2025年大學(xué)（化學(xué)工程與工藝）化工熱力學(xué)階段測評試題及答案

（考試時(shí)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：本大題共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.化工熱力學(xué)研究的核心內(nèi)容不包括以下哪項(xiàng)？A.能量轉(zhuǎn)換關(guān)系B.物系平衡性質(zhì)C.化學(xué)反應(yīng)速率D.過程變化規(guī)律2.關(guān)于理想氣體狀態(tài)方程，以下說法正確的是？A.僅適用于高溫高壓氣體B.對任何氣體都嚴(yán)格適用C.是化工熱力學(xué)重要基礎(chǔ)方程之一D.不適用于實(shí)際氣體3.以下哪種性質(zhì)不屬于廣度性質(zhì)？A.體積B.溫度C.質(zhì)量D.內(nèi)能4.對于封閉體系，下列哪個(gè)過程的焓變等于零？A.等溫過程B.等壓過程C.絕熱過程D.理想氣體等溫過程5.某氣體的壓縮因子Z>1，表明該氣體？A.比理想氣體難壓縮B.比理想氣體易壓縮C.與理想氣體壓縮性相同D.無法判斷壓縮性6.熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為？A.ΔU=Q+WB.ΔH=Q+WC.ΔS=Q/TD.ΔG=ΔH-TΔS7.對于可逆絕熱過程，以下正確的是？A.ΔS=0B.Q=0C.W=0D.ΔU=Q8.純物質(zhì)在臨界點(diǎn)的性質(zhì)，下列說法錯(cuò)誤的是？A.氣液界面消失B.汽化熱為零C.壓縮因子Z=1D.比體積有極大值9.關(guān)于偏摩爾性質(zhì)，以下說法錯(cuò)誤的是？A.是廣度性質(zhì)B.與溫度、壓力和組成有關(guān)C.偏摩爾吉布斯自由能等于化學(xué)勢D.可用于描述多組分體系中某一組分的性質(zhì)10.拉烏爾定律適用于？A.理想溶液B.非理想溶液C.所有溶液D.稀溶液溶劑11.亨利定律適用于？A.理想溶液溶質(zhì)B.非理想溶液溶質(zhì)C.稀溶液溶質(zhì)(答案：D)D.所有溶液溶質(zhì)12.對于理想溶液，混合過程的下列性質(zhì)變化正確的是？A.ΔV=0B.ΔH=0C.ΔS>0D.以上都對13.某二元溶液，組分1的活度系數(shù)γ1>1，表明？A.組分1與溶劑相互作用強(qiáng)B.組分1與溶劑相互作用弱C.該溶液為理想溶液D.無法判斷相互作用情況14.化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)Kθ與下列哪個(gè)因素?zé)o關(guān)？A.溫度B.壓力C.反應(yīng)方程式寫法D.反應(yīng)物初始濃度15.化學(xué)反應(yīng)等溫式ΔG=ΔGθ+RTlnQ，當(dāng)Q<Kθ時(shí)，反應(yīng)？A.正向自發(fā)B.逆向自發(fā)C.處于平衡D.無法判斷16.關(guān)于逸度，以下說法正確的是？A.是實(shí)際氣體的壓力B.與壓力單位相同C.是校正后的有效壓力D.僅適用于理想氣體17.對于純物質(zhì)的飽和蒸汽壓，以下影響因素錯(cuò)誤的是？A.溫度升高，飽和蒸汽壓增大B.物質(zhì)本性決定飽和蒸汽壓大小C.壓力升高，飽和蒸汽壓增大D.與外界壓力無關(guān)18.以下哪種方法不能用于計(jì)算實(shí)際氣體的狀態(tài)參數(shù)？A.理想氣體狀態(tài)方程修正B.對應(yīng)態(tài)原理C.狀態(tài)方程法D.經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式19.化工過程中，絕熱閃蒸過程的特點(diǎn)不包括？A.等焓過程B.通過節(jié)流閥實(shí)現(xiàn)C.壓力降低溫度升高D.部分液體汽化20.關(guān)于相平衡準(zhǔn)則，以下說法錯(cuò)誤的是？A.各相溫度相等B.各相壓力相等C.各相化學(xué)勢相等D.各相組成相同第II卷（非選擇題共60分）答題要求：本大題共5小題，每小題的分值在題目后括號內(nèi)注明。根據(jù)題目要求，回答相應(yīng)問題，答案應(yīng)簡潔明了，邏輯清晰。21.（10分）簡述化工熱力學(xué)在化工領(lǐng)域的重要作用。22.（12分）推導(dǎo)理想氣體絕熱可逆過程的方程式，并說明其應(yīng)用。23.（12分）已知某二元溶液，組分1的摩爾分?jǐn)?shù)x1=0.4，在一定溫度和壓力下，其活度系數(shù)γ1=1.2，純組分1的飽和蒸汽壓p1s=100kPa，試用拉烏爾定律和活度系數(shù)計(jì)算溶液上方組分1的蒸汽壓p1。24.（13分）材料：在某化工生產(chǎn)中，涉及一個(gè)化學(xué)反應(yīng)A+B→C，已知該反應(yīng)在一定溫度下的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)Kθ=10，反應(yīng)物A和B的初始濃度分別為cA0=2mol/L，cB0=3mol/L。問題：計(jì)算反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度。25.（13分）材料：某化工過程中，有一混合氣體，其中含有氮?dú)?、氫氣和氨氣，在一定溫度和壓力下，其摩爾分?jǐn)?shù)分別為yN2=0.6，yH2=0.3，yNH3=0.1。已知該混合氣體可視為理想氣體混合物。問題：計(jì)算混合氣體的平均摩爾質(zhì)量、比體積以及在該狀態(tài)下的總壓力為1MPa時(shí)各組分的分壓。答案：1.C2.C3.B4.D5.A6.A7.A8.D9.A10.D11.C12.D13.B14.D15.A16.C17.C18.A19.C20.D21.化工熱力學(xué)為化工過程的設(shè)計(jì)、優(yōu)化和操作提供理論基礎(chǔ)?？捎糜谟?jì)算能量需求、預(yù)測相平衡和化學(xué)反應(yīng)平衡，指導(dǎo)分離過程、反應(yīng)過程等的開發(fā)與改進(jìn)，提高化工生產(chǎn)的效率、降低能耗、減少成本等。22.對于理想氣體絕熱可逆過程有pV^γ=常數(shù)，T^γV^(γ-1)=常數(shù)等。推導(dǎo)基于絕熱Q=0，可逆ΔS=0等。可用于分析氣體壓縮、膨脹等過程，如計(jì)算壓縮機(jī)功耗等。23.根據(jù)拉烏爾定律p1=γ1x1p1s=1.2×0.//4×100=48kPa。24.設(shè)平衡時(shí)C的濃度為xmol/L，則A的濃度為(2-x)mol/L，B的濃度為(3-x)mol/L。Kθ=[C]/([A][B])，即10=x/((2-x)(3-x))，解得x=1.5mol/L。所以平衡時(shí)A濃度0.5mol/L，B濃度1.5mol/L，C濃度1.5mol/L。25.平均摩