化工熱力學(xué)習(xí)題(共21頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一章 緒 言一、是否題詳細(xì)答案1.孤立體系的熱力學(xué)能和熵都是一定值。（錯(cuò)。 和 ，如一體積等于2V的絕熱剛性容器，被一理想的隔板一分為二，左側(cè)狀態(tài)是T，P的理想氣體，右側(cè)是T溫度的真空。當(dāng)隔板抽去后，由于QW0， ， ， ，故體系將在T，2V，0.5P狀態(tài)下達(dá)到平衡， ， ）2.封閉體系的體積為一常數(shù)。（錯(cuò)）3.封閉體系中有兩個(gè)相 。在尚未達(dá)到平衡時(shí)， 兩個(gè)相都是均相敞開體系；達(dá)到平衡時(shí)，則 兩個(gè)相都等價(jià)于均相封閉體系。（對）4.理想氣體的焓和熱容僅是溫度的函數(shù)。（對）5.理想氣體的熵和吉氏函數(shù)僅是溫度的函數(shù)。（錯(cuò)。還與壓力或摩爾體積有關(guān)。）6.要確定物質(zhì)在單相區(qū)的

2、狀態(tài)需要指定兩個(gè)強(qiáng)度性質(zhì)，但是狀態(tài)方程 P=P(T，V)的自變量中只有一個(gè)強(qiáng)度性質(zhì)，所以，這與相律有矛盾。（錯(cuò)。V也是強(qiáng)度性質(zhì)）7.封閉體系的1mol氣體進(jìn)行了某一過程，其體積總是變化著的，但是初態(tài)和終態(tài)的體積相等，初態(tài)和終態(tài)的溫度分別為T1和T2，則該過程的 ；同樣，對于初、終態(tài)壓力相等的過程有 。（對。狀態(tài)函數(shù)的變化僅決定于初、終態(tài)與途徑無關(guān)。）8. 描述封閉體系中理想氣體絕熱可逆途徑的方程是 （其中 )，而一位學(xué)生認(rèn)為這是狀態(tài)函數(shù)間的關(guān)系，與途徑無關(guān)，所以不需要可逆的條件。(錯(cuò)。)9.自變量與獨(dú)立變量是一致的，從屬變量與函數(shù)是一致的。（錯(cuò)。有時(shí)可能不一致）10.自變量與獨(dú)立變量是不可能相

3、同的。（錯(cuò)。有時(shí)可以一致）第二章 P-V-T關(guān)系和狀態(tài)方程一、是否題詳細(xì)答案1.純物質(zhì)由蒸汽變成固體，必須經(jīng)過液相。（錯(cuò)。如可以直接變成固體。）2.純物質(zhì)由蒸汽變成液體，必須經(jīng)過冷凝的相變化過程。（錯(cuò)?？梢酝ㄟ^超臨界流體區(qū)。）3.當(dāng)壓力大于臨界壓力時(shí)，純物質(zhì)就以液態(tài)存在。（錯(cuò)。若溫度也大于臨界溫度時(shí)，則是超臨界流體。）4.由于分子間相互作用力的存在，實(shí)際氣體的摩爾體積一定小于同溫同壓下的理想氣體的摩爾體積，所以，理想氣體的壓縮因子Z=1，實(shí)際氣體的壓縮因子Z<1。（錯(cuò)。如溫度大于Boyle溫度時(shí)，Z1。）5.理想氣體的 雖然與P無關(guān)，但與V有關(guān)。（對。因 。）6.純物質(zhì)的飽和液

