化工热力学习题答案 第一至五、第七章.doc
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1、如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流化工热力学习题答案 第一至五、第七章【精品文档】第 21 页第一章 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
2、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)C2、(1分)B3、(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Tc和高于Pc B.临界温度和临界压力下C.低于
3、Tc和高于Pc D.高于Tc和低于Pc3、(1分)对单原子气体和甲烷,其偏心因子,近似等于 。A. 0 B. 1C. 2 D. 34、(1分)0.1Mpa ,400K的1kmol体积约为_ A 3326L B 332.6L C 3.326L D 33.265、(1分)下列气体通用常数R的数值和单位,正确的是_ A B 1.987cal/kmol K C 82.05 D 8.3146、(1分)超临界流体是下列 条件下存在的物质。A 高于TC 和高于PC B高于TC 和低于PC C低于TC 和高于PC DTC 和PC 7、(1分)理想气体从同一初态V1作等温可逆膨胀或绝热可逆膨胀到达相同的终态压力
4、,则等温可逆膨胀后体积V2与绝热可逆膨胀后体积V2相比 。A. V2 V2 B. V2 = V2C. V2 V2 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 _。9、(1分) 当压力趋于零时,1mol气体的压力与体积乘积(PV)趋于: 。A. 零 B 无限大C. 某一常数 D. RT 10、(1分)0.1Mpa,400K的2kmol体积为 。A. 3326L B. 332.6LC. 3.326L D. 33.26m3 11、(1分)不经冷凝,能否将气体通过其他途径变成液体?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 A . 仅为T的
5、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提出的由偏心因子计算第二维里系数的普遍化关系式是 ,式中B0,B1可由Tr计算出。 A. B=B0B1 B. B=B0+B1 C. BPc/RTc=B0+B1 D. B=B0+B1 14、(1分)Pitzer提出的由偏心因子计算第二维里系数的普遍化关系式是 ,式中B0,B1可由Tr计算出。 A. B=B0B1 B. B=B0+B1 C. BPc/RT=B0+B1 D. B=B0+B1 15、(1分)纯物质临界点时,其对比温度Tr( )。A = 0 B 0 D=1 16、(1分)当压力趋于零时,
6、1mol气体的压力与体积乘积(PV)趋于:a. 零 b. 无限大 c. 某一常数 d. RT 17、(1分)混合气体的第二维里系数 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、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 。2、(2分)纯物质 P-V图临界等温线在临界点处的斜率 _, 曲率为 _。3、(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 _。4、(1分)用状态方程EOS可以计算压缩因子z 、 等性质。5、(1分)描述流体PVT关系的立方型状态方程是 _三次方的物态方程。6、(1分)剩余性质的
7、定义是 =_。三、判断题(共2小题,2分)1、(1分)一定压力下,纯物质的泡点温度和露点温度是相同的,且等于沸点。( )2、(1分)在TS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。 ( ) 四、名词解释(共2小题,8分)1、(5分)偏心因子2、(3分)R-K方程(Redlich-Kwong 方程)五、简答题(共2小题,9分)1 1、(5分)简述纯物质体系P-T图上特征点、线和区的含义。2、(4分)甲烷、乙烷具有较高的燃烧值,己烷的临界压力较低,易于液化,但液化石油气的主要成分既不是甲烷、乙烷也不是己烷,而是丙烷、丁烷和少量的戊烷。试用下表分析液化气成分选择的依据。(4分)物
8、质临界温度临界压力正常沸点燃烧值Tc,Pc,atmTB,kJ/g甲烷-82.6245.36-161.4555.6乙烷32.1848.08-88.6552.0丙烷96.5941.98-42.1550.5正丁烷151.937.43-0.549.6正戊烷196.4633.3236.0549.1正己烷234.429.8068.7548.4参考答案一、选择题(共17小题,17分)1、(1分)D2、(1分)A3、(1分)A4、(1分)D5、(1分)A6、(1分)A7、(1分)A8、(1分)零9、(1分)D10、(1分)D11、(1分)A12、(1分)C13、(1分)C14、(1分)C15、(1分)D16、
9、(1分)17、(1分)C二、填空题(共6小题,7分)1、(1分)三相点2、(2分)0,03、(1分)零4、(1分)逸度系数、剩余性质5、(1分)体积6、(1分)M-M (T,P一定)三、判断题(共2小题,2分)1、(1分)2、(1分)四、名词解释(共2小题,8分)1、(5分) 表示分子与简单的球形流体(氩,氪、氙)分子在形状和极性方面的偏心度。2、(3分)无五、简答题(共2小题,9分)1、(5分)无2、(4分)(1)虽然甲烷具有较高的燃烧值,但在它的临界温度远低于常温,而乙烷的临界温度也低于夏天的最高温度,也就是说,即使压力再高,也不能使它们液化。(2)尽管己烷的临界压力较低,但它的正常沸点远
