矿大(北京)化工热力学练习(计算题)学习资料
化工热力学考试试题
化工热力学考试试题一、选择题（每题 3 分，共 30 分）1、纯物质临界点时，对比温度 Tr（）。
A ＝ 0B ＞ 1C ＝ 1D ＜ 12、下列关于热力学第二定律的说法中，错误的是（）。
A 热不可能自发地、不付代价地从低温物体传向高温物体B 不可能从单一热源取热使之完全变为有用功，而不产生其他影响C 第二类永动机是不可能制造成功的D 功可以全部转化为热，而热不能全部转化为功3、对于理想气体，焓只是温度的函数，这是因为理想气体的（）。
A 内能只是温度的函数B 压力与体积无关C 比热是常数D 膨胀系数为 14、真实气体在（）条件下，其行为接近于理想气体。
A 高温高压B 高温低压C 低温高压D 低温低压5、混合物中组分 i 的逸度系数与纯组分 i 的逸度系数的关系是（）。
A 相等B 大于C 小于D 不确定6、以下哪个热力学性质不是状态函数（）。
A 焓B 功C 熵D 内能7、节流膨胀过程（）。
A 等焓B 等熵C 等温D 等压8、对于一个封闭系统，经历一个绝热可逆过程后，系统的熵（）。
A 增加B 不变C 减少D 不确定9、克拉佩龙方程适用于（）。
A 任何纯物质的两相平衡B 纯物质的气液平衡C 纯物质的固液平衡D 纯物质的气固平衡10、下列哪个方程不是立方型状态方程（）。
A RedlichKwong 方程B PengRobinson 方程C Virial 方程D SoaveRedlichKwong 方程二、填空题（每题 3 分，共 30 分）1、热力学第一定律的数学表达式为_____。
2、纯物质的饱和蒸汽压随温度的升高而_____。
3、混合物的超额性质是指混合物的性质与_____性质的差值。
4、对应态原理是指在相同的对比状态下，物质的各种性质表现出_____的行为。
5、压缩因子 Z 表示实际气体与理想气体的_____偏差。
6、吉布斯函数判据适用于_____过程。
7、麦克斯韦关系式共有_____个。
8、活度系数表示实际溶液与_____溶液的偏差。
化工热力学习题集（附答案）
化⼯热⼒学习题集（附答案）模拟题⼀⼀．单项选择题（每题1分，共20分）1. T 温度下的纯物质，当压⼒低于该温度下的饱和蒸汽压时，则⽓体的状态为（）A. 饱和蒸汽B. 超临界流体C. 过热蒸汽2. T 温度下的过冷纯液体的压⼒P （）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s3. T 温度下的过热纯蒸汽的压⼒P （）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s4. 纯物质的第⼆virial 系数B （）A 仅是T 的函数B 是T 和P 的函数C 是T 和V 的函数D 是任何两强度性质的函数5. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial ⽅程，必须⾄少⽤到（）A. 第三virial 系数B. 第⼆virial 系数C. ⽆穷项D. 只需要理想⽓体⽅程6. 液化⽯油⽓的主要成分是（）A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷B. 甲烷、⼄烷C. 正⼰烷7. ⽴⽅型状态⽅程计算V 时如果出现三个根，则最⼤的根表⽰（）A. 饱和液摩尔体积B. 饱和汽摩尔体积C. ⽆物理意义8. 偏⼼因⼦的定义式（）A. 0.7lg()1s r Tr P ω==-- B. 0.8lg()1s r Tr P ω==-- C. 1.0lg()s r Tr P ω==-9. 设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（） A. 1x y zZ Z x x y y =- ? ? ? B. 1y x Z Z x y x y Z =- ? ? ? C. 1y x Z Z x y x y Z = ? ? ?????????? D. 1y Z xZ y y x x Z =- ? ? ? 10. 关于偏离函数M R ，理想性质M *，下列公式正确的是（）A. *R M M M =+B. *2R M M M =-C. *R M M M =-D. *R M M M =+11. 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。
化工热力学试题及答案
化工热力学试题及答案一、选择题1. 热力学是研究物质宏观的（）性质和（）关系的科学。
A. 动态，运动B. 静态，运动C. 静态，平衡D. 动态，平衡答案：C2. 热力学第零定律主要阐述了（）。
A. 内能的存在B. 平衡状态的特点C. 熵的增加D. 热量传递答案：B3. 对于孤立系统来说，其熵不断（）。
A. 增加B. 减少C. 变化D. 维持不变答案：A4. 以下哪个是热力学第一定律？A. 能量守恒定律B. 熵增定律C. 熵减定律D. 完全合成反应律答案：A5. 热力学第二定律主要阐述了（）。
A. 熵的增加B. 熵的减少C. 热能转化效率D. 内能的转化答案：A二、问答题1. 请简要解释热力学第一定律的内容。
答案：热力学第一定律，也称为能量守恒定律，表明能量在系统中的总量是守恒的。
即在一个孤立系统中，能量的增加（或减少）等于对外界做功与系统吸热之和，即ΔU = Q - W。
其中，ΔU代表系统内能的变化，Q代表吸热，W代表对外界做功。
2. 什么是熵？简要解释熵增定律。
答案：熵是系统混乱程度的度量，也可以理解为系统的无序程度。
熵增定律是热力学第二定律的核心表述，它指出孤立系统的熵总是不断增加的。
即系统的无序状态总是向更加无序的方向发展。
这个过程是不可逆的，熵增定律体现了自然界的不可逆性。
三、计算题1. 一个物质在常压下从298K变为328K，该物质对外界吸收了1000J的热量，求该物质的热容。
解答：根据热容的定义，热容C等于物质吸收的热量Q与温度变化ΔT的比值。
即C = Q / ΔT。
根据题目所给的数据，Q = 1000J，ΔT = 328K - 298K = 30K。
将数据代入公式计算得到热容C = 1000J / 30K = 33.33 J/K。
2. 已知某化学反应的焓变为-300 kJ/mol。
如果该反应的摩尔物质数量为2 mol，求该反应的总焓变。
解答：总焓变等于摩尔焓变乘以物质的摩尔物质数量。
(完整版)化工热力学习题集锦
第一章 绪论一、选择题(共3小题，3分)1、(1分)关于化工热力学用途的下列说法中不正确的是（ ） A.可以判断新工艺、新方法的可行性。
B.优化工艺过程。
C.预测反应的速率。
D.通过热力学模型，用易测得数据推算难测数据；用少量实验数据推算大量有用数据。
E.相平衡数据是分离技术及分离设备开发、设计的理论基础。
2、(1分)关于化工热力学研究特点的下列说法中不正确的是（ ） （A ）研究体系为实际状态。
（B ）解释微观本质及其产生某种现象的内部原因。
（C ）处理方法为以理想态为标准态加上校正。
（D ）获取数据的方法为少量实验数据加半经验模型。
