2025年高職化學(xué)工程技術(shù)（化工熱力學(xué)）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______一、單項(xiàng)選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案填在括號(hào)內(nèi)）1.化工熱力學(xué)研究的對(duì)象不包括以下哪項(xiàng)？（）A.化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)B.物質(zhì)的相平衡C.流體的流動(dòng)規(guī)律D.化工過程的能量轉(zhuǎn)換2.理想氣體狀態(tài)方程適用于以下哪種情況？（）A.高溫高壓B.低溫低壓C.高溫低壓D.低溫高壓3.下列哪個(gè)不是偏摩爾性質(zhì)的特點(diǎn)？（）A.與系統(tǒng)組成有關(guān)B.與溫度有關(guān)C.與壓力有關(guān)D.與物質(zhì)的量有關(guān)4.對(duì)于理想溶液，下列說法正確的是（）A.各組分的化學(xué)勢(shì)相等B.各組分的逸度系數(shù)相等C.混合過程無熱效應(yīng)D.混合過程無體積變化5.活度系數(shù)的大小反映了（）A.溶液偏離理想溶液的程度B.物質(zhì)的揮發(fā)性C.物質(zhì)的溶解性D.物質(zhì)的穩(wěn)定性6.下列哪種方法可用于計(jì)算純物質(zhì)的飽和蒸氣壓？（）A.理想氣體狀態(tài)方程B.Antoine方程C.拉烏爾定律D.亨利定律7.化工過程中，有效能的概念與以下哪個(gè)物理量相關(guān)？（）A.內(nèi)能B.焓C.熵D.功8.對(duì)于絕熱可逆過程，以下說法正確的是（）A.熵變大于零B.熵變小于零C.熵變?yōu)榱鉊.焓變?yōu)榱?.相律的表達(dá)式為（）A.F=C-P+2B.F=C-P+1C.F=C+P-2D.F=C+P-110.下列哪種物質(zhì)的偏心因子為零？（）A.氧氣B.氮?dú)釩.氬氣D.氫氣二、多項(xiàng)選擇題（總共5題，每題5分，每題有兩個(gè)或兩個(gè)以上正確答案，請(qǐng)將正確答案填在括號(hào)內(nèi)，少選、多選均不得分）1.化工熱力學(xué)中常用的狀態(tài)方程有（）A.理想氣體狀態(tài)方程B.范德華方程C.維里方程D.立方型狀態(tài)方程2.影響化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)的因素有（）A.溫度B.壓力C.組成D.催化劑3.下列屬于化工過程能量分析的方法有（）A.有效能分析法B.熱力學(xué)第一定律分析法C.熱力學(xué)第二定律分析法D.平衡常數(shù)法4.關(guān)于理想溶液，下列說法正確的有（）A.混合熵為零B.混合熱為零C..各組分的活度系數(shù)為1D.各組分的逸度系數(shù)為15.相平衡的判據(jù)有（）A.溫度相等B.壓力相等C.化學(xué)勢(shì)相等D.逸度相等三、判斷題（總共10題，每題2分，正確打√，錯(cuò)誤打×）1.化工熱力學(xué)主要研究化工過程中的能量轉(zhuǎn)換和物質(zhì)傳遞現(xiàn)象。（）2.理想氣體的內(nèi)能和焓只是溫度的函數(shù)。（）3.偏摩爾性質(zhì)與摩爾性質(zhì)的關(guān)系是偏摩爾性質(zhì)等于摩爾性質(zhì)加上一個(gè)修正項(xiàng)。（）4.活度系數(shù)越大，溶液偏離理想溶液的程度越小。（）5.純物質(zhì)的飽和蒸氣壓只與溫度有關(guān)。（）6.有效能是指系統(tǒng)在給定環(huán)境條件下，能夠做出的最大有用功。（）7.絕熱過程一定是可逆過程。（）8.相律中的“2”表示溫度和壓力兩個(gè)變量。（）9.偏心因子反映了分子的極性和形狀對(duì)其性質(zhì)的影響。（）10.化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)越大，反應(yīng)進(jìn)行得越徹底。（）四、簡答題（總共3題，每題10分，請(qǐng)簡要回答下列問題）1.簡述化工熱力學(xué)在化工過程中的重要性。2.說明理想溶液與實(shí)際溶液的區(qū)別，并舉例說明實(shí)際溶液偏離理想溶液的情況。3.闡述相律的應(yīng)用，例如在精餾塔設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。五、計(jì)算題（總共2題，每題15分，請(qǐng)寫出詳細(xì)的計(jì)算過程）1.已知某氣體在25℃、101.3kPa下的摩爾體積為24.5L/mol，試用理想氣體狀態(tài)方程和范德華方程分別計(jì)算該氣體的摩爾體積，并比較兩者的差異。已知該氣體的范德華常數(shù)a=0.417Pa·m^6/mol^2，b=3.71×^-5m^3/mol。2.某二元溶液中，組分1的摩爾分?jǐn)?shù)為0.4，在50℃時(shí)，該組分的飽和蒸氣壓為50kPa，活度系數(shù)為1.2。求該組分在溶液中的逸度。答案：一、單項(xiàng)選擇題1.C2.C3.D4.C5.A6.B7.C8.C9.A10.C二、多項(xiàng)選擇題1.ABCD2.A3.ABC4.ABCD5.ABCD三、判斷題1.×2.√3.×4.×5.√6.√7.×8.√9.√10.√四、簡答題1.化工熱力學(xué)為化工過程提供理論基礎(chǔ)，能預(yù)測過程的能量變化、物質(zhì)狀態(tài)變化等，指導(dǎo)工藝設(shè)計(jì)、優(yōu)化操作條件、分析過程可行性與經(jīng)濟(jì)性等，對(duì)化工生產(chǎn)至關(guān)重要。2.理想溶液各組分分子間作用力相同，混合過程無熱效應(yīng)、無體積變化，活度系數(shù)為1等；實(shí)際溶液有偏差，如乙醇-水體系，混合熱不為零，體積變化也不符合理想情況。3.相律可確定精餾塔中獨(dú)立變量數(shù)，幫助分析精餾過程的自由度，指導(dǎo)確定合適的操作壓力、溫度等條件，以實(shí)現(xiàn)高效分離。五、計(jì)算題1.理想氣體狀態(tài)方程：PV=nRT，V=nRT/P=8.314×298.15/101300=0.0244m^3/mol=24.4L/mol。范德華方程：(P+a/V^2)(V-b)=RT，代入數(shù)據(jù)求