大学化工热力学期末复习
期末复习题——化工热力学
中国石油大学（北京）远程教育学院《化工热力学》期末复习题一、单项选择题1．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。
2．甲烷P c =4.599MPa,处在P r =0.3时，甲烷的压力为 。
A ．15.33MPaB ．2.7594 MPa ；C ．1.3797 MPa3．理想气体的压缩因子Z=1，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1B ．大于1C ．可能小于1也可能大于14、水处于饱和蒸气状态，其自由度为 ，如要查询水的饱和蒸气热力学性质表，则需要 个独立状态参数的已知条件。
A 、 0，1B 、 1，1C 、 2，1 D. 1，2 5．剩余性质M R 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．虚拟临界常数法是将混合物看成一个虚拟的纯物质，从而将纯物质对比态原理的计算方法用到混合物上。
.A ．正确B ．错误8．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 9. 对于流体混合物，下面式子错误的是 。
A、 i i i V P U H +=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 =10．化学位可表示成四个偏导数形式，每个偏导数都是偏摩尔性质。
(完整word版)化工热力学试卷
化工热力学期末试卷一选择题（1×25）1．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. 预测反应的速率。
C. 优化工艺过程。
D. 通过热力学模型，用易测、少量数据推算难测、大量有用数据。
2. 范德华方程与RK方程均是常见的立方型方程，对于摩尔体积V存在三个实根或者一个实根，当存在三个实根时，最大的实根是（）。
A.饱和液体体积B.饱和蒸汽体积C.无物理意义D.饱和液体与饱和蒸汽的混合体积3．纯物质临界点时，其对比压力P r（）。
A．= 1 B．= 0 C．> 0 D．< 04．露点的轨迹称为（）。
A. 饱和汽相线B. 饱和液相线C. 等温线D. 三相线5. 混合物质的第二virial系数B（）。
A.仅为温度的函数B.仅为压力的函数C.为温度和组成的函数D.为温度和压力的函数6. 饱和汽相线、饱和液相线与三相线所包围的区域称为（）。
A. 饱和液相区B. 汽液共存区C. 过热蒸汽区D. 超临界区7．一定组成的单位质量均相非流动体系有（ ）。
A. dU = -VdP - TdSB. dU = VdP + SdTC. dU = -VdP - SdTD. dU = -PdV + TdS8．关于理想溶液的性质，下列表达正确的是 （ ） A. 0>∆V B. 0>∆H C. 0>∆G D. 0>∆S9. 饱和汽相线、饱和液相线与三相线所包围的区域称为（ ）。
A. 饱和液相区 B. 汽液共存区 C. 过热蒸汽区 D. 超临界区10. 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11．苯（1）和环已烷（2）在303K,0.1013MPa 下形成X 1 =0.3的溶液，此条件下V 1=89.96cm 3/mol,V 2=109.4cm 3/mol,V 1=91.25cm 3/mol,V 2=109.64cm 3/mol,溶液超额体积为（ ）cm 3/mol 。
化工热力学复习题答案
化工热力学复习题答案一、选择题1. 化工热力学中，下列哪个选项不是状态函数？A. 内能B. 焓C. 熵D. 功答案：D2. 在恒温恒压条件下，下列哪个过程是自发的？A. 熵增过程B. 熵减过程C. 熵不变过程D. 熵不变且能量守恒过程答案：A3. 理想气体在等温膨胀过程中，下列哪个说法是正确的？A. 内能不变B. 焓变不为零C. 熵增加D. 系统对外做功答案：C二、填空题1. 热力学第一定律表明能量守恒，其数学表达式为：ΔU = Q - W，其中ΔU代表______，Q代表______，W代表______。
答案：内能变化；系统吸收的热量；系统对外做的功2. 熵是表示系统无序程度的物理量，其单位是______。
答案：J/K3. 根据吉布斯自由能的定义，当ΔG < 0时，反应是______的。
答案：自发三、简答题1. 简述化工热力学中，理想气体状态方程的表达式及其物理意义。
答案：理想气体状态方程的表达式为PV = nRT，其中P代表压力，V代表体积，n代表摩尔数，R代表理想气体常数，T代表温度。
该方程表明，在一定温度和压力下，理想气体的体积与其摩尔数成正比。