（E ）应用领域是解决工厂中的能量利用和平衡问题。
3、(1分)关于化工热力学研究内容，下列说法中不正确的是（ ）A.判断新工艺的可行性。
B.化工过程能量分析。
C.反应速率预测。
D.相平衡研究参考答案一、选择题(共3小题，3分) 1、(1分)C 2、(1分)B 3、(1分)C第二章 流体的PVT 关系一、选择题(共17小题，17分)1、(1分)纯流体在一定温度下，如压力低于该温度下的饱和蒸汽压，则此物质的状态为（ ）。
A ．饱和蒸汽 B.饱和液体 C ．过冷液体 D.过热蒸汽2、(1分)超临界流体是下列 条件下存在的物质。
A.高于T c 和高于P c B.临界温度和临界压力下 C.低于T c 和高于P c D.高于T c 和低于P c3、(1分)对单原子气体和甲烷，其偏心因子ω，近似等于 。
A. 0 B. 1 C. 2 D. 34、(1分)0.1Mpa ,400K 的2N 1kmol 体积约为__________A 3326LB 332.6LC 3.326LD 33.263m5、(1分)下列气体通用常数R 的数值和单位，正确的是__________AK kmol m Pa ⋅⋅⨯/10314.833 B 1.987cal/kmol K C 82.05 K atm cm /3⋅ D 8.314K kmol J ⋅/6、(1分)超临界流体是下列 条件下存在的物质。
化工热力学习题集(附答案)复习
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： 1.T 温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（c ）A.饱和蒸汽B. 超临界流体C. 过热蒸汽2. T 温度下的过冷纯液体的压力 P ( a )A. >P S TB. <P S TC. = P S T3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力 P (b )A. >P S TB. <P S TC. = P S T4. 纯物质的第二virial 系数B （ )A 仅是T 的函数B 是T 和P 的函数C 是T 和V 的函数D 是任何两强度性质的函数10.关于偏离函数M R ，理想性质M *，下列公式正确的是（）B. M R =M -2M * D. M 二 M M R）（B ）任何偏摩尔性质都是 T ，P 的函数。
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 。
（E ）逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。
5. 6. 7. 8.能表达流体在临界点的 P-V 等温线的正确趋势的virial 方程, A.第三virial 系数 B.第二virial 系数 C.无穷项 液化石油气的主要成分是（）A.丙烷、丁烷和少量的戊烷 立方型状态方程计算 A.饱和液摩尔体积偏心因子的定义式（B.甲烷、乙烷V 时如果出现三个根，则最大的根表示（B.饱和汽摩尔体积）必须至少用到（）D.只需要理想气体方程 C. C.正己烷） 无物理意义ssA.国=-|g( p味士〃 一1B.⑷=一〔g(P)Tr£8 一1C.=-lg( p )Tr J.09.设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（）B.la x 丿y丿Z ^Z 丿xD. fy 7XZ iZ/-1A. MR =M M *c. M R = M -M11.下面的说法中不正确的是（（A ）纯物质无偏摩尔量 。
化工热力学习题集(附答案)复习
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：1. T 温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（ ）A. 饱和蒸汽B. 超临界流体C. 过热蒸汽 2. T 温度下的过冷纯液体的压力P （ ）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ ）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s4. 纯物质的第二virial 系数B （ ）A 仅是T 的函数B 是T 和P 的函数C 是T 和V 的函数D 是任何两强度性质的函数 5. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到（ ）A. 第三virial 系数B. 第二virial 系数C. 无穷项D. 只需要理想气体方程 6. 液化石油气的主要成分是（ ）A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷B. 甲烷、乙烷C. 正己烷 7. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根，则最大的根表示（ ）A. 饱和液摩尔体积B. 饱和汽摩尔体积C. 无物理意义 8. 偏心因子的定义式（ ）A.0.7lg()1s r Tr P ω==--B.0.8lg()1s r Tr P ω==--C.1.0lg()s r Tr P ω==-9. 设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ ）A. 1x y zZ Z x x y y ⎛⎫⎛⎫∂∂∂⎛⎫=-⎪ ⎪⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭B. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ C. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭D. 1y Z xZ y y x x Z ∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 10. 关于偏离函数M R ，理想性质M *，下列公式正确的是（ ）A. *R M M M =+B. *2R M M M =-C. *R M M M =-D. *R M M M =+ 11. 下面的说法中不正确的是 ( )（A ）纯物质无偏摩尔量 。
化工热力学习题集(附答案)
