化工热力学权威复习题附答案.docx
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化工热力学权威复习题附答案
模拟题一
一.单项选择题(每题1分,共20分)本大题解答(用A或B或C或D)请填入下表:
10.
关于偏离函数MR,理想性质M*,下列公式正确的是()
A.MR=M+M*B.MR=M-2M*
11.
c.MR=M-MD.M=M+MR
下面的说法中不正确的是()
(A)纯物质无偏摩尔量。
(B)任何偏摩尔性质都是T,P的函数。
(C)偏摩尔性质是强度性质。
(D)强度性质无偏摩尔量。
12.关于逸度的下列说法中不正确的是()
(A)逸度可称为校正压力”。
(B)逸度可称为有效压力”。
(C)逸度表达了真实气体对理想气体的偏差。
(D)逸度可代替压力,使真实气体的状态
方程变为fv=nRT。
(巳逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。
13.二元溶液,T,P—定时,Gibbs—Duhem方程的正确形式是(
a.X1dlnYdX1+XzdinYdX2=0
c.X1dlnMdX1+X2dln2/dX1=0
14.关于化学势的下列说法中不正确的是
A.系统的偏摩尔量就是化学势
C.系统中的任一物质都有化学势
).
b.X1dlnMdX2+Xdin2/dX1=0
d.X1dlnMdX1-X2din2/dX1=0()
B.化学势是系统的强度性质
D.化学势大小决定物质迁移的方向
15.关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是
(A)活度是相对逸度,校正浓度,有效浓度;
(C)活度系数表示实际溶液与理想溶液的偏差。
(E)1,是gE/rT的偏摩尔量。
()
(B)理想溶液活度等于其浓度。
(D)任何纯物质的活度均为
16.等温等压下,在A和B组成的均相体系中,若
的偏摩尔体积将:
()
A.增加B.减小C.不变
17.下列各式中,化学位的定义式是
A的偏摩尔体积随浓度的改变而增加,则B
D.不一定
()
a.h三[她占P,nS,nj
C.Pi三[缪Abp,T,nj i的逸度的完整定义式是。 18.混合物中组分 A.di=RTdlni, b. d. Fi=[—: ]nV,nS,nj cn\j n-L„]T,nS,nj 6 lim[i/(YiP)]=1B.di=RTdlni,lim[i/P]=1 lim^fi=1; 19.关于偏摩尔性质,下面说法中不正确的是()A.偏摩尔性质与温度、压力和组成有关C.偏摩尔性质是强度性质 C.dGi=RTdlni. D.di=RTdlni,㈣i=1 20.下列关于AG关系式正确的是 B.偏摩尔焓等于化学位 D.偏摩尔自由焓等于化学位 () A.AG=RT刀XInXi B. △G=RT刀XIn ai C.AG=RT刀XIn丫i D. AG=R刀XInX 二、填空题 纯物质的临界等温线在临界点的斜率和曲率均等于 禾口________________________O 根据Pitzer提出的三参数对应态原理,计算给定T,P下纯流体的压缩因子Z时,可查表得 到、,并根据公式,计算出Z。 如果无法查表,也可根据 截断的Virial公式Z=1+BP,利用B0,B1仅为对比温度的函数,计算出B0,B1,根据公 RT 式,计算出B,从而得到Z的数值。 热力学第一定律的公式表述(用微分形式): _____ 公式表述(即熵差与可逆热之间的关系,用微分形式): 几个重要的定义公式: 焓H=;自由能A= 由焓G= 1. 2. 3. 4. 几个热力学基本关系式: dU==dA=__;dG= ;dH= ,数学上可以表示为 。 热力学第二定律的 o ;自 fcS、 6.写出下列MaXwell关系式: =;1 3丿 T1即人 对理想溶液,△H= AS= 7. AV= 9. 10. 11. 超额性质的定义为在相同温度、压力及组成条件下真实溶液性质和溶液性质之差。 二元混合物的焓的表达式为H=X1H1+X2H2+0x1X2,则出=;H2=o 填表 偏摩尔性质(同) 溶液性质(M) 关系式(M=2XiMi) H Inf Incp InX AM 四、计算题 1.利用Maxwell关系式等,将纯流体的dS表示成T,P的函数。 三、是非题 服从Lewis—Randall定则.(10分) 3.酒窑中装有10m3的96%(wt)的酒精溶液,欲将其配成65%的浓度,问需加水多少? 能得到多少体积的65%的酒精? 设大气的温度保持恒定,并已知下列数据 酒精浓度(Wt) V水cm3mol-1 V乙醇cm3mol-1 96% 14.61 58.01 65% 17.11 56.58 4.已知40C和7.09MPa下,二元混合物的Inf=1.96—0.235为(f单位为MPa),求(a)x1=0.2 时的? ? 2;(b)fl,f2 模拟题二 3、下述说法哪一个正确? 某物质在临界点的性质()。 (A)与外界温度有关(B)与外界压力有关(C)与外界物质有关(D)是该物质本身的特 性。 4、下面的说法中不正确的是()。 (A)纯物质无偏摩尔量。 (B)任何偏摩尔性质都是T,P的函数。 (C)偏摩尔性质是强度性质。 (D)强度性质无偏摩尔量。 