2. 描述熵变的计算方法，并举例说明。
答案：熵变的计算方法通常基于可逆过程，其表达式为ΔS =∫(δQ/T)。
例如，对于一个等温过程，如果系统吸收的热量为Q，温度为T，则熵变为ΔS = Q/T。
四、计算题1. 已知某理想气体在等压过程中从状态1（P1=100kPa, V1=2m³）变化到状态2（P2=200kPa, V2=4m³），求该过程中气体的焓变ΔH。
答案：由于理想气体在等压过程中焓变ΔH等于恒压热容Cp乘以温度变化ΔT，而题目中未给出温度变化，因此无法直接计算ΔH。
但可以利用理想气体状态方程和焓的定义来求解。
首先，根据理想气体状态方程，可以求出状态1和状态2的温度T1和T2。
然后，利用焓的定义ΔH = CpΔT，计算出焓变。
化工热力学期末复习总结
H C2 2
S
gz Q Ws
S出 S产出
在不同条件下可以简化
S积累
gz 体系
一般式 mi si
Q T ''
T'
T
S 产出
S 积累
4．有效能计算 功：100%有效能 热量：恒温热源
Q H
T2 T1
C P dT
T平
物流某状态点 i 的有效能 EI T0 S0 S
V dP
dP S
dH E
C P dT V
P 0
V T
T V T
P
dP
P
R T
dP
有关计算 1．H、S 的计算
( 1） 对理想气体
等P
H T
'
P
CP'
S ' T
P
CP' T
积分
H P
T2 T1
CP ' dT
S P '
T2 C ' P dT T1 T
等T
H T
合物，其压力和体积与组成的关系分别表示成 Dalton 分压定律 pi pyi 和 Amagat 分体积定律Vi ( nV ) yi 。
但对于真实气体，由于气体纯组分的非理想性及混合引起的非理想性，使得分压定律和分体积定律无法准确地描述真实 气体混合物的 p –V -T 关系。为了计算真实气体混合物的 p –V -T 关系，我们就需要引入混合规则的概念。混合规则 有虚拟临界参数法和 Kay 规则、立方型状态方程的混合规则、气体混合物的第二维里系数。 2-10 状态方程主要有哪些类型？ 如何选择使用？ 请给学过的状态方程之精度排个序。 【参考答案】：状态方程主要 有立方型状态方程（vdW，RK，SRK，PR）；多参数状态方程（virial 方程）；普遍化状态方程（普遍化压缩因子法、普 遍化第二 virial 系数法）、液相的 Rackett 方程。 在使用时：（1）若计算液体体积，则直接使用修正的 Rackett 方程 (2-50)~(2-53)，既简单精度又高，不需要用立方型状态方程来计算；（2）若计算气体体积，SRK，PR 是大多数流体的
化工热力学复习总结
化工热力学复习总结一、热力学基本概念1.系统和边界：研究对象称为系统，系统与外界的交界称为边界；2.状态和过程：系统处于其中一时刻的状态称为状态，状态之间发生的变化称为过程；3.热力学平衡：热力学平衡要求系统内各部分之间及系统与外界之间达到各种内、外平衡；4.热、功和能量：热是指由于温度差而传递的能量，功是指由于外界对系统的压力或体积的改变而对系统做的功，能量是系统可做功的能力；5.热力学第一定律：能量守恒定律，系统的内能变化等于系统吸收的热量与对外界做的功之和。
二、热力学基本方程1.理想气体状态方程：PV=nRT，其中P为压力，V为体积，n为物质的物质量，R为气体常数，T为温度；2.物质的状态函数：物质的状态函数是热力学基本方程中所用的变量，如温度、压力、摩尔体积等；3.理想气体的内能和焓：理想气体的内能只与温度有关，与体积和压力无关；理想气体的焓只与温度和压力有关，与体积无关；4.热量和功的基本关系：热量和功都是能量的传递方式，热量是在压强不变的条件下传递的能量，功是在体积不变的条件下传递的能量；5.多组分混合物的热力学基本方程：多组分混合物的热力学基本方程包括质量平衡方程、组分平衡方程和能量平衡方程。
三、热力学第二定律1.热力学第二定律的表述：热力学第二定律描述了能量转化过程的方向性和可行性，包括开尔文表述和克劳修斯表述；2.热力学温度：热力学温度是热力学第二定律的一个基本概念，它可以用热量传递的可逆过程的效率来定义；3.卡诺循环：卡诺循环是一个可逆的热机循环过程，它由等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩四个过程构成；4.热力学第二定律的多种表述形式：热力学第二定律有很多表述形式，包括热力学不等式、消耗函数和熵增原理等；5.熵：熵是热力学第二定律的一个基本概念，描述了系统无序程度的量度，在自然界中只会增加不会减少。
