2025年大學化工技術（化工熱力學）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確答案的序號填在題后的括號內(nèi)。1.化工熱力學研究的主要內(nèi)容不包括以下哪一項？（）A.化工過程中的能量轉換B.化工體系的平衡性質C.化學反應的速率D.化工體系的相平衡2.關于理想氣體狀態(tài)方程，以下說法正確的是（）A.只適用于高溫高壓的氣體B.適用于任何氣體C.只適用于理想氣體D.只適用于低壓低溫的氣體3.下列哪個狀態(tài)函數(shù)是廣度性質？（）A.溫度B.壓力C.體積D.摩爾體積4.對于純物質的氣液平衡，以下關系正確的是（）A.飽和蒸氣壓與溫度無關B.飽和蒸氣壓隨溫度升高而降低C.飽和蒸氣壓隨溫度升高而升高D.飽和蒸氣壓與溫度的關系不確定5.理想溶液中各組分的化學勢表達式為（）A.μi=μi(T,p)+RTlnxiB.μi=μi(T,p)-RTlnxiC.μi=μi(T,p)+RTln(1-xi)D.μi=μi(T,p)-RTln(1-xi)6.關于偏摩爾性質，以下說法錯誤的是（）A.偏摩爾體積是廣度性質B.偏摩爾吉布斯自由能是強度性質C.偏摩爾性質與體系組成有關D.偏摩爾性質與體系溫度、壓力無關7.對于二元體系的氣液平衡，相律表達式為（）A.f=C-P+2B.f=C-P+1C.f=C-PD.f=C-P-18.化工過程中常用的狀態(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.以上都是9.關于活度系數(shù)，以下說法正確的是（）A.活度系數(shù)大于1表示溶液對理想溶液有正偏差B.活度系數(shù)小于1表示溶液對理想溶液有正偏差C.活度系數(shù)等于1表示溶液為理想溶液D.活度系數(shù)與溶液的偏差無關10.對于理想氣體混合物，以下說法正確的是（）A.各組分的分壓力等于總壓力B.各組分的分體積等于總體積C.各組分的摩爾分數(shù)等于體積分數(shù)D.以上都不對11.化工過程中的熱量衡算依據(jù)的原理是（）A.能量守恒定律B.質量守恒定律C.熱力學第一定律D.熱力學第二定律12.關于熱效應，以下說法錯誤的是（）A.恒壓熱效應等于焓變B.恒容熱效應等于內(nèi)能變C.熱效應與過程有關D.熱效應只與體系的初末狀態(tài)有關13.對于化學反應，以下哪種情況反應熱與反應進度無關？（）A.恒壓反應B.恒容反應C.絕熱反應D.都有關14.化工過程中常用的傳熱方式有（）A.傳導傳熱B.對流傳熱C.輻射傳熱D.以上都是15.關于傳熱系數(shù)，以下說法正確的是（）A.傳熱系數(shù)越大，傳熱效果越好B.傳熱系數(shù)與傳熱面積有關C.傳熱系數(shù)與流體的物性無關D.傳熱系數(shù)只與傳熱方式有關16.化工過程中的質量衡算依據(jù)的原理是（）A.能量守恒定律B.質量守恒定律C.熱力學第一定律D.熱力學第二定律17.對于連續(xù)穩(wěn)定流動的化工過程，物料衡算方程為（）A.∑F進=∑F出B.∑F進=∑F出+∑G積累C.∑F進-∑F出=∑G積累D.∑F進+∑F出=∑G積累18.關于化工過程的能量分析，以下說法錯誤的是（）A.可以分析能量的有效利用程度B.通過能量衡算可以確定能量損失的部位C.能量分析與熱力學第二定律無關D.可以采取措施提高能量利用效率19.化工過程中常用的分離方法有（）A.蒸餾B.吸收C.萃取D.以上都是20.關于精餾塔的操作，以下說法正確的是（）A.回流比越大，精餾效果越好B.進料位置對精餾效果沒有影響C.塔板效率越高，精餾效果越差D.以上都不對第II卷（非選擇題，共60分）（一）填空題（共10分）答題要求：請在每題的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。1.化工熱力學研究的對象是____________________。2.理想氣體的內(nèi)能和焓只是____________________的函數(shù)。3.相律的數(shù)學表達式為____________________。4.活度系數(shù)γi反映了____________________與____________________的偏離程度。5.化工過程中的能量衡算包括____________________和____________________。（二）簡答題（共20分）答題要求：簡要回答問題，要點明確，條理清晰。1.簡述化工熱力學在化工過程中的作用。2.說明理想溶液與實際溶液的區(qū)別。3.簡述相平衡的條件。4.簡述化工過程中熱量衡算的步驟。（三）計算題（共20分）答題要求：寫出必要的計算步驟和公式，計算結果保留兩位小數(shù)。1.已知某理想氣體在25℃、101.3kPa下的體積為10L，求其物質的量。2.某二元體系在一定溫度和壓力下達到氣液平衡，已知氣相中A的摩爾分數(shù)為0.6，液相中A的摩爾分數(shù)為0.4，A的飽和蒸氣壓為100kPa，B的飽和蒸氣壓為50kPa，求該體系的總壓力和A的活度系數(shù)。（四）分析題（共10分）答題要求：閱讀以下材料，回答問題。材料：在某化工生產(chǎn)過程中，需要將一種混合氣體進行分離。該混合氣體中含有A、B、C三種組分，其摩爾分數(shù)分別為0.3、0.5、0.2。采用精餾塔進行分離，進料流量為100kmol/h。經(jīng)過精餾后，塔頂?shù)玫捷^純的A，塔底得到較純的B和C的混合物。已知塔頂產(chǎn)品中A的摩爾分數(shù)為0.95，塔底產(chǎn)品中B的摩爾分數(shù)為0.9。1.計算塔頂和塔底產(chǎn)品的流量。2.分析精餾過程中能量消耗的主要部位，并提出節(jié)能措施。（五）論述題（共10分）答題要求：結合所學知識，論述以下問題。論述化工熱力學在化工工藝開發(fā)中的重要性。答案：1.C2.C3.C4.C5.A6.D7.A8.D9.C10.C11.C12.D13.B14.D15.A16.B17.A18.C19.D20.A填空題答案：1.化工生產(chǎn)過程中的物質和能量的傳遞與轉化規(guī)律2.溫度3.f=C-P+24.實際溶液中組分i的行為；理想溶液中組分i的行為5.熱量衡算；功量衡算簡答題答案：1.化工熱力學為化工過程提供理論基礎，可進行能量分析、相平衡計算等，幫助優(yōu)化工藝、設計設備、提高效率、降低能耗等。2.理想溶液中各組分分子間作用力相同，混合時無熱效應和體積變化，各組分化學勢表達式簡單；實際溶液有偏差，需用活度系數(shù)修正。3.各相溫度、壓力相等，各組分在各相中的化學勢相等。4.確定衡算對象和范圍，收集數(shù)據(jù)，建立衡