10、高于常温,即在常温它不易气化,不利于燃烧。第三章 流体的热力学性质一、选择题(共7小题,7分)1、(1分)对理想气体有( )。2、(1分)对单位质量,定组成的均相流体体系,在非流动条件下有( )。A dH = TdS + Vdp BdH = SdT + Vdp C dH = -SdT + Vdp D. dH = -TdS -Vdp3、(1分)对1mol符合状态方程的气体,应是( )A.R/V; B.R ;C. -R/P ;D.R/T。4、(1分)对1molVan der Waals气体,有 。A. (S/V)T=R/(v-b) B. (S/V)T=-R/(v-b)C. (S/V)T=R/(v+
11、b) D. (S/V)T=P/(b-v)5、(1分)对理想气体有 A. (H/P)T0 C. (H/P)T=06、(1分)对理想气体有( )。7、(1分)对1mol理想气体等于_ A B C D 二、填空题(共3小题,3分)1、(1分)常用的 8个热力学变量 P、V、T、S、h、U、A、G可求出一阶偏导数336个,其中独立的偏导数共112个,但只有6个可通过实验直接测定,因此需要用 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。2、(1分)麦克斯韦关系式的主要作用是 。3、(1分)纯物质T-S图的拱形曲线下部称 区。三、名词解释(共2小题,8分)1、(5分)剩余性质:2、(3分)广度
12、性质四、简答题(共1小题,5分)1、(5分)简述剩余性质的定义和作用。(5分)五、计算题(共1小题,12分)1、(12分)(12分)在T-S图上画出下列各过程所经历的途径(注明起点和箭头方向),并说明过程特点:如G=0 (1)饱和液体节流膨胀;(3分) (2)饱和蒸汽可逆绝热膨胀;(3分) (3)从临界点开始的等温压缩;(3分) (4)过热蒸汽经冷却冷凝为过冷液体(压力变化可忽略)。(3分)参考答案一、选择题(共7小题,7分)1、(1分)C2、(1分)A3、(1分)C4、(1分)A5、(1分)C6、(1分)C7、(1分)B二、填空题(共3小题,3分)1、(1分)Maxwell关系式2、(1分)
13、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.3、(1分)气液平衡共存三、名词解释(共2小题,8分)1、(5分) 指气体真实状态下的热力学性质M与同一T,P下当气体处于理想状态下热力学性质M* 之间的差额。2、(3分)无四、简答题(共1小题,5分)1、(5分)剩余性质定义, 指气体真实状态下的热力学性质M与同一T,P下当气体处于理想状态下热力学性质M* 之间的差额。如果求得同一T,P下MR ,则可由理想气体的M* 计算真实气体的M 或M。五、计算题(共1小题,12分)1、(12分) (1) H=0 (2) S=0 (3) T=0 (4) P=0第四章 溶液的热力学性质一、选择题(共2
14、1小题,21分)1、(1分)下列各式中,化学位的定义式是 ( )2、(1分)关于偏摩尔性质,下面说法中不正确的是 ( )(A)纯物质无偏摩尔量 。 (B)T,P一定,偏摩尔性质就一定。(C)偏摩尔性质是强度性质。(D)强度性质无偏摩尔量 。3、(1分)关于偏摩尔性质,下面说法中不正确的是 ( )A纯物质无偏摩尔量 。 BT,P一定,偏摩尔性质就一定。C偏摩尔性质是强度性质。 D.偏摩尔自由焓等于化学位。4、(1分)在一定的温度和压力下二组分体系汽液平衡的条件是( )。5、(1分)等温等压下,在A和B组成的均相体系中,若A的偏摩尔体积随A浓度的减小而减小,则B的偏摩尔体积将随A浓度的减小而( )
15、A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 不一定6、(1分)对无热溶液,下列各式能成立的是 ( ).A. SE=0,VE=0 B. SE=0,AE=0C. GE=0,AE=0 D. HE=0,GE= -TSE7、(1分)苯(1)和环己烷(2)在303K,0.1013Mpa下形成X1=0.9溶液。此条件下V1=89.96cm3/mol,V2=109.4cm3/mol,V(-)1=89.99cm3/mol,V(-)2=111.54cm3/mol,则过量体积VE= cm3/mol。A. 0.24 B.0C. -0.24 D.0.558、(1分)下列偏摩尔自由焓表达式中,错误的为 。 B. 9、(1分
16、)下列偏摩尔性质与溶液性质关系式中,正确的是n mol溶液性质,nM= 。10、(1分)在373.15K和2atm下水的化学位与水蒸气化学位的关系为( ) (A) (水)(汽) (B) (汽)(水) (C) (水)(汽) (D) 无法确定11、(1分)关于理想溶液,以下说法不正确的是( )。A.理想溶液一定符合Lewis-Randall规则和Henry规则。B.符合Lewis-Randall规则或Henry规则的溶液一定是理想溶液。C.理想溶液中各组分的活度系数均为1。D.理想溶液所有的超额性质均为0。12、(1分)混合物中组分i的逸度的完整定义式是( ).A. B. C. D. 13、(1分
17、)二元非理想极稀溶液, 其溶质和溶剂分别遵守 A. Henry定律和Lewis-Randll规则. B. Lewis-Randll规则和Henry定律. C. 拉乌尔规则和Lewis-Randll规则. D. Lewis-Randll规则和拉乌尔规则.14、(1分)下列化学位i和偏摩尔性质关系式正确的是( )Ai= Hi B. i= Vi C. i= Gi D. i= Ai15、(1分)下列化学位i和偏摩尔性质关系式正确的是( )Ai= i B. i= i C. i=i D. i= i 16、(1分)Wilson方程是工程设计中应用最广泛的方程。以下说法不正确的是( )。A. 引入了局部组成的
18、概念以及温度对i的影响,因此精度高。 B.适用于极性以及缔合体系。C用二元体系的参数可以推算多元系。 D.适用于液液部分互溶体系。17、(1分)对液相是理想溶液,汽相是理想气体体系,汽液平衡关系式可简化为( )。18、(1分).苯(1)和环己烷(2)在303K,0.1013Mpa下形成X1=0.3溶液。此条件下V1=89.96cm3/mol, V2= 109.4cm3/mol,V(-)1=91.25cm3/mol,V(-)2=109.64cm3/mol,则过量体积VE= cm3/mol。A. 0.55; B.0; C. 0.24 D.-0.5519、(1分)在373.15K和2atm下水的化学
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