欢迎共阅模拟题一一．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：1. T 温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（C ）6. 液化石油气的主要成分是（ A ）A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷 B. 甲烷、乙烷 C. 正己烷7. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根，则最大的根表示（B ）A. 饱和液摩尔体积B. 饱和汽摩尔体积C. 无物理意义8. 偏心因子的定义式（ A ）9. 设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ B ） A. 1x y z Z Z x x y y ⎛⎫⎛⎫∂∂∂⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ B. 1y x Z Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭a. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 2 = 0b. X 1dlnγ1/dX 2+ X 2dlnγ2/dX 1 = 0c. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 1 = 0d. X 1dlnγ1/dX 1– X 2dlnγ2/dX 1 = 014. 关于化学势的下列说法中不正确的是(A )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15．关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是 ( E )（A ）活度是相对逸度，校正浓度,有效浓度；(B) 理想溶液活度等于其浓度。
（C ）活度系数表示实际溶液与理想溶液的偏差。
（D ）任何纯物质的活度均为1。
（E ）的偏摩尔量。
20．下列关于ΔG 关系式正确的是（B ）A. ΔG= RT ∑X i ln X i B. ΔG = RT ∑X i ln ^a iC. ΔG = RT ∑X i ln γiD. ΔG = R ∑X i ln X i二、填空题1. 纯物质的临界等温线在临界点的斜率和曲率均等于_零____，数学上可以表示为________________________和________________________。
化工热力学计算题
计算题，仅供参考，公式一般没问题，可能会存在计算的错误哈 第三章一、内插法 1、初态时，slm 1=0435.105.01=SLL V VSVV svV V m 11=SVsvSLsl sv sl t U m U m U m m m 1111111.............+=+=终态时为饱和蒸汽，ttt SVm m V V 12==（注意单位转换）根据内插法，5.25250.25635.252549.1567.2149.1522--=--SVSVU V ，解得U 2sv=2556.7J/gU 2=m t U 2sv 因为恒容，故所需热量为Q=U2-U1 3、初态时SVt V Vt m 1=U 1=m t U 1sv终态时，一半的蒸汽冷凝，故ml=mv=0.5mt SVtt SVV m V V 1225.0==根据内插法，19.80665.85019.8060.25903.25950.25904.1275.1564.127222--=--=--SLSVSVU U V)(5.022222SVSLt SVV SLL U U m U m U m U +=+=因为恒容，故导出热量为Q=U2-U1二、干度2、⑴70℃时，干度为95%的湿蒸汽的H=95%Hsv+5%Hsl S=95%Ssv+5%Ssv ⑵因为S ＞6.0701J/(g ·k)，故为过热蒸汽状态。
由内插法2568.64553.62568.64.6280320280--=--T2568.64553.62568.64.68.29014.30158.2901--=--H 解得温度T 、H第四章 4-13⑴725.1235.096.1])235.096.1([])ln ([ln)(,,11)(,,111=-=∂-∂=∂∂=≠≠∧i j nj P T i j nj P T n n n n f n x f（此处不懂得看高数课本微积分哈）解得，f1帽子/x1，继而求得f1帽子，f2帽子同理⑵6125.5lim11111==∧→x f f x ，同理可求f2四、计算题㈡偏摩尔性质、过量性质、超额性质2、⑴H=90x1+50x2+x1x2（6x1+9x2）=503124931211++-x x x ，则211192449x x dx dH +-=312111116212499)1(x x x dx dH x H H -+-=-+=312111261250x x dx dH x H H -+=-=⑵9060212499lim 1111=-+-==→H H x 50lim 2122==→H H x⑶99lim 1011==→∞H H x 56lim 20221==→∞H H x⑷3121122113129)(x x x H x H x H H +-=+-=∆ (此外，H H E∆=)㈢逸度、活度系数、超额性质2、⑴因为21458.0x x RTGE=，故21212,,11,,])458.0([])/([ln n P T n nn n n RT nG n P T E∂∂=∂∂=γ222122212458.0458.0458.0)1458.0(458.0x x x x nn n x =-=-+=则22458.01x =γ ，同理可得21458.02x =γ458.01011lim==→∞γγx 458.02022lim==→∞γγx⑵1111111ˆγγx p x p f s l l ≈= 2222222ˆγγx p x p f sl l ≈=222111ˆlnˆlnln x f x x f x f += 解得lnf⑶1112,1limx f H lx ∧→= 2221,2limx f H lx ∧→=⑷∞*=111γγγ ∞*=222γγγ1、⑴10ˆlim11111==→*x f f x⑵40ˆlim11012,1==→x f H x⑶2111111364ˆx x x f f +-==γ⑷12,111ˆx H f =*γ3、2,,111])ln ([ˆlnn P T n f n x f ∂∂= 即可求得f1帽子，同理可求f2帽子11111ˆlimx f f x →=，同理可求f2第五章㈠理想体系 5-21⑴TC B A p s+-=1111ln T C B A p s+-=2222ln 即可求得泡点压力p1、p2对于理想体系，根据i sii x p py =，有122121y x y x p p ss =，两边取对数得122121lnln ln y x y x p p ss =-即可求得y1、y2⑵又上题可知，==-122121lnln ln y x y x p p ss -+-TC B A 111)(222TC B A +-，即可求得温度T ，根据TC B A p s+-=1111ln TC B A p s+-=2222ln 即可求得p1、p2对于理想体系2211x p x p p ss+=，带入求得压力p ⑶冷凝率 根据TC B A p s+-=1111ln TC B A p s+-=2222ln 得p1、p2又2211x p x p p ss+=得x1、x2 又111x p py s= 222x p py