4、體的摩爾體積隨著溫度升高而增大，飽和蒸汽的摩爾體積隨著溫度的升高而減小。（對。則純物質(zhì)的PV相圖上的飽和汽體系和飽和液體系曲線可知。）7.純物質(zhì)的三相點(diǎn)隨著所處的壓力或溫度的不同而改變。（錯(cuò)。純物質(zhì)的三相平衡時(shí)，體系自由度是零，體系的狀態(tài)已經(jīng)確定。）8.在同一溫度下，純物質(zhì)的飽和液體與飽和蒸汽的熱力學(xué)能相等。（錯(cuò)。它們相差一個(gè)汽化熱力學(xué)能，當(dāng)在臨界狀態(tài)時(shí)，兩者相等，但此時(shí)已是汽液不分）9.在同一溫度下，純物質(zhì)的飽和液體與飽和蒸汽的吉氏函數(shù)相等。（對。這是純物質(zhì)的汽液平衡準(zhǔn)則。）10.若一個(gè)狀態(tài)方程能給出純流體正確的臨界壓縮因子，那么它就是一個(gè)優(yōu)秀的狀態(tài)方程。（錯(cuò)。）11.純物質(zhì)的平衡汽化過程，

5、摩爾體積、焓、熱力學(xué)能、吉氏函數(shù)的變化值均大于零。（錯(cuò)。只有吉氏函數(shù)的變化是零。）12.氣體混合物的virial系數(shù)，如B，C，是溫度和組成的函數(shù)。（對。）13.三參數(shù)的對應(yīng)態(tài)原理較兩參數(shù)優(yōu)秀，因?yàn)榍罢哌m合于任何流體。（錯(cuò)。三對數(shù)對應(yīng)態(tài)原理不能適用于任何流體，一般能用于正常流體normal fluid）14.在壓力趨于零的極限條件下，所有的流體將成為簡單流體。(錯(cuò)。簡單流體系指一類非極性的球形流，如Ar等，與所處的狀態(tài)無關(guān)。) 二、選擇題詳細(xì)答案1. 指定溫度下的純物質(zhì)，當(dāng)壓力低于該溫度下的飽和蒸汽壓時(shí)，則氣體的狀態(tài)為A.  飽和蒸汽B.  超臨界流體C

6、. 過熱蒸汽(C 參考PV圖上的亞臨界等溫線。)2.T溫度下的過冷純液體的壓力P A. > B. < C.= （A。參考PV圖上的亞臨界等溫線。）3.T溫度下的過熱純蒸汽的壓力PA.> B.< C.= （B。參考PV圖上的亞臨界等溫線。）4.純物質(zhì)的第二virial系數(shù)BA 僅是T的函數(shù)B 是T和P的函數(shù)C 是T和V的函數(shù)D 是任何兩強(qiáng)度性質(zhì)的函數(shù)（A。virial系數(shù)表示了分子間的相互作用，僅是溫度的函數(shù)。）5.能表達(dá)流體在臨界點(diǎn)的P-V等溫線的正確趨勢的virial方程，必須至少用到A.第三virial系數(shù)B.第二virial系數(shù)C.無窮項(xiàng)D.只

7、需要理想氣體方程（A。要表示出等溫線在臨界點(diǎn)的拐點(diǎn)特征，要求關(guān)于V的立方型方程）6. 當(dāng) 時(shí)，純氣體的 的值為A.0B.很高的T時(shí)為0C.與第三virial系數(shù)有關(guān)D.在Boyle溫度時(shí)為零 （D。因 第三章 均相封閉體系熱力學(xué)原理及其應(yīng)用一、是否題詳細(xì)答案1. 體系經(jīng)過一絕熱可逆過程，其熵沒有變化。(對。 )2. 吸熱過程一定使體系熵增，反之，熵增過程也是吸熱的。（錯(cuò)。如一個(gè)吸熱的循環(huán)，熵變?yōu)榱悖?. 熱力學(xué)基本關(guān)系式dH=TdS+VdP只適用于可逆過程。（錯(cuò)。不需要可逆條件，適用于只有體積功存在的封閉體系）4. 象dU=TdS-PdV等熱力學(xué)基本方程只能用于氣體，而不能用于液體或

