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）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.TPsB.TPsC.=TPs3.T温度下的过热纯蒸汽的压力P（）A.TPsB.TPsC.=TPs4.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()1srTrPB.0.8lg()1srTrPC.1.0lg()srTrP9.设Z为x，y的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（）A.1xyzZZxxyyB.1yxZZxyxyZC.1yxZZxyxyZD.1yZxZyyxxZ10.关于偏离函数MR，理想性质M*，下列公式正确的是（）A.*RMMMB.*2RMMMC.*RMMMD.*RMMM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。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。题号12345678910答案题号11121314151617181920答案13.二元溶液，T,P一定时,Gibbs—Duhem方程的正确形式是().a.X1dlnγ1/dX1+X2dlnγ2/dX2=0b.X1dlnγ1/dX2+X2dlnγ2/dX1=0c.X1dlnγ1/dX1+X2dlnγ2/dX1=0d.X1dlnγ1/dX1–X2dlnγ2/dX1=014.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；(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。16．等温等压下，在A和B组成的均相体系中，若A的偏摩尔体积随浓度的改变而增加，则B的偏摩尔体积将：()A.增加B.减小C.不变D.不一定17．下列各式中，化学位的定义式是()18．混合物中组分i的逸度的完整定义式是。A.dG___i=RTdlnf^i,0limp[f^i/(YiP)]=1B.dG___i=RTdlnf^i,0limp[f^i/P]=1C.dGi=RTdlnf^i,0limpfi=1；D.dG___i=RTdlnf^i,0limpf^i=119．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B．偏摩尔焓等于化学位C．偏摩尔性质是强度性质D.偏摩尔自由焓等于化学位20．下列关于ΔG关系式正确的是（）A.ΔG=RT∑XilnXiB.ΔG=RT∑Xiln^aiC.ΔG=RT∑XilnγiD.ΔG=R∑XilnXi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_____，数学上可以表示为________________________和________________________。2.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1BPZRT，利用B0,B1仅为对比温度的函数，计算出B0,B1，根据公式___________________，计算出B，从而得到Z的数值。3.热力学第一定律的公式表述（用微分形式）：__________________。热力学第二定律的公式表述（即熵差与可逆热之间的关系，用微分形式）：__________________。4.几个重要的定义公式：焓H=__________________；自由能A=__________________；自由焓G=__________________。5.几个热力学基本关系式：dU=__________________；dH=__________________；dA=__________________；dG=__________________。RTGEi是jjjjnnSTiinTPiinnSnViinnSPiinnUdnnAcnnGbnnHa,,,,,,,,])([.])([.])([.])([.　　　　　　　　　　　　　　6.写出下列Maxwell关系式：TSV____________；TSp____________。7.对理想溶液，ΔH=_________，ΔV=___________，ΔS=____________，ΔG=____________。8.等温、等压下的二元液体混合物的活度系数之间的关系_________+0ln22dx。9.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。10.二元混合物的焓的表达式为212211xxHxHxH，则1H；2H。11.填表偏摩尔性质(Mi)溶液性质(M)关系式(iiMxM)HlnflnlniΔM三、是非题1.当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。（）2.由于分子间相互作用力的存在，实际气体的摩尔体积一定小于同温同压下的理想气体的摩尔体积，所以，理想气体的压缩因子Z=1，实际气体的压缩因子Z1。（）3.纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大，饱和蒸汽的摩尔体积随着温度的升高而减小。（）4.纯物质的三相点随着所处的压力或温度的不同而改变。（）5.若用x表示蒸汽的干度，则该蒸汽的焓xHxHHslsv)1(。（）6.逸度是一种热力学性质，溶液中组分i分逸度与溶液逸度的关系niiimfxfˆ。()7.只要温度、压力一定，任何偏摩尔性质总是等于化学位。()8.对于由纯物质形成理想溶液时，体积和焓的混合性质变化等于0。()9.理想溶液中溶液的超额吉氏函数0EG，所以组分的活度系数0i。()10.对二元溶液，当T、P一定时,公式xddxxddx1112220lnln成立。()四、计算题1.利用Maxwell关系式等，将纯流体的dS表示成,TP的函数。2.25℃，0.1MPa下组分1和2形成溶液，其体积可由下式表示：V=40－12X1－10X12(cm3/mol).式中X1为组分1的摩尔分数,V为溶液的摩尔体积.求，；　；　　；　　，　；　　，　２；　　，　２１２EV)(V)(VV)(VV)(VV)(5431211组分服从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)水Vcm3mol-1乙醇Vcm3mol-196%14.6158.0165%17.1156.584.已知40℃和7.09MPa下，二元混合物的1235.096.1lnxf（f单位为MPa），求（a）2.01x时的21ˆ,ˆff；（b）21,ff2、某二元低压体系，组分的结构差别较大，其超额自由焓的表达式为GE/（RT）=0.735x1x250℃时该体系纯组分的饱和蒸汽压分别为：kpapkpapsBsA31.8149.169请进行如下计算：（1）列出汽液平衡关系式（2）求组分1、组分2的活度系数与组成的关系；（3）求该温度下体系的x1=0.5时，系统的总压P和组份1的气相组成y1.4、（14分）纯液体A与B形成部分理想体系，在90℃时蒸气压力为mmHgPSA800，mmHgPSB600，液相活度系数2lnBAx，2lnABx，问：（1）与30%(mol)A及70％(mol)B的液相混合物平衡的蒸汽总压为多少？（2）能否生成共沸物？如生成的话，恒沸点是最高点还是最低点？为什么？（3）如已知26lnBAx，导出Bln的组成函数表达式模拟题二一．选择题（每题1分，共15分）1、对单原子气体和甲烷，其偏心因子ω近似等于（）。a.0b.1c.2d.32、纯物质临界点时，对比温度Tr（）a.=0b.1c.1d.=13、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一定时，Gibbs—Duhem方程的正确形式是()。a.X1dlnγ1/dX1+X2dlnγ2/dX2=0b.X1dlnγ1/dX2+X2dlnγ2/dX1=0c.X1dlnγ1/dX1+X2dlnγ2/dX1=0d.X1dlnγ1/dX1–X2dlnγ2/dX1=07.在373.15K和101325Pa下水的化学势与水蒸气化学势的关系为（）。(A)μ(水)＝μ(汽)(B)μ(水)＜μ(汽)(C)μ(水)＞μ(汽)(D)无法确定8.关于热力学基本方程dU=TdS-pdV,下面的说法中准确的是()。(A)TdS是过程热(B)pdV是体积功(C)TdS是可逆热(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()。（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。11.等温等压下，在A和B组成的均相体系中，若A的偏摩尔体积随浓度的改变而增加，则B的偏摩尔体积将（）。A.增加B.减小C.不变D.不一定12.麦克斯韦关系式的主要作用是（）。(A)简化热力学变量的计算；(B)用某个热力学函数代替另一不易测定的热力学函数的偏微商；(C)用易于测定的状态性质的偏微商代替不易测定的状态性质的偏微商；(D)便于用特性函数表达其它热力学函数13.下列四个关系式中哪一个不是麦克斯韦关系式？()A.（T/V)S=（V/S)pB.（T/p)S=（V/S)pC.（S/V)T=（p/T)VD.（S/p)T=-(V/T)p14.对1mol理想气体，应是（）（a）R/V；（b）R；（c）