四、热力学循环和过程1.热力学循环：热力学循环是一系列热力学过程的组合，最常见的有卡诺循环、斯特林循环和循环过程等；2.等温过程、绝热过程和等熵过程：等温过程是在恒温条件下进行的过程，绝热过程是在不发生热量传递的条件下进行的过程，等熵过程是在熵不变的条件下进行的过程；3.热力学效率：热力学效率描述了热机能量转化过程中对外做功的能力，可以用输出功与输入热量之比来表示；4.热力学循环的应用：热力学循环在实际工程中有广泛应用，如蒸汽发生器、汽轮发电机和制冷机等。
化工热力学复习最终版
简答题1．为什么同系物的沸点和熔点随分子量的增加而增加？答：这是由于同系物具有相同的官能团，因此偶极距和第一电离势大致相同，但是极化率随分子量的增大而增大，而诱导作用和色散作用均随极化率的增大而增大，因而沸点、熔点增高，气化热和熔化热也增加。
注意：分子变大就加重，就不能灵活运动，因而需要更高的温度是分子具有更高的动能并无关系。
2．能否设计一套制冷实验装置获得绝对零度的低温？为什么？3．举例说明氢键及其作用。
答：（1）分子间熔沸点升高，分子内熔沸点降低，例如有分子内氢键的邻硝基苯酚熔点（45℃）比有分子间氢键的间位熔点（96℃）和对位熔点（114℃）都低。
(2) 溶解度增大。
HF和NH3在水中的溶解度比较大，就是这个缘故。
(3)粘度增大，例如甘油、磷酸等多羟基化合物，由于分子间有氢键，通常为粘稠状液体。
（4）密度液体分子间若形成氢键，有可能发生缔合现象，例如液态HF，在通常条件下，除了正常简HF分子外，还有通过氢键联系在一起的复杂分子(HF)n，分子缔合的结果会影响液体的密度。
4．根据热力学定律，谈谈怎样做到能量的合理利用？答：（1）防止能量无偿降级（2）采用最佳推动力的选择（3）合理组织能量多次利用，采用能量优化利用的原则5．Lennard-Jones位能函数在σ=r时是什么状态？答：Lennard-Jones 位能函数在σ时位能为零，此时吸引和排斥对位能的贡献相抵消，即排斥能和吸引能相等，此时的σ大约等于分子直径。
讨论题1. 根据所学的热力学知识，谈谈怎样做到能量的合理利用？ 答：合理用能总的原则，按照用户所需要能量的数量和质量来供给，需要注意：（1）防止能量无偿降级：避免用高温热源加热低温物料，或者将高压蒸汽节流降温、降压使用，增加设备的绝热保温性能。
（2）采用最佳的工艺方案：推动力越大，速率越大，设备投资费用可以减少，但是有效能损失增加，能耗增加。
推动力减小，可减小有效能损失，降低能耗，但要增加产量需要增加设备，投资增大。
化工热力学复习题及答案.
第1章 绪言一、是否题1. 孤立体系的热力学能和熵都是一定值。
(错。
G S H U ∆∆=∆=∆,,0,0但和0不一定等于A ∆，如一体积等于2V 的绝热刚性容器，被一理想的隔板一分为二，左侧状态是T ，P 的理想气体，右侧是T 温度的真空。
当隔板抽去后，由于Q ＝W ＝0，0=U ∆，0=T ∆，0=H ∆，故体系将在T ，2V ，0.5P 状态下达到平衡，()2ln 5.0ln R P P R S =-=∆，2ln RT S T H G -=-=∆∆∆，2ln RT S T U A -=-=∆∆∆） 2. 封闭体系的体积为一常数。
（错）3. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。
（对）4. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。
（错。
还与压力或摩尔体积有关。
）5.封闭体系的1mol 气体进行了某一过程，其体积总是变化着的，但是初态和终态的体积相等，初态和终态的温度分别为T 1和T 2，则该过程的⎰=21T T V dT C U ∆；同样，对于初、终态压力相等的过程有⎰=21T T P dT C H ∆。
（对。
状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。
）6. 自变量与独立变量是一致的，从属变量与函数是一致的。
（错。
有时可能不一致） 三、填空题1. 状态函数的特点是：状态函数的变化与途径无关，仅决定于初、终态 。
2. 单相区的纯物质和定组成混合物的自由度数目分别是 2 和 2 。
3. 1MPa=106Pa=10bar=9.8692atm=7500.62mmHg 。
4. 1kJ=1000J=238.10cal=9869.2atm cm 3=10000bar cm 3=1000Pa m 3。
5. 普适气体常数R =8.314MPa cm 3 mol -1 K -1=83.14bar cm 3 mol -1 K -1=8.314 J mol -1 K -1 =1.980calmol -1 K -1。
第2章Ｐ－Ｖ－Ｔ关系和状态方程一、是否题1. 纯物质由蒸汽变成液体，必须经过冷凝的相变化过程。
化工热力学总复习