8、固相。（錯(cuò)。能于任何相態(tài)）5. 當(dāng)壓力趨于零時(shí)， （ 是摩爾性質(zhì)）。（錯(cuò)。當(dāng)MV時(shí)，不恒等于零，只有在TTB時(shí)，才等于零）6.  與參考態(tài)的壓力P0無關(guān)。（對）7. 純物質(zhì)逸度的完整定義是，在等溫條件下， （錯(cuò)。應(yīng)該是 等）8. 理想氣體的狀態(tài)方程是PV=RT，若其中的壓力P用逸度f代替后就成為了真實(shí)流體狀態(tài)方程。（錯(cuò)。因?yàn)橐荻炔皇沁@樣定義的）9. 當(dāng) 時(shí)， 。（錯(cuò)。當(dāng) 時(shí)， ）10.     因?yàn)?，當(dāng) 時(shí)， ，所以， 。（錯(cuò)。從積分式看，當(dāng) 時(shí)， 為任何值，都有 ；實(shí)際上， 11. 逸度與壓力的單位是相同的。（對）12. 吉氏函數(shù)

9、與逸度系數(shù)的關(guān)系是 。（錯(cuò) ）13. 由于偏離函數(shù)是兩個(gè)等溫狀態(tài)的性質(zhì)之差，故不可能用偏離函數(shù)來計(jì)算性質(zhì)隨著溫度的變化。（錯(cuò)。因?yàn)椋海?4. 由于偏離函數(shù)是在均相體系中引出的概念，故我們不能用偏離函數(shù)來計(jì)算汽化過程的熱力學(xué)性質(zhì)的變化。（錯(cuò)?？梢越鉀Q組成不變的相變過程的性質(zhì)變化）15.由一個(gè)優(yōu)秀的狀態(tài)方程，就可以計(jì)算所有的均相熱力學(xué)性質(zhì)隨著狀態(tài)的變化。（錯(cuò)。還需要模型）  二、選擇題詳細(xì)答案1.對于一均勻的物質(zhì)，其H和U的關(guān)系為A. H UB. H>UC. H=U D.不能確定（B。因HUPV）2.一氣體符合P=RT/(V-b)的狀態(tài)方程從V1等溫可逆膨脹至V2，則體系

10、的 S為A.B.0 C. D.（C。）3. 對于一均相體系， 等于A.零B.CP/CV C.RD.（D ）4.  等于A.B.C.D. （D。因?yàn)椋?.吉氏函數(shù)變化與P-V-T關(guān)系為 ，則 的狀態(tài)應(yīng)該為A.T和P下純理想氣體B.T和零壓的純理想氣體C.T和單位壓力的純理想氣體（C。因?yàn)?）第四章 非均相封閉體系熱力學(xué)一、是否題詳細(xì)答案1.偏摩爾體積的定義可表示為(錯(cuò)。因?qū)τ谝粋€(gè)均相敞開系統(tǒng)，n是一個(gè)變數(shù)，即 )2.在一定溫度和壓力下的理想溶液的組分逸度與其摩爾分?jǐn)?shù)成正比。（對。即 ）3. 理想氣體混合物就是一種理想溶液。（對）4. 對于理想溶液，所有的混

11、合過程性質(zhì)變化均為零。（錯(cuò)。V，H，U，CP，CV的混合過程性質(zhì)變化等于零，對S，G，A則不等于零）5. 對于理想溶液所有的超額性質(zhì)均為零。（對。因 ）6.  理想溶液中所有組分的活度系數(shù)為零。（錯(cuò)。理想溶液的活度系數(shù)為1）7. 體系混合過程的性質(zhì)變化與該體系相應(yīng)的超額性質(zhì)是相同的。（錯(cuò)。同于4）8. 對于理想溶液的某一容量性質(zhì)M，則（錯(cuò)，同于4）9.  理想氣體有f=P，而理想溶液有（對。因 ）10. 溫度和壓力相同的兩種理想氣體混合后，則溫度和壓力不變，總體積為原來兩氣體體積之和，總熱力學(xué)能為原兩氣體熱力學(xué)能之和，總熵為原來兩氣體熵之和。（錯(cuò)。總熵不等于原來兩氣體的熵之

12、和）11.溫度和壓力相同的兩種純物質(zhì)混合成理想溶液，則混合過程的溫度、壓力、焓、熱力學(xué)能、吉氏函數(shù)的值不變。（錯(cuò)。吉氏函數(shù)的值要發(fā)生變化）12.因?yàn