s=得y1、y2根据3.0)1(21=+-=ly y l z ， 解得冷凝率l （此处z 为题目中的y1，与上式解得的y1不同） ㈡半理想体系2、⑴根据i i si i x p py γ=即可求得γ1、γ2⑵根据2211ln ln γγx x RTGE+=，可求得RTGE⑶2211ln ln x RTx x RTx G G E ++=∆ 可得ΔG/RT 4-26⑴因为气相11ˆpy f v = 22ˆpy f v = 又v v vf f f 21ˆˆ+=，21py py p +=，可得p f v=⑵根据TC B A p s+-=1111ln TC B A p s+-=2222ln 求得p1、p2根据)()ln(ln 11,221,222,112,1122,11x x x x x x x i Λ-Λ-Λ-Λ+Λ+-=γ（忘记分母是加还是减了，可查课本哈），同理可求γ 2带入1111ˆγx p f s l = 2222ˆγx p f s l =中求得液相组分逸度l f 1ˆ、lf 2ˆ㈣共沸混合物3、⑴2221212,,11,,])([])/([ln Bx n P T n nn Bn n RT nG n P T E=∂∂=∂∂=γ，同理得212ln Bx =γ⑵221Bx =γBx ==→∞1011lim γγ，则688.27.14ln ln 1===∞γB⑶因为为恒沸点组成，故xi=yi 根据i i sii x p py γ=得i s ip p γ=，则2122211221ln ln lnln Bx Bx pp s s-=-==γγγγ代入数值得恒沸点组成x1、x2 根据11γsp p =求得平衡蒸汽总压p ⑷2211ln ln x RTx x RTx G G E++=∆。
化工热力学习题集（附答案）复习（1）.
化工热力学习题集（附答案）复习（1）.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：1. T 温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（ c ）A. 饱和蒸汽B. 超临界流体C. 过热蒸汽 2. T 温度下的过冷纯液体的压力P （ a ）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ b ）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s4. 纯物质的第二virial 系数B （）A 仅是T 的函数B 是T 和P 的函数C 是T 和V 的函数D 是任何两强度性质的函数 5. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到（）A. 第三virial 系数B. 第二virial 系数C. 无穷项D. 只需要理想气体方程 6. 液化石油气的主要成分是（）A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷B. 甲烷、乙烷C. 正己烷 7. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根，则最大的根表示（）A. 饱和液摩尔体积B. 饱和汽摩尔体积C. 无物理意义 8. 偏心因子的定义式（）A.0.7lg()1s r Tr P ω==--B.0.8lg()1s r Tr P ω==--C.1.0lg()s r Tr P ω==-9. 设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（）A. 1x y zZ Z x x y y=-B. 1y xZ Z x y x y Z=- ?C. 1y xZ Z x y x y Z= ?D. 1y Z xZ y y x x Z=-10. 关于偏离函数M R ，理想性质M *，下列公式正确的是（）A. *R M M M =+B. *2R M M M =-C. *R M M M =-D. *R M M M =+ 11. 下面的说法中不正确的是 ( )（A ）纯物质无偏摩尔量。
矿大(北京)化工热力学01第一章
ˆi
1.5 学好化工热力学的目的和方法
1.5.2 学好化工热力学的方法
3、注意单位换算 能量：J，Cal，cm3· atm，cm3 · bar 压力：kg/m2（工程压力），atm ，mmHg， bar， Pa，Mpa
温度：K，℃ ，oF，4、循序渐进1来自5 学好化工热力学的目的和方法
巨大的中间试验（需要模型）。
1.4 化工热力学的研究方法和特点
化工热力学研究内容的“三要素”： 原理-模型-应用
状态方程EOS
模型 原理
活度系数模型γi
应用
方法：运用经典热力学的原理，结合反映体系特征的模
型，应用于解决工程中的实际问题。
1.4 化工热力学的研究方法和特点
特点：
a. 研究体系为实际状态
过程开发、设计和生产的重要理论依据。
1.1.4 热力学的分支
⑷ 统计热力学
Statistical Thermodynamics
统计热力学是年轻的、刚刚起步的学科， 它从微观角度出发，例如采用配分函数，研究
过程的热现象。
经典热力学
无论是工程热力学还是化学热力学还是化 工热力学，它们均是经典热力学，遵循经典热 力学的三大定律（热力学第一、第二、第三定 律），不同之处是由于热力学应用的具体对象 不同，决定了各种热力学解决问题的方法有各
b. 处理方法：以理想态为标准态加上校正
气体Z （压缩因子） 实际结果 = 理想结果 + 校正 气体φ（逸度系数） 溶液γi（活度系数）
化学热力学的方法 建立模型
1.4 化工热力学的研究方法和特点
c. 获取数据的方法：少量实验数据加半经验模型
化工热力学是用少量实验数据加半经验模型，
(完整word版)化工热力学复习题及答案
《化工热力学》课程模拟考试试卷 A开课学院：化工学院，专业：材料化学工程 考试形式： ，所需时间： 分钟 考生姓名： 学号： 班级： 任课教师：题对的写T ，错的写F)1．理想气体的压缩因子1Z =，但由于分子间相互作用力的存在，实际气体的压缩因子 。
(A) 小于1 (B) 大于1 (C) 可能小于1也可能大于1 (D) 说不清楚 2．甲烷c 4.599MPa p =，处在r 0.3p =时，甲烷的压力为 。
(A) 15.33MPa (B) 2.7594 MPa ； (C) 1.3797 MPa (D) 1.1746 MPa 3．关于建立状态方程的作用，以下叙述不正确的是 。
(A) 可以解决由于实验的p -V -T 数据有限无法全面了解流体p -V -T 行为的问题。
(B) 可以解决实验的p -V -T 数据精确度不高的问题。
(C) 可以从容易获得的物性数据(p 、V 、T 、x )来推算较难测定的数据(H ，U ，S ，G )。
(D) 可以解决由于p -V -T 数据离散不便于求导和积分，无法获得数据点以外的p -V -T 的问题。
4．对于流体混合物，下面式子错误的是 。