化工热力学总复习一．绪论1．化工热力学的研究内容：①测量关联与推算不同条件下物质的平衡性质熵焓,温度压强(纯物质),组成(混合物)②能量的计算建立在热力学第一，第二定律基础上③单元操作相应的相平衡组分逸度④物性及热力学性质状态方程2.热力学的研究方法：①微观热力学（统计热力学）②宏观热力学（经典热力学）研究体系达到平衡时的热力学性质，物系从一个状态到另一状态中间的变化。
无法研究速率问题二．流体的P-V-T关系1．几个概念①状态方程：描述流体P-V-T关系的函数式f(P.V.T)=0 称为状态方程②临界点：表示气液两相能共存的最高压力和温度的汽化线的另一个端点，称为临界点③超临界流体：高于临界压力和温度的区域内的流体车称为超临界流体（既不同于液体，又不同于气体，它的密度可以接近液体，但具有类似气体的体积可变性和传递性质。
可作为特殊的萃取溶剂和反应介质）2..状态方程的比较①.Van der Waals 方程：可用于气液两相，但是精度不高，实际应用较少。
常数随物质而异，由临界参数计算而得②.RK方程：适用于非极性和弱极性化合物，对多数强极性化合物的计算偏差较大。
能较成功的应用于气相，但对液相效果较差，不能用于气液相平衡的计算。
常数于流体特性有关，可由物质的临界参数计算③.SRK方程：计算精度比RK方程高，用于气液相平衡计算时精度较高，工程上应用广泛。
方程常数b与RK方程一致，但认为a不再是常数而是温度的函数④.PR方程：从SRK方程改进而来，精度更高，也是气液平衡工程计算的常用方程，预测液体摩尔体积的准确度较SRK明显提高。
方程参数利用纯物质的临界参数和偏心因子计算⑤.Virial方程：用于液相计算误差较大，不能用于气液相平衡计算。
其系数仅是温度的函数。
一般用普遍化方法估算。
目前尚未全部解决维里系数的数值⑥.M-H方程：方程准确度高，适用范围广，能用于包括非极性至强极性的化合物。
方程常数只需使用纯物质的临界参数及一点蒸汽压数据便可求得，是能从较少输入信息便可获得多种热力学性质的最优秀的状态方程之一3.Virial方程与virial系数①.从什么角度导出的维里方程？分子之间相互作用的受力②.维里方程为什么是纯理论方程？维里方程系用统计力学的方法推导而来，故而具有坚实的理论基础③.维里系数的确切的物理意义：第二维里系数是考虑到两个分子碰撞或相互作用导致的与理想行为的偏差，第三则是反映了三个分子碰撞所导致的非理想行为④.为什么维里方程可以截断？∵维里方程是无穷级数的形式，而实际应用时由于维里系数数据的缺乏，常使用近似成立的舍项形式，而多分子相互作用的概率很低，对Z的贡献逐项减小，∴可以截断⑤.什么时候截断误差大？什么时候使用二项截断式？压力越高，多分子碰撞的几率越大，引起的误差也越大；通常中，低压时取二项截断式⑥.维里系数取决于什么？对于一定物质而言，纯物质中维里系数仅取决于温度（混合物中取决于温度和各相组成）4.对比态原理及其应用①.对比态原理的对比态参数是什么意思？②.对比态有几个参数？哪几个？有三个；是对比温度Tr，对比压力Pr，和偏心因子ω③.偏心因子的概念？任一流体在Tr=0.7处的纵坐标lgP rS值与氩氪氙在同一条件下的lgPrS的差值④.什么时候ω=0？当流体是简单流体时，ω=0⑤.什么是简单流体？是惰性气体系球形分子的流体是简单流体5普遍化状态方程（由对比态原理推出的方程）①.状态方程的三个参数Tr Pr Vr②.两种普遍化计算方法维里系数法，普遍化压缩因子法③.Z0 Z1是谁的函数？是Pr ,Tr的复杂函数6.真实气体混合物的P-V-T关系①.混合物的P-V-T关系的状态方程的基本思路：利用纯物质的状态方程，推广应用到混合物，将A B等常数用混合物的常数代入（利用混合规则，即纯物质的性质及其组成来转化）②.混合维里系数中交叉项维里系数为什么会存在？不同的分子之间相互作用的影响③.维里系数下标的意义：B11，B22：纯物质的第二维里系数B12=B21：交叉第二维里系数，反映不同组分分子1，2之间的相互作用④.给出Σ公式进行展开，合并：B=ΣiΣjYiYjBij=y1y1B11+y1y2B12+y2y1B21+y2y2B227.液体的P-V-T性质①. 了解两个名词：修正的Rackett方程三.纯流体的热力学性质1.热力学性质间的关系①.两个概念：体积膨胀系数β等温压缩系数k②.剩余性质的定义：气体在真实状态下的热力学性质在同一温度，压力下当气体处于理想状态下热力学性质之间的差额③.计算剩余性质的目的：为了计算实际流体的热力学性质2.气体热力学性质的普遍化关系法①.计算剩余性质使用普遍化法时，把剩余性质变成谁的函数？Tr Pr Z PV=ZRT [Z:普遍化压缩因子]3.逸度和逸度系数①.为什么要引入逸度？为了修正什么？为了便于表达真实气体的自由焓，为了表征体系的逃逸趋势;为了修正压力②.什么是逸度系数？什么时候逸度系数=1？逸度系数是物质的逸度与其压力之比；[低压]理想气体时φi=1③.逸度系数的计算普遍化方法-----三参数（P V T）4．