 ( ? ? ? ? )。
(A)純物質(zhì)無(wú)偏摩爾量 。 ? ?(B)任何偏摩爾性質(zhì)都是T,P的函數(shù)。
(C)偏摩爾性質(zhì)是強(qiáng)度性質(zhì)。(D)強(qiáng)度性質(zhì)無(wú)偏摩爾量 。
5、關(guān)于逸度的下列說(shuō)法中不正確的是 ( ? ? ? ? )。
(A)逸度可稱為“校正壓力” ;(B)逸度可稱為“有效壓力”;
(C)逸度表達(dá)了真實(shí)氣體對(duì)理想氣體的偏差; (D)逸度可代替壓力,使真實(shí)氣體的狀態(tài)方程變?yōu)閒v=nRT ;(E)逸度就是物質(zhì)從系統(tǒng)中逃逸趨勢(shì)的量度。
6.二元溶液,T, P一定時(shí),Gibbs—Duhem 方程的正確形式是 ( ? ? ? ?)。
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下水的化學(xué)勢(shì)與水蒸氣化學(xué)勢(shì)的關(guān)系為( )。
?(A) μ(水)=μ(汽) ? ? ?(B) μ(水)<μ(汽)
(C) μ(水)>μ(汽) ? ? ?(D) 無(wú)法確定
8. 關(guān)于熱力學(xué)基本方程dU=TdS-pdV, 下面的說(shuō)法中準(zhǔn)確的是( ? ? )。
? (A) TdS是過(guò)程熱 ? ? (B)pdV是體積功 ? ? ?(C)TdS是可逆熱 ? (D) 在可逆過(guò)程中, pdV等于體積功, TdS即為過(guò)程熱
9.關(guān)于化學(xué)勢(shì)的下列說(shuō)法中不正確的是( ?)。
A. 系統(tǒng)的偏摩爾量就是化學(xué)勢(shì) ? ? ? B. 化學(xué)勢(shì)是系統(tǒng)的強(qiáng)度性質(zhì)
C. 系統(tǒng)中的任一物質(zhì)都有化學(xué)勢(shì) ? ?D. 化學(xué)勢(shì)大小決定物質(zhì)遷移的方向
10.關(guān)于活度和活度系數(shù)的下列說(shuō)法中不正確的是 ( ? ? ?)。
(A)活度是相對(duì)逸度,校正濃度,有效濃度;(B) 理想溶液活度等于其濃度。
(C)活度系數(shù)表示實(shí)際溶液與理想溶液的偏差。(D)任何純物質(zhì)的活度均為1。

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