(A)lim i i ix M M ∞→=(B)i i i H U pV =+(C) 理想溶液的i i V V =，i i U U = (D) 理想溶液的i i S S =，i i G G =5．剩余性质R M 的概念是表示什么差别的 。
(A) 真实溶液与理想溶液 (B) 理想气体与真实气体 (C) 浓度与活度 (D) 压力与逸度6．纯物质在临界点处的状态，通常都是 。
(A) 气体状态 (B) 液体状态 (C) 固体状态(D) 气液不分状态7．关于化工热力学研究内容，下列说法中不正确的是( )。
(A) 判断新工艺的可行性 (B) 反应速率预测 (C) 化工过程能量分析(D) 相平衡研究8．对单位质量，定组成的均相流体系统，在非流动条件下有 。
化工热力学习题集(附问题详解)
模拟题一一．单项选择题（每题1分，共20分）1. T 温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（ ）A. 饱和蒸汽B. 超临界流体C. 过热蒸汽2. T 温度下的过冷纯液体的压力P （ ）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ ）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s4. 纯物质的第二virial 系数B （ ）A 仅是T 的函数B 是T 和P 的函数C 是T 和V 的函数D 是任何两强度性质的函数5. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到（ ）A. 第三virial 系数B. 第二virial 系数C. 无穷项D. 只需要理想气体方程6. 液化石油气的主要成分是（ ）A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷B. 甲烷、乙烷C. 正己烷7. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根，则最大的根表示（ ）A. 饱和液摩尔体积B. 饱和汽摩尔体积C. 无物理意义8. 偏心因子的定义式（ ）A.0.7lg()1s r Tr P ω==--B.0.8lg()1s r Tr P ω==-- C. 1.0lg()s r Tr P ω==-9. 设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ ）A. 1x y zZ Z x x y y ⎛⎫⎛⎫∂∂∂⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭B. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭C. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭D. 1y Z xZ y y x x Z ∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭10. 关于偏离函数M R ，理想性质M *，下列公式正确的是（ ）A. *R M M M =+B. *2R M M M =-C. *R M M M =-D. *R M M M =+11. 下面的说法中不正确的是 ( )（A ）纯物质无偏摩尔量 。
化工热力学题库答案
《化工热力学》复习题库参考答案一、 选择题（共50题）1——5 C A B B C 6——10 B D B D A 11——15 D C A E B 16——20 A A B A D 21——25 D A C D B 26——30 B B A D B 31——35 D C C B D 36——40 B D A C A 41——45 C B C A B 46——50 C D B B B二、 填空题（共20题）1．02．Z 0, Z 1, 01Z Z Z ω=+⋅, 3. dU dQ dW =+，4. H=U+PV , A=U-TS, G=H-TS5. dU=TdS pdV -，dH=TdS Vdp +，dA=SdT pdV --，dG=SdT Vdp -+6．T S V ∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭TS p ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭7. .Lewis-Randall 定则， Henry 定则8.将不易测定的状态性质偏导数与可测状态性质偏导数联系起来.9. 第一定律；第二定律 10.活度系数法，状态方程法 11．升高 12.液 13.121T T -=η ；14. Gibbs-Duhem 15．不可逆性； 16．完全可逆； 17．大； 18．1；19. 温度 20.+11ln γd x 0ln 22=γd x三、 判断题（共30题）1——10 × × √ √ × × √ √ × √11——20 × × × √ √ × × × √ × 21——30 × √ × × × × √ √ × ×四、 名词解释（共6题）略五、 证明题（共4题）1.利用Maxwell 关系式等，将纯流体的d S 表示成,T P 的函数。
证明：（即dS 表示成dT 和dP 的函数） p TdS dS dS dT dp dT dp ⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭p p dQ dS T dT dT ⎛⎫ ⎪⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭ ⎪⎝⎭，等压条件下，p dQ C dT =，所以，p p pdQ C dS T dT dT T ⎛⎫⎪⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭ ⎪⎝⎭ 由Maxwell 方程可知，p TS V p T ⎛⎫∂∂⎛⎫=- ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭2. 21212221)ln (x Ax Axx Ax x x RT G i i E=+==∑γCB A x Axf x Ax f Ax f x f -+++=++===12211221221111ln ln ln ˆln )ˆln(ln γAx Ax f x Ax f Ax f x f ++=++===22112212212222ln ln ln ˆln )ˆln(ln γAx C B x Ax Cx Bx A x f x x f x f +-+=-+=+=121211212111)(ˆln ˆln ln3. 请举两个例子简单说明热力学第二定律在实际中的应用。
化工热力学_习题集(含答案)
4.纯物质的第二Virial系数B（）。
A．仅是T的函数B.仅是T和p的函数
C．是T和V的函数D.是任何两强度性质的函数
5.纯物质p—V图临界等问线上临界点的特性是（）。
A. B.
C. D.
6.对于均相系统， 等于（）。
A.0B.cp/cv
C.RD.