液体的逸度①.液体的逸度怎么定义？②.怎么计算液体逸度？通过液体饱和蒸汽压进行两次修正③.什么是Poynting因子？什么时候需要它？指数校正项称为Poynting因子；在高压下需要四.流体混合物的热力学性质1.化学位和偏摩尔性质①.偏摩尔体积的下标：(T,P,Nj) 混合后的偏摩尔体积与组成有关②.M Mi Mi 与Mt的名称③.摩尔与偏摩尔体积＆性质之间的关系：M=Σ（XiMi）2.Gibbs-Duhem 方程x1dM1+x2dM2=0 从一个组分的偏摩尔性质推算另一个组分①.Gibbs-Duhem方程表示了谁与谁的关系：混合物性质M与混合物中各组分的偏摩尔性质Mi之间的依赖关系3.混合物的逸度和逸度系数①.两个区别：混合物的逸度-----混合物总压的修正混合物的组分逸度------对分压的修正②.混合物的组分逸度的定义：通过给出纯物质的逸度公式改写4.理想溶液和标准态①.什么是理想溶液？组成结构相似（同系物）②.如何计算理想溶液的逸度？(为了考试方便) Lewis-Randall定则5.活度与活度系数①.二者用来修正什么？用来修正摩尔浓度②.运用活度与活度系数可以说明什么？可以说明理想溶液（与真实溶液的区别？）6.超额性质①.超额性质的概念在相同的温度，压力和组成条件下真实溶液和理想溶液性质之差②.为什么只讲超额自由焓? ∵超额自由焓与活度系数一一对应③.引入超额性质的目的？为了计算活度系数④.超额自由焓的建模中为什么取消了压强？∵其研究对象是非理想液体溶液，而压强对液体的作用影响小，故而忽略了。
化工热力学复习题
化工热力学复习题1. 简述化工热力学的基本概念及其在化工过程中的重要性。
2. 列出并解释以下热力学基本定律：a. 零定律b. 第一定律c. 第二定律3. 描述焓变（ΔH）和熵变（ΔS）的概念，并解释它们在化学反应中的作用。
4. 说明理想气体状态方程及其适用范围。
5. 讨论在化工过程中如何计算反应的吉布斯自由能变化（ΔG）。
6. 阐述化学势的概念及其在多组分系统中的意义。
7. 列出并解释以下热力学性质：a. 内能（U）b. 焓（H）c. 熵（S）d. 吉布斯自由能（G）e. 亥姆霍兹自由能（A）8. 描述卡诺循环的原理及其在热力学效率分析中的应用。
9. 计算并解释在恒压条件下，1摩尔理想气体从298K升温至500K时的焓变。
10. 讨论在实际化工过程中，非理想气体行为对过程设计和操作的影响。
11. 说明如何使用范特霍夫方程来预测化学反应的平衡常数随温度变化的趋势。
12. 描述并解释热力学稳定性的概念及其在化工系统设计中的应用。
13. 计算并解释在恒容条件下，1摩尔水从液态转变为气态时的熵变。
14. 讨论在化工过程中，如何利用热力学数据预测和优化反应路径。
15. 描述并解释热力学第一定律在能量守恒和能量转换中的应用。
16. 讨论在化工过程中，如何利用热力学第二定律来评估过程的可逆性和效率。
17. 计算并解释在恒压条件下，1摩尔理想气体从1大气压膨胀至10大气压时的吉布斯自由能变化。
18. 讨论在化工过程中，如何利用热力学性质来设计和优化分离过程。
19. 描述并解释在多组分系统中，化学势与组分活度的关系。
20. 计算并解释在恒容条件下，1摩尔理想气体从1大气压压缩至0.5大气压时的内能变化。
化工热力学复习题
化工热力学复习题### 化工热力学复习题#### 1. 基本概念1.1 定义化工热力学中的“系统”和“环境”。
1.2 解释什么是“状态函数”和“过程函数”。
1.3 描述“热力学平衡”的条件。
#### 2. 热力学第一定律2.1 简述热力学第一定律的基本原理。
2.2 举例说明如何应用能量守恒定律解决实际问题。
2.3 区分“可逆过程”与“不可逆过程”。
#### 3. 热力学第二定律3.1 描述热力学第二定律的两种表述方式。
3.2 解释“熵”的概念及其在热力学中的重要性。
3.3 举例说明熵增原理在化工过程中的应用。
#### 4. 理想气体4.1 定义理想气体，并解释其基本假设。
4.2 推导理想气体状态方程。
4.3 讨论理想气体的内能和焓。
#### 5. 实际气体行为5.1 讨论实际气体与理想气体的差异。
5.2 解释范德华方程和其应用。
5.3 描述实际气体的压缩因子及其意义。
#### 6. 相平衡6.1 解释相平衡的概念及其重要性。
6.2 推导拉乌尔定律和亨利定律。
6.3 描述相图的绘制方法和应用。
#### 7. 化学反应平衡7.1 定义化学平衡常数。
7.2 描述勒夏特列原理及其在化工中的应用。
7.3 讨论温度、压力和浓度对化学反应平衡的影响。
#### 8. 热力学循环8.1 描述卡诺循环的基本原理。
8.2 推导热机效率的表达式。
8.3 讨论制冷循环和热泵循环。
#### 9. 多组分系统9.1 定义多组分系统并解释其热力学特性。
9.2 讨论多组分系统的相图。
