2025年大學(xué)大二（化學(xué)工程）化工熱力學(xué)綜合測(cè)試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。(總共10題，每題3分)1.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.研究系統(tǒng)能量的有效利用C.研究化工過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化D.研究化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)2.純物質(zhì)臨界點(diǎn)時(shí)，其對(duì)比溫度Tr（）A.=0B.=1C.>1D.<13.對(duì)于理想氣體混合物，下列關(guān)系式中不正確的是（）A.pV=nRTB.piV=niRTC.pyi=niRT/VD.pV=∑niRT4.下列關(guān)于逸度的說(shuō)法中正確的是（）A.逸度可看作是修正后的壓力B.逸度表示了真實(shí)氣體對(duì)理想氣體的偏差C.逸度系數(shù)表示了真實(shí)氣體偏離理想氣體的程度D.以上說(shuō)法都正確5.某氣體在T1、p1下的逸度系數(shù)為γ1，在T2、p2下的逸度系數(shù)為γ2，若該氣體可視為理想氣體，則（）A.γ1=γ2=1B.γ1>1，γ2>1C.γ1<1，γ2<1D.γ1=1，γ2=16.對(duì)于理想溶液，下列關(guān)系式中不正確的是（）A.mixV=0B.mixH=0C.mixS=0D.mixG=07.活度系數(shù)γi表示（）A.真實(shí)溶液中組分i的逸度與理想溶液中組分i的逸度之比B.真實(shí)溶液中組分i的化學(xué)勢(shì)與理想溶液中組分i的化學(xué)勢(shì)之比C.真實(shí)溶液中組分i的偏摩爾體積與理想溶液中組分i的偏摩爾體積之比D.真實(shí)溶液中組分i的活度與理想溶液中組分i的活度之比8.下列關(guān)于超額性質(zhì)的說(shuō)法中正確的是（）A.超額性質(zhì)是體系的真實(shí)性質(zhì)與理想性質(zhì)之差B.超額性質(zhì)是體系的真實(shí)性質(zhì)與參考態(tài)性質(zhì)之差C.超額性質(zhì)是體系的理想性質(zhì)與參考態(tài)性質(zhì)之差D.以上說(shuō)法都不正確9.對(duì)于二元混合物體系，當(dāng)在某濃度范圍內(nèi)組分2符合Henry規(guī)則，則在相同的濃度范圍內(nèi)組分1符合（）A.Henry規(guī)則B.Lewis-Randall規(guī)則C.既不服從Henry規(guī)則，也不服從Lewis-Randall規(guī)則D.不一定10.下列關(guān)于相平衡的說(shuō)法中不正確的是（）A.相平衡時(shí)各相的溫度、壓力相等B.相平衡時(shí)各相的組成不隨時(shí)間變化C.相平衡時(shí)各相的性質(zhì)不隨時(shí)間變化D.相平衡時(shí)各相的逸度不相等第II卷（非選擇題共70分）11.（10分）簡(jiǎn)述化工熱力學(xué)的研究對(duì)象和任務(wù)。12.（15分）推導(dǎo)理想氣體混合物的狀態(tài)方程。13.（15分）說(shuō)明逸度和逸度系數(shù)的定義，并簡(jiǎn)述其物理意義。14.（15分）材料：某二元溶液在一定溫度下，組分1的摩爾分?jǐn)?shù)x1=0.4，其蒸氣壓p1=20kPa，純組分1的蒸氣壓p1=30kPa。已知該溶液可視為理想溶液。問(wèn)題：求組分1的活度系數(shù)γ1。15.（15分）材料：在一定溫度和壓力下，某二元體系形成了兩個(gè)液相α和β，其組成分別為x1α=0.2，x1β=0.8。已知該體系的總組成z1=0.5。問(wèn)題：計(jì)算兩個(gè)液相的相對(duì)量。答案：1.D2.B3.C4.D5.A6.C7.A8.A9.B10.D11.化工熱力學(xué)的研究對(duì)象是化工過(guò)程中涉及的各種熱力學(xué)系統(tǒng)，包括氣體、液體、固體及其混合物等。任務(wù)是研究這些系統(tǒng)在各種條件下的熱力學(xué)性質(zhì)，如溫度、壓力、體積、內(nèi)能、焓、熵、自由能等，以及它們之間的相互關(guān)系和變化規(guī)律，為化工過(guò)程的設(shè)計(jì)、優(yōu)化、操作和控制提供理論依據(jù)。12.對(duì)于理想氣體混合物，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pV=nRT，對(duì)于第i種組分有piV=niRT。設(shè)混合物總壓為p，總體積為V，總物質(zhì)的量為n=∑ni，則pV=(∑ni)RT，即pV=nRT，這就是理想氣體混合物的狀態(tài)方程。13.逸度是為了使真實(shí)氣體的狀態(tài)方程在形式上與理想氣體狀態(tài)方程相似而引入的一個(gè)物理量。逸度系數(shù)是逸度與壓力的比值。逸度的物理意義是它可看作是修正后的壓力，反映了真實(shí)氣體對(duì)理想氣體的偏差程度；逸度系數(shù)表示了真實(shí)氣體偏離理想氣體的程度，γ=1時(shí)為理想氣體，γ≠1時(shí)表示有偏差。14.對(duì)于理想溶液，活度系數(shù)γ1=p1/(p1x1)，已知p1=20kPa，p1=30kPa，x1=0.4，則γ1=20/(30×0.4)=5/3≈1.67。15.設(shè)α相的量為nα，β相的量為nβ，根據(jù)杠桿規(guī)則，(z1-