7.一气体符合p=RT/（V-b）的状态方程从V1等温可逆膨胀至V2，则系统的ΔS为（）
H（kJ·kg-1）
S(kJ·kg-1·K-1)
H2O(l)
298
104.8
0.3666
H2O(s)
273
-334.9
-1.2265
68.设有一台锅炉，水流入锅炉是之焓为62.7kJ·kg-1，蒸汽流出时的焓为2717 kJ·kg-1，锅炉的效率为70％，每千克煤可发生29260kJ的热量，锅炉蒸发量为4.5t·h-1，试计算每小时的煤消耗量。
33.单元操作的经济性分析中，功耗费用和下列（）有关。
A.损耗功B.理想功
C.环境温度D.有效能
34.在流体流动过程和换热过程中，下列哪一项的大小影响过程的经济性（）。
A.过程的理想功B.过程的损耗功
C.流体的流速D.冷热流体间的温差
35.下列叙述（）是正确的。
A.等熵膨胀的冷冻量要比节流膨胀的冷冻量大
A.理想混合溶液的体积和焓变化为零
B.理想混合溶液的熵和自由能变化不为零
C.M=A，S和G时，超额性质等于混合性质
D.M=V，U，H，Cp，CV和Z时超额性质为混合性质
22.理想气体流过节流阀，其参数变化为（）。
A. ∆T=0，∆S=0B. ∆T=0，∆S>0
化工热力学考试题和答案
化工热力学考试题和答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 化工热力学中，下列哪个参数是状态函数？A. 热量B. 功C. 焓D. 熵答案：C2. 理想气体的内能仅与下列哪个参数有关？A. 压力B. 体积C. 温度D. 摩尔数答案：C3. 根据热力学第二定律，下列哪个过程是不可能发生的？A. 自然界中热量自发地从高温物体传递到低温物体B. 自然界中热量自发地从低温物体传递到高温物体C. 气体自发地膨胀做功D. 气体自发地收缩做功答案：B4. 熵变ΔS的计算公式为：A. ΔS = Q/TB. ΔS = ΔH/TC. ΔS = ΔU/TD. ΔS = ΔG/T答案：A5. 根据吉布斯自由能变化（ΔG）的符号，下列哪个过程是自发的？A. ΔG > 0B. ΔG < 0C. ΔG = 0D. ΔG可以是任意值答案：B6. 理想气体在等温过程中的压缩因子Z是多少？A. Z > 1B. Z < 1C. Z = 1D. Z = 0答案：C7. 相律的表达式为：A. F = C - P + 2B. F = C - P + 1C. F = C - P - 1D. F = C - P - 2答案：B8. 理想溶液的混合热ΔHmix是多少？A. ΔHmix > 0B. ΔHmix < 0C. ΔHmix = 0D. ΔHmix可以是任意值答案：C9. 根据范特霍夫方程，下列哪个参数与反应的平衡常数K有关？A. 温度B. 压力C. 摩尔数D. 体积答案：A10. 真实气体的压缩因子Z与理想气体的压缩因子1相比，通常：A. Z > 1B. Z < 1C. Z = 1D. Z可以是任意值答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 热力学第一定律的数学表达式为：ΔU = Q - W，其中ΔU代表______，Q代表______，W代表______。
答案：内能变化；热量；功2. 根据热力学第二定律，不可能将热量从低温物体传递到高温物体而不引起其他变化，这被称为______。
矿大(北京)化工热力学习题讲解
4、蒸汽动力循环装置热力学分析表明，有效能损失一般 主要在。 （A ） A. 锅炉 B. 汽轮机 C. 冷凝器
5、对理想溶液而言，下列各式不能成立的是。 （ B ） A. B. G G C.