5、关于逸度的下列说法中不正确的是()。 (A)逸度可称为“校正压力”;(B)逸度可称为“有效压力”; (C)逸度表达了真实气体对理想气体的偏差;(D)逸度可代替压力,使真实气体的状态 方程变为fv=nRT;(E)逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。 6. )。 二元溶液,T,P—定时,Gibbs—Duhem方程的正确形式是( a.X1dlnYdX1+XzdinYdX2=0b.X1dlnYdX2+X2dinYdX1=0 c.X1dlnMdX什X2dln2^dX1=0d.X1dlnMdX1-X2din2/dX1=0 7.在373.15K和101325Pa下水的化学势与水蒸气化学势的关系为()。 (A)卩水)=卩汽) (C)卩水)>卩汽) 8.关于热力学基本方程 (A)TdS是过程热 (D)在可逆过程中,pdV等于体积功,TdS即为过程热 9.关于化学势的下列说法中不正确的是()。 A.系统的偏摩尔量就是化学势B.化学势是系统的强度性质 C.系统中的任一物质都有化学势D.化学势大小决定物质迁移的方向 10.关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是()。 11. 2.由三种不反应的化学物质组成的三相PVT体系,达平衡时仅一个自由度。 3.任何真实气体的性质可用同温同压下,该气体的剩余性质和理想气体性质的总和计算。 () 4.在T-S图上,空气和水蒸气一样,在两相区内等压线和等温线是重合的。 12.6.符合Lewis-Randall规则的溶液为理想溶液。 为纯组分i的逸度系数)。 ( 三、填充题(每空1分,共25分): 1.逸度的标准态有两类,1)以为规则,2) 2.写出热力学基本方程式 4.对应态原理是指。 两种方法;用普遍化方法可以计算 5、活度的定义 性质。 ;活度系数的定义。 6、偏离函数的定义。 7、混合性质变化的定义。 8、超额性质的定义。 9、偏心因子的定义。 四、简答题(共20分) 1.化工热力学的研究特点是什么? (4分) 2.液化石油气的主要成分为丙烷、丁烷和少量的戊烷而不是甲烷、乙烷或正己烷,试用下表分析液化气成分选择的依据。 (4分) 物质 Tc,C Pc,atm Tb,C 燃烧值,kJ/g 甲烷 -82.62 45.36 -161.45 55.6 乙烷 32.18 48.08 -88.65 52.0 丙烷 96.59 141.98 -42.15 50.5 正丁烷 151.9 137.43 -0.5 49.6 正戊烷 196.46 33.32 36.05 49.1 正己烷 234.4 29.80 68.75 48.4 3.从热力学角度解释,超临界萃取技术为何常选CO2作为萃取剂? (4分) 4.简述纯物质P-V图上点、线和区域的意义(用图说明),并写出临界等温的数学特征。 (8分) 五、计算题(共35分): 1已知50C时测得某湿蒸汽的质量体积为1000cm3g-1,求单位质量的H、S和G函数各是 2 V=40—12Xi-10Xi求, 多少? (10分) 50C时水的饱和汽、液相性质 性质M 饱和液相Ml 饱和汽相Mg V/cm3.g-1 1.0121 12032 U/Jg' 209.32 2443.5 H/J.g1 209.33 2382.7 S/Jg-1K-1 0.7038 8.0763 2.25C,0.1MPa下组分1和2形成溶液,其体积可由下式表示: (cm3/mol).式中X1为组分1的摩尔分数,V为溶液的摩尔体积. (1)v1,V2; (2)砰,VU(3)Vi,V; Lewis—Randall定则.(10分) 3、已知某二元溶液的活度系数模型为ln■其中AA,B,并已知TjP的函数。 求—C;lnf2=AlnY2,GE/RT,ln? ln? ,"f。 (均以Lewis-Randall规则为标准状态。 )(15分) 模拟题一 一•单项选择题(每题1分,共20分) 本大题解答(用A或B或C或D)请填入下表: 题号 1 2 n 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A B A A A B A B C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 B D C A E B A A B B 、填空题 z=z0+©z1 J Bpc,=B0+05B1 RTc 2.Z0,Z1, 刁丿T7 =0 Jr 偏摩尔性质(Mj) 溶液性质(M) 关系式(MXiMi) Hi H H=! : XiH i ln(% Inf lnf=ZXiJn(fX) In啤 Incp ln④=2x;ln昭 i In'1; % 叹芦x;Z AMi AM iM=SX;i i dS= 三、是非题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 X X V X X X X V X X 四、计算题 1.(即dS表示成dT和dP的函数) 心S\ 由Maxwell方程可知,|—— 3 V1=18cm/mol 3
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