9.3 解释化学势和吉布斯相律。
#### 10. 热力学在化工中的应用10.1 讨论热力学在分离过程（如蒸馏、吸收）中的应用。
10.2 描述热力学在化学反应工程中的作用。
10.3 举例说明热力学在材料科学中的应用。
#### 复习题答案提示：- 对于每个问题，首先定义相关术语和概念。
- 通过公式和图表来解释原理和过程。
- 给出实际例子来展示理论在化工中的应用。
化工热力学期末复习新乡学院
• 2 流体的pvt关系 • ②真实气体
• 状态方程法 Van der Waals方程
•
R-K方程
•
Virial方程
•
普遍化方法 普维法 （对比态原理、三参数、偏心因子）
•
普压法
• 2 流体的pvt关系
• ⑶真实气体混合物
• 状态方程法 Virial方程
•
R-K方程
• 普遍化方法 虚拟临界常数法
（4-16） （4-17）
（2）化学位
i
Gi
(nG) [ ni ]T ,P,n ji
[
(nU ni
)
]nS
,nV
,n
j
i
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j
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（3）Gibbs-Duhem方程
一般形式
M
T
p,x
dT
M
P T,x
dP
-
xidMi 0
（ 4-20 ）
•
三参数普遍化方法
• 2 流体的pvt关系 • ⑷液体的PVT 性质（知道即可）
• 3 流体的热力学性质（焓、熵、逸度的计算） • ⑴基本概念 • 强度性质 P、T • 广度性质（容量性质） • 偏微分、全微分、点函数、状态函数 • 剩余性质的定义 • 热容的定义CP、CV
• 3 流体的热力学性质（焓、熵计算）
• 3 流体的热力学性质（焓、熵计算）
• 导出计算H、S的基本关系式
dH
CpdT
V
T V T
P
dP
化工热力学复习总结
ideal solution
chapter6
GE RT
ln i
Wid ，EX
热力学第二定律
chapter7
相平衡、化学反应平衡
动力循环、制冷循环
教材的结构
此处未考虑到电、磁、核、界面等方面的影响
chapter1
(p，V，T，x)关系
chapter2
热力学基本方程
dG=-SdT+Vdp
chapter6
分子的大小和形状影响因素
✓分子内和分子间的相互作用力 ✓分子的对称性和分子结构的均一性 ✓无定形和结晶区域内大分子的排列方式
➢ Flory-Huggins密堆积晶格模型理论
Gt At H t TSt RT n1 ln 1 n2 ln 2 n12
St Rn1 ln 1 n2 ln 2
➢ 混合物相平衡关系(温度T、压力p、与各相的组成)的确定 ➢ 汽液相平衡计算类型与方法：T，p，x，y相互推算及双重迭代循环计算方
法 ➢ 气液平衡计算 ➢ Gibbs-Duhem方程应用于汽液平衡数据的热力学一致性校验 ➢ 液-液平衡计算
含恒(共)沸物特征：汽液两相组成相等，即xi=yi
工程热力学篇：热力学第一定律 与第二定律及其工程应用
➢ Rankine循环的热力学分析方法，热效率、气耗率的概念与计 算，以及Rankine改进方法。
➢ 逆Carnot循环与蒸汽压缩制冷循环的基本组成，制冷系数和 单位工质循环量的计算；
➢ 热泵的基本概念和在工业生产中的应用；
核心是采用第一定律及其效率(热机效率)对各热力过 程进行分析与评价
若采用第二定律及其效率(热力学效率或有效能效率)进行评 价将更为复杂一些。
➢系统(system)与系统的性质：
化工热力学(期末考试及答案)
化工热力学(答案在最后一页)一、单选题1.纯物质的第二virial系数B()(A)仅是T的区数(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区数2. 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的区数(C)偏摩尔性质是强度性质(D)强度性质无偏摩尔量3. Wilson方程是工程设计中应用最广泛的描述活度系数的方程。