Vi Vi
i
i
Hi Hi
二、简答题 （略）
1. 写出稳定流动系统热力学第一定律的一般形式，并对 流体流经泵和流经换热器的系统进行适当的简化。
一、判断题：
1、熵增原理的表达式为： S 0
熵增原理的表达式为： S 隔 离 系 统 0 或
（×）
S 系统＋ S 环境 0来自2、二阶舍项维里方程可用于计算纯物质的逸度系数。 （√）
二阶舍项维里方程可以适用于压力不高的气体的pVT关系 计算，由于逸度系数的计算需要使用相应条件下的状态方程， 因此二阶舍项维里方程可以用于压力不高（小于1.5MPa） 情况下的纯物质逸度系数的计算。
因为纯物质的饱和蒸汽压代表了汽液平衡时的压力。由相 律知，纯物质汽液平衡状态时自由度为1，若已知T，其蒸 汽压就确定下来了。已知常数的状态方程中，虽然有P、V、 T三个变量，但有状态方程和汽液平衡准则两个方程，所以，
就能计算出一定温度下的蒸汽压。）
7. 混合物汽液相图中的泡点曲线表示的是饱和汽相，而 露点曲线表示的是饱和液相。 （×）
正好相反
8. 在一定压力下，组成相同的混合物的露点温度和泡点 温度不可能相同。 （×）
（在共沸点时相同）
9. 由（1），（2）两组分组成的二元混合物，在一定T、P 下达到汽液平衡，液相和汽相组成分别为 x1 , y1 若体系加入10 mol 的组分（1），在相同T、P下使体系重 ' ' 新达到汽液平衡，此时汽、液相的组成分别为 x1 , y1
(完整word版)化工热力学习题集及答案
模拟题一一．单项选择题（每题1分,共20分）T 温度下的纯物质,当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时,则气体的状态为( ）饱和蒸汽超临界流体过热蒸汽T 温度下的过冷纯液体的压力P （ ）〉()T P s<()T P s=()T P sT 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ ）>()T P s〈()T P s=()T P s纯物质的第二virial 系数B （ )A 仅是T 的函数B 是T 和P 的函数C 是T 和V 的函数D 是任何两强度性质的函数能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到( )第三virial 系数第二virial 系数无穷项只需要理想气体方程 液化石油气的主要成分是（ ）丙烷、丁烷和少量的戊烷 甲烷、乙烷 正己烷 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根，则最大的根表示( ）饱和液摩尔体积 饱和汽摩尔体积无物理意义偏心因子的定义式（ ）0.7lg()1s r Tr P ω==--0.8lg()1s r Tr P ω==-- 1.0lg()s r Tr P ω==-设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有( ）A 。
1x y zZ Z x x y y ⎛⎫⎛⎫∂∂∂⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭B. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭C 。
1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ D 。
1y Z xZ y y x x Z ∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭关于偏离函数MR,理想性质M*，下列公式正确的是（ ）A. *R M M M =+B. *2RMM M =-C. *RMM M =-D 。
*RM M M =+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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
矿大(北京)化工热力学练习(计算题)1、有一水泵每小时从水井抽出1892kg 的水并泵入储水槽中，水井深61m ，储水槽的水位离地面18.3m ，水泵用功率为3.7KW 的电机驱动，在泵送水过程中，只耗用该电机功率的45％。
储水槽的进、出水位的质量流量完全相等，水槽内的水位维持不变，从而确保水作稳态流动。
在冬天，井水温度为4.5℃,为防止水槽输出管路发生冻结现象，在水的输入管路上安设一台加热器对水进行加热，使水温保持在7.2℃，试计算此加热器所需净输入的热量。
【解】：流动体系由水井、管路、泵、加热器和储水槽组成。
计算基准：以一小时操作记，稳流过程：212s s Q W m h g z u ⎛⎫+=∆+∆+ ⎪⎝⎭-19.8179.3777.933kJ kg g z ⋅∆=⨯=⋅0212=∆u3-1-13.7100.453168.08J kg 3.168kJ kg 189213600s N W Q ⨯⨯===⋅=⋅⨯水热容：3-1-14.18410J kg K P C =⨯⋅⋅()3-14.184107.2 4.511296.8kJ kg P h C T ∆=∆=⨯⨯-=⋅s Q mw =-+212m h g z u ⎛⎫∆+∆+ ⎪⎝⎭()-1-1-11892 3.16811.2970.77816851.7kJ h 8.906kJ kg 4.68kJ s=-++=⋅=⋅=⋅2、为远程输送天然气,采用压缩液化法。
若天然气按甲烷计算，将1kg 天然气自0.09807MPa 、27℃绝热压缩到6.669MPa ,并经冷凝器冷却至27℃。
已知压缩机实际的功耗为-11021kJ kg ⋅,冷却水温为27℃。
试求冷凝器应移走的热量，压缩、液化过程的理想功、损耗功与热力学效率。
已知甲烷的焓和熵值如下压力()MP a 温度（℃）h ()-1kJ kg ⋅s ()-11kJ kg K -⋅⋅0.09807 27 953.1 7.067 6.66727886.24.717甲烷:10.09807a P Mp =. 1012.27 6.669Q a t C P Mp ==−−−→=o2?2327Q t t C =−−−→=o已知:-11021kJ kg s W =⋅ 027t C =o求：2?Q = 压缩.汽化过程?id W = ?L W = ?a η= 解：压缩过程:-11953.1kJ kg h =⋅ -1-117.067kJ kg K s =⋅⋅-12886.2kJ kg h =⋅ -1-12 4.717kJ kg K s =⋅⋅()()-10886.2953.13004.7177.067638.1kJ kg id W H T S =∆-∆=---=⋅12s H Q Q W ∆=++ 10Q =、-1886.2953.166.9kJ kg H ∆=-=-⋅ -1266.910211087.9kJ kg s Q H W =∆-=--=-⋅-1-110873.63kJ kg K 300swr S ∆=+=⋅⋅ ()()-103004.7177.067 3.63382.9kJ kg L sys swr W T S S =∆+∆=-+=⋅638.10.6251021id a s W W η=== (损耗功:或:-11021638.1382.9kJ kg L s id W W W =-=-=⋅)3、有一温度为90℃、流量为-172000kg h ⋅的热水和另一股温度为50℃、流量为-1108000kg h ⋅的水绝热混合。
