最新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

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 s

B. <()T P s

C. =()T P s

3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ ）

A. >()T P s

B. <()T P s

C. =()T P s

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（ ）

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 z

Z 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 x

Z 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 。 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。

13. 二元溶液，T, P 一定时,Gibbs —Duhem 方程的正确形式是 ( ). a. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 2 = 0 b. X 1dlnγ1/dX 2+ X 2 dlnγ2/dX 1 = 0 c. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 1 = 0 d. X 1dlnγ1/dX 1– X 2 dlnγ2/dX 1 = 0 14. 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 ( )

j

j j j

n nS T i

i n T P i i n nS nV i

i n nS P i i n nU d n nA c n nG b n nH a ,,,,,,,,])([.])([.)

([.])([.??≡??≡??≡??≡μμμμ

18．混合物中组分i 的逸度的完整定义式是 。

A. dG ___

i =RTdlnf ^

i , 0

lim →p [f ^

i /(Y i P)]=1 B. dG ___

i =RTdlnf ^

i , 0

lim →p [f ^

i /P]=1

C. dG i =RTdlnf ^i , 0

lim →p f i =1 ； D. dG ___i =RTdlnf ^i , 0

lim →p f ^

i =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 ∑X i ln X i

B. ΔG = RT ∑X i ln ^

a i C. ΔG = RT ∑X i ln γi D. 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__ ___，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1BP Z RT =+，利用B 0, B 1仅为对比

温度的函数，计算出B 0, B 1，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： T

S V ???= ????____________；T

S p ??

?= ????____________。 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_________ +

0ln 22=γd x 。

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 212211x x H x H x H α++=，则=1H ；

=2H 。

11. 填表

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.

3. 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。（ ） 4.

5. 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。（ ） 6.

7. 纯物质的三相点随着所处的压力或温度的不同而改变。（ ） 8.

9. 若用x 表示蒸汽的干度，则该蒸汽的焓x H x H H sl sv ?+-?=)1(。（ ） 10. 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

∑=n

i i

i m f x f ?。( ) 11. 只要温度、压力一定，任何偏摩尔性质总是等于化学位。 ( ) 12. 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。

( )

13. 理想溶液中溶液的超额吉氏函数0=E G ，所以组分的活度系数0=i γ。

( )

14. 对二元溶液，当T 、P 一定时,公式 x d d x x d d x 1112

22

0l n l n γγ+=成立。

( ) 四、计算题

1. 利用Maxwell 关系式等，将纯流体的dS 表示成,T P 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 －12X 1

－ 10X 12 (cm 3 /mol) . 式中X 1 为组分1的摩尔分数, V 为溶液的摩尔体积. 求，

；　； ； ，　； ，　２； ，　２１２E V )(V )(V V )(V V )(V V )(5431211?∞∞ 组

分服从Lewis —Randall 定则. （10分）

3. 酒窑中装有10m 3 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V cm 3 mol -1

乙醇V cm 3 mol -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123

5.09

6.1ln x f -=（f 单位为MPa ），

求（a ）2.01=x 时的21?,?f f ；（b ）21,f f

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. 0

b. 1

c. 2

d. 3

2、纯物质临界点时，对比温度 T r （ ）

a. =0

b. >1

c. <1

d. =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. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 2 = 0 b. X 1dlnγ1/dX 2+ X 2 dlnγ2/dX 1 = 0 c. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 1 = 0 d. X 1dlnγ1/dX 1– X 2 dlnγ2/dX 1 = 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