以下说法不正确的是()(A)适用于极性以及缔合体系(B)不适用于液液部分互溶体系(C)提出了局部摩尔分率的新概念(D)它的超额自由焓模型是根据正规溶液为基础的4.气体经过稳流绝热过程，对外作功，如忽略动能和位能变化，无摩擦损失，则此过程气体焓值()(A)增加(B)减少(C)不变(D)不能确定5.要加热50℃的水，从热力学角度，用以下哪一种热源，损失功最小()(A)60°℃的热水(B)80℃的热水(C)100℃的饱和蒸汽(D)120℃的过热蒸汽6.对同一朗肯循环装置如果提高蒸汽的过热度，则其热效率().(A)有所提高，乏气干度下降(B)不变，乏气干度蜡加(C)有所提高，乏气干度增加(D)热效率和干度都不变7.对同一朗肯循环装置，如果提高汽轮机进汽压力，但温度等其余条件不变，则其热效率()(A)有所提高，乏气干度下降(B)不变，乏气干度增加(C)有所提高，乏气干度增加(D)热效率和干虚都不变8.作为朗肯循环改进的回热循环是从汽轮机(即蒸汽透平机)中抽出部分蒸汽去()(A)锅炉加热锅炉进水(B)回热加热器加热锅炉进水(C)冷凝器加热冷凝水(D)过热器再加热9.某压缩制冷装置的制冷剂在原冷凝器中因冷却介质改变，比原冷凝压力下的饱和温度低了5度，则制冷循环()(A)冷量增加，功耗不变(B)冷量不变，功耗减少(C)冷量减少，功耗减小(D)冷量增加，功耗增加10.关于做功和加热本领的描述，不正确的是()(A)压力相同，过热蒸汽的做功本领比饱和蒸汽大。
《化工热力学》综合复习资料.
《化工热力学》综合复习资料第2章 流体的p-V-T 关系一、试用Pitzer 三参数普遍化方法计算水蒸汽在107.9×105Pa 、593K 下的比容。
第3章 流体的热力学性质一、丙烷气体的始态为1.013×105Pa 、400K(可以视为理想气体)，终态为3.013×105Pa 、500K 。
已知丙烷在理想气体状态下的摩尔热容为：T C ig p 1775.099.22+= (J/mol.K)试采用三参数普遍化关系式计算始态至终态的焓变与熵变。
二、用三参数普遍化方法计算1kmol 的1,3-丁二烯，从25atm 及130℃压缩至125atm 和280℃时的ΔH 、ΔS 、ΔU 和ΔV 。
已知理想气体状态下的定压热容(cal/mol.K)与温度(K)的函数关系为: 26310649.1710224.53432.5T T C ig p--⨯-⨯+=第5章 化工过程的能量分析一、1.57MPa 、484℃的过热水蒸气推动透平作功，并在0.0687MPa 下排出。
此透平既不绝热也不可逆，输出的轴功相当于可逆绝热膨胀功的85％。
由于隔热不好，每kg 的蒸汽有7.12kJ 的热量散失于20℃的环境中。
求此过程的理想功、损失功及热力学效率。
二、某炼厂有一台蒸汽透平，已知水蒸汽入口的温度为440℃，压力为40×105Pa ，流率为4000kg/h ，蒸汽排出的压力为7.0×105Pa 。
(1) 假定透平绝热可逆操作，试计算透平的功率；(2) 若透平绝热操作，输出的轴功等于绝热可逆轴功的82.65％。
则蒸汽的出口温度为多少？并计算过程的有效能(火用 )损失。
三、有一逆流式换热器，利用废气加热空气，空气由0.1MPa ，293K 被加热到398K ，空气流量为1.5kg.s –1；而废气从0.13MPa 、523K 冷却到368K 。
空气的等压热容为1.04kJ.kg –1.K –1，而废气的等压热容为0.84 kJ.kg –1.K –1，假定空气与废气通过换热器的压力与动能变化可忽略不计，而且换热器与环境无热量交换，环境状态为0.1MPa 、293K 。
化工热力学权威复习题（附答案）
化⼯热⼒学权威复习题（附答案）模拟题⼀1. 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()1sr Tr P ω==-- B. 0.8lg()1s r Tr P ω==--C. 1.0lg()s9. 设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（） A. 1x yzZ 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。
（B ）任何偏摩尔性质都是T ，P 的函数。
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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（ C ）
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（ B ）
（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（ C ）
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
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（D ）。
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 A 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 c
3、(1分)对单原子气体和甲烷，其偏心因子ω，近似等于 A 。
