化工熱力學(xué)試題及答案

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.理想氣體狀態(tài)方程中，R的數(shù)值是（）A.8.314J/(mol·K)B.4.184J/(mol·K)C.1.987J/(mol·K)2.體系經(jīng)不可逆循環(huán)后（）A.ΔU=0，ΔS>0B.ΔU>0，ΔS=0C.ΔU=0，ΔS=03.純物質(zhì)臨界點(diǎn)時(shí)，其對(duì)比溫度Tr（）A.=0B.=1C.>14.下列偏導(dǎo)數(shù)中，化學(xué)勢(shì)的定義式是（）A.(?U/?ni)S,V,njB.(?H/?ni)S,P,njC.(?G/?ni)T,P,nj5.混合氣體的第二維里系數(shù)（）A.是溫度的函數(shù)B.是壓力的函數(shù)C.是組成的函數(shù)6.對(duì)封閉體系，體系與環(huán)境間（）A.既有物質(zhì)交換，又有能量交換B.只有能量交換C.只有物質(zhì)交換7.理想溶液的混合性質(zhì)是（）A.ΔH=0，ΔV=0，ΔS>0B.ΔH>0，ΔV=0，ΔS>0C.ΔH=0，ΔV>0，ΔS>08.逸度系數(shù)等于1的氣體是（）A.理想氣體B.真實(shí)氣體C.任意氣體9.等溫等壓下，化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件是（）A.ΔG>0B.ΔG<0C.ΔG=010.純物質(zhì)的飽和液體的摩爾體積隨著溫度升高而（）A.增大B.減小C.不變二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.下列屬于狀態(tài)函數(shù)的有（）A.UB.QC.HD.S2.影響真實(shí)氣體P-V-T性質(zhì)的因素有（）A.分子間引力B.分子體積C.溫度D.壓力3.下列屬于化工熱力學(xué)研究?jī)?nèi)容的有（）A.熱性質(zhì)B.相平衡C.化學(xué)反應(yīng)平衡D.傳遞現(xiàn)象4.常見的狀態(tài)方程有（）A.理想氣體狀態(tài)方程B.vanderWaals方程C.Peng-Robinson方程D.維里方程5.偏摩爾性質(zhì)具有的特點(diǎn)有（）A.強(qiáng)度性質(zhì)B.與體系組成有關(guān)C.廣延性質(zhì)D.與溫度、壓力有關(guān)6.等溫等壓下，下列過程可能自發(fā)進(jìn)行的有（）A.ΔG<0B.ΔS>0C.ΔH<0D.ΔG=07.對(duì)于理想溶液，下列說法正確的有（）A.各組分化學(xué)勢(shì)與組成呈線性關(guān)系B.混合焓為0C.混合熵大于0D.混合體積為08.關(guān)于化學(xué)平衡，下列說法正確的有（）A.標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與溫度有關(guān)B.平衡時(shí)體系吉布斯自由能最小C.壓力變化可能影響平衡移動(dòng)D.惰性氣體加入不影響平衡9.下列可用于計(jì)算焓變的方法有（）A.基爾霍夫定律B.利用標(biāo)準(zhǔn)生成焓C.利用平均比熱D.利用熱效應(yīng)10.真實(shí)氣體混合物的性質(zhì)計(jì)算方法有（）A.虛擬臨界參數(shù)法B.維里系數(shù)法C.理想溶液模型法D.狀態(tài)方程法三、判斷題（每題2分，共10題）1.體系的焓等于體系的熱量。（）2.理想氣體的內(nèi)能只是溫度的函數(shù)。（）3.絕熱過程的熵變一定為零。（）4.純物質(zhì)的飽和蒸汽壓只與溫度有關(guān)。（）5.偏摩爾性質(zhì)與化學(xué)勢(shì)是同一個(gè)概念。（）6.所有的狀態(tài)方程都能準(zhǔn)確描述真實(shí)氣體的P-V-T關(guān)系。（）7.等溫等壓下，化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)越大，反應(yīng)進(jìn)行得越徹底。（）8.理想溶液中各組分的活度系數(shù)都等于1。（）9.體系發(fā)生一個(gè)不可逆循環(huán)，其熵變大于零。（）10.混合氣體的性質(zhì)只取決于各組分的性質(zhì)。（）四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共4題）1.簡(jiǎn)述化工熱力學(xué)在化工過程中的作用。答：用于計(jì)算化工過程中的能量變化、相平衡和化學(xué)平衡等，為工藝設(shè)計(jì)、優(yōu)化操作條件、設(shè)備選型等提供理論依據(jù)，提高化工過程的效率和經(jīng)濟(jì)性。2.什么是理想氣體？實(shí)際氣體在什么條件下可近似看作理想氣體？答：理想氣體是分子間無相互作用力、分子本身無體積的氣體。實(shí)際氣體在高溫低壓條件下，分子間距離大，相互作用弱，分子體積可忽略，可近似看作理想氣體。3.簡(jiǎn)述狀態(tài)函數(shù)的特點(diǎn)。答：狀態(tài)函數(shù)只取決于體系的狀態(tài)，與變化途徑無關(guān)。體系狀態(tài)一定，狀態(tài)函數(shù)值一定；體系狀態(tài)變化，狀態(tài)函數(shù)的改變量只由始、末態(tài)決定。4.簡(jiǎn)述逸度和逸度系數(shù)的概念。答：逸度是校正后的壓力，用于描述真實(shí)氣體的化學(xué)勢(shì)，使真實(shí)氣體的化學(xué)勢(shì)表達(dá)式形式上與理想氣體相似。逸度系數(shù)是逸度與壓力之比，反映氣體偏離理想氣體的程度。五、討論題（每題5分，共4題）1.討論溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)平衡的影響。答：溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)平衡影響顯著。根據(jù)van'tHoff方程，對(duì)于吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡常數(shù)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；對(duì)于放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡常數(shù)減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。2.分析在化工生產(chǎn)中如何利用相平衡原理提高產(chǎn)品質(zhì)量。答：利用相平衡原理可通過控制溫度、壓力等條件實(shí)現(xiàn)混合物的分離提純。如精餾利用氣液平衡，萃取利用液液平衡，將雜質(zhì)或不需要的組分轉(zhuǎn)移到另一相，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。3.談?wù)勅绾瓮ㄟ^化工熱力學(xué)優(yōu)化化工過程的能量利用。答：通過化工熱力學(xué)計(jì)算過程中的能量變化，采用合適的狀態(tài)方程計(jì)算熱性質(zhì)。利用能量守恒和有效能分析，合理安排流程，回收余熱，選擇高效設(shè)備，提高能量轉(zhuǎn)化效率，減少能量損失。4.討論真實(shí)氣體與理想氣體性質(zhì)差異及對(duì)化工過程的影響。答：真實(shí)氣體分子有體積和相互作用力，與理想氣體有差異。在高壓低溫時(shí)，差異明顯。這會(huì)影響相平衡、反應(yīng)平衡計(jì)算，使化工過程中的壓力、溫度等參數(shù)與按理想氣體計(jì)算的不同，可能導(dǎo)致設(shè)備設(shè)計(jì)和操作條件改變。答案一、單項(xiàng)選擇題1.A2.A3.B4.C5.A6.B7.A8.A9.B10.A二、多項(xiàng)選擇題1.ACD2.ABCD