试分别用熵分析和有效能分析计算混合过程的有效能损失。
大气温度为25℃。
问此过程用哪个分析方法求有效能损失较简便？为什么？解：131231()()p p m c t t m c t t -=-- 求得366C t =o Q ＝0 W 3＝0 ΔH ＝0 熵分析法123112313231123()g S m m S m S m S m S m S m S m S ∆=+---=+--131232()()m S S m S S =-+-331212lnln p p T T m c m c T T =+ -133933972000 4.184ln108000ln 1240.8kJ h 363323p c =⨯+=⋅ 0X L g E W T S -∆==∆5-13.710kJ kg =⨯⋅有效能分析法312X X X X E E E E ∆=--1230030110010220020()[()()][()()[()()m m H H T S S m H H T S S m H H T S S =+----------- 3121230011002200000()[()ln][()ln )][()ln )]p p p T T Tm m c H H T m c T T T m c T T T T T T =+-------- 363363=(72000+108000) 4.184[(66-25)-298ln72000 4.184(9025298ln )298298⨯-⨯--323108000 4.184[(5025)298ln]298-⨯-- 6655-11.94710 1.86810 4.48910 3.710kJ h =⨯-⨯-⨯=⨯⋅4、乙醇（1）—甲苯（2）二元系统的气液平衡实验测得如下数据：318=T K ，4.24=p kPa ，300.01=x ，634.01=y 。
并已知318K 纯组元的饱和蒸气压为06.231=s p kPa, 05.102=sp kPa 。
设蒸气相为理想气体，求 （1）液体各组元的活度系数； （2）液相的G ∆和E G 的值；（3）如果还知道混合热，可近似用下式表示：437.0=∆RTH试估算在333K ，300.01=x 时液体混合物的E G 值。
解：（1）根据 isi i i x P Py =γ 得： 2361.23.006.234.24634.01111=⨯⨯==x P P y s γ 2694.1)3.01(05.104.24)634.01()1()1(1212222=-⨯⨯-=--==x P P y x P P y ss γ （2）根据 i i E x RT G γln ∑=得：)(8.1079)2694.1ln 7.02361.2ln 3.0(3183145.81-⋅=+⨯=mol J G E根据 i i ax RT G ˆln ∑=∆ 得：[])ln()ln()ln(222111x x x x RT x x RT G i i i γγγ+=∑=∆ )]7.02694.1ln(7.0)3.02361.2ln(3.[3183145.8⨯+⨯⨯=o )(3.5351-⋅-=mol J（3）已知437.0=∆RTH据 RTHRT H E ∆=得 R TH E437.0= T RT H T T G E x P E 437.0])/([2.-=-=∂∂Θ dT TR T G d E 437.0)(-=∴ （恒P ，x ） 将 K T 3181=，K T 3332=，8.10791=E G 代入上式得318333ln3145.8437.03188.1079ln 437.0121122⨯-=-=T T R T G T G E E )m ol J (0.107512-⋅=∴E G5、在总压101.3kPa 及350.8K 下，苯（1）与环己烷（2）形成525.01=x 的恒沸混合物。
在此温度下，纯苯的蒸气压是99.40kPa ，纯环己烷的蒸气压是97.27kPa 。
（1）试用van Laar 方程计算全浓度范围内，苯和环己烷的活度系数； （2）用Scatchard 和Hildebrand 方程计算苯和环己烷的活度系数，并和（1）的结果比较。
苯和环己烷的溶解度参数分别等于18.82和14.935.15.0cm J -⋅,纯组元摩尔体积可取以下数值：89V 1=13mol cm -⋅，109V 2=13mol cm -⋅； （3）计算350.8K 时与8.0x 1=的液体混合物平衡的蒸气组成。
解：（1）van Laar 方程 2221112221121)(ln x A x A x A A +=γ ， 2221112112212)(ln x A x A x A A +=γ式中12A 和21A 由恒沸点的数据求得。
在恒沸点，i i x y = si i s i i i P P x P Py ==∴γ则0191.140.993.10111===s P P γ，0414.127.973.10122===sP P γ 1635.0)0191.1ln 525.00414.1ln 475.01(0191.1ln )ln ln 1(ln 221122112=+=+=γγγx x A 0932.0)0414.1ln 475.00191.1ln 525.01(0414.1ln )ln ln 1(ln 222211221=+=+=γγγx x A 全浓度范围内，苯和环己烷的活度系数为2212222121)7543.1(1635.0)0932.01635.00932.0(1635.0ln x x x x x x +=+=γ 2212122112)5700.0(0932.0)0932.01635.01635.0(0932.0ln x x x x x x +=+=γ （2）Statchard 和Hildebrand 方程13189-⋅=mol cm V ，132109-⋅=mol cm V )(82.185.15.01-⋅=cm J σ，)(93.145.15.02-⋅=cm J σ 21122111111098989x x x V x V x V x +=+=φ，211221122210989109x x x V x V x V x +=+=φ22122222122212211)8165.0(4617.0)93.1482.18()10989109(8.3503145.889)(ln x x x x x x RT V +=-+⋅⨯=-=∴σσφγ22122222122212122)2247.1(5655.0)93.1482.18()1098989(8.3503145.8109)(ln x x x x x x RT V +=-+⋅⨯=-=∴σσφγ 在恒沸点，525.01=x ，475.02=x1276.0)475.0525.08165.0(475.04617.0ln 221=+⨯⨯=∴γ 1361.11=γ 1273.0)475.02247.1525.0(525.05655.0ln 222=⨯+⨯=γ 1357.12=γ活度系数比（1）中计算偏大。