大连理工大学化工热力学习题集附答案.docx
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大连理工大学化工热力学习题集附答案
大连理工大学化工热力学习题集(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:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
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.>
B.<
C.=
3.T温度下的过热纯蒸汽的压力P()
A.>
B.<
C.=
4.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()
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.d___Gi=RTdln^fi,
[^fi/(YiP)]=1B.d___Gi=RTdln^fi,
[^fi/P]=1
C.dGi=RTdln^fi,
fi=1;D.d___Gi=RTdln^fi,
^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
i
C.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
,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=__________________。
6.写出下列Maxwell关系式:
____________;
____________。
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_________+
。
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
,则
;
。
11.填表
偏摩尔性质(
)
溶液性质(M)
关系式(
)
H
lnf
ln
lni
ΔM
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Z<1。
()
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
。
()
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
。
()
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
,所以组分的活度系数
。
()
10.对二元溶液,当T、P一定时,公式
成立。
()
四、计算题
1.利用Maxwell关系式等,将纯流体的
表示成
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,
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)
cm3mol-1
cm3mol-1
96%
14.61
58.01
65%
17.11
56.58
4.已知40℃和7.09MPa下,二元混合物的
(f单位为MPa),求(a)
时的
;(b)
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.3
2、纯物质临界点时,对比温度Tr()
a.=0b.>1c.<1d.=1
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一定时,Gibbs—Duhem方程的正确形式是()。
a.X1dlnγ1/dX1+X2dlnγ2/dX2=0b.X1dlnγ1/dX2+X2dlnγ2/dX1=0
c.X1dlnγ1/dX1+X2dlnγ2/dX1=0d.X1dlnγ1/dX1–X2dlnγ2/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)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)p
C.(∂S/∂V)T=(∂p/∂T)VD.(∂S/∂p)T=-(∂V/∂T)p
14.对1mol理想气体,
应是()
(a)R/V;(b)R;(c)-R/P;(d)R/T。
15.下列各式中,化学势的定义式是()。
二、下列判断题正确者用“√”;不正确者用“×”。
(每题0.5分,共5分)
1、热力学来源于实践——生产实践及科研实践,但它同时又高于实践,热力学的一致性原则,常可考查(验)出科研或实践中引出的错误认识并加以纠正。
()
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。
()
5.超额吉氏函数与活度系数间的关系有
。
()
6.符合Lewis-Randall规则的溶液为理想溶液。
()
7.只有偏摩尔吉氏函数与化学势相等,所以
是最有用的()
8.当取同一标准态时,溶液的超额热力学性质有
。
()
9.理想溶液中溶液的超额吉氏函数
,所以组分的活度系数
。
()
10.当T、P一定时,溶液中组分i的活度系数
(
为组分i的组分逸度系数,
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)以
为规则,请举例说明1)2)。
2.写出热力学基本方程式_______________;_____________;
_______________;_______________。
3.对理想溶液,ΔH=_______,ΔV=_________,ΔS=___________,ΔG=___________。
4.对应态原理是指。
三参数对应态原理中三个参数为__________________。
普遍化方法分为_____________和_____________