A. 0
B. 1
C. 2
D. 3
4、(1分)0.1Mpa ,400K 的2N 1kmol 体积约为____D______
A 3326L
B 332.6L
C 3.326L
D 33.263m
5、(1分)下列气体通用常数R 的数值和单位，正确的是__A_______
A K kmol m Pa ⋅⋅⨯/10314.83
3 B 1.987cal/kmol K
C 82.05 K atm cm /3⋅
D 8.314K kmol J ⋅/
7、(1分)理想气体从同一初态V 1作等温可逆膨胀或绝热可逆膨胀到达相同的终态压力，则等温可逆膨胀后体积V 2与绝热可逆膨胀后体积V ’2相比 A 。
A. V 2 > V ’2
B. V 2 = V ’2
C. V 2 < V ’2
D.不确定
1 8、(1分)纯物质 PV 图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于 ___0______。
9、(1分) 当压力趋于零时，1mol 气体的压力与体积乘积（PV ）趋于： D 。
A. 零 B 无限大
C. 某一常数
D. RT
10偏心因子是从下列定义的（B 。
参考定义式。
）
A. 分子的对称性
B. 蒸汽压性质
C. 分子的极性
11、(1分)不经冷凝，能否将气体通过其他途径变成液体？A
A.能
B.不可能
C.还缺条件
12、(1分)混合气体的第二维里系数 C
A . 仅为T 的系数 B. T 和P 的函数 C . T 和组成的函数 D . P 和组成的函数
13、(1分) Pitzer 提出的由偏心因子ω计算第二维里系数的普遍化关系式是 C , 式中B 0，B 1可由T r 计算出。
A. B=B 0B 1ω
B. B=B 0+B 1ω
C. BP c /RT c =B 0+B 1ω
D. B=B 0ω+B 1
14、(1分)纯物质临界点时，其对比温度T r （ D ）。
A = 0
B ．< 0
C ．> 0
D ．=1
15、(1分)纯物质的第二维里系数 A
A . 仅为T 的系数 B. T 和P 的函数 C . T 和组成的函数 D . P 和组成的函数
二、选择题
1. 指定温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为(C 。
参考
P －V 图上的亚临界等温线。
)
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 。
参考P －V 图上的亚临界等温线。
）
A. >()T P s
B. <()T P s
C. =()T P s
3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （B 。
参考P －V 图上的亚临界等温线。
）
D. >()T P s
E. <()T P s
F. =()T P s
4. 纯物质的第二virial 系数B （A 。
virial 系数表示了分子间的相互作用，仅是温度的函数。
）
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 。
要表示
出等温线在临界点的拐点特征，要求关于V 的立方型方程）
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. 当0→P 时，纯气体的()[]P T V P RT ,-的值为（D 。
因
()[]0lim lim ,lim 000=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=-=→→→B T T P T P P P Z P Z RT P T V P RT ，又）
A. 0
B. 很高的T 时为0
C. 与第三virial 系数有关
D. 在Boyle 温度时为0
二、填空题(共6小题，7分)
1、(1分)在PT 图上纯物质三种聚集态互相共存处称 三相点 。
2、(2分)纯物质 P-V 图临界等温线在临界点处的斜率 __0________， 曲率为 ______0____。
4、(1分)用状态方程EOS 可以计算压缩因子z 、 逸度系数、剩余性质 等性质。
5、(1分)描述流体PVT 关系的立方型状态方程是 __V________三次方的物态方程。
6,纯物质的临界等温线在临界点的斜率和曲率均为零，数学上可以表示为___和__。
7表达纯物质的汽平衡的准则有____（吉氏函数）、___（Claperyon 方程）、（Maxwell 等面积规则）。
它们能（能/不能）推广到其它类型的相平衡。
1. Lydersen 、Pitzer 、Lee-Kesler 和Teja 的三参数对应态原理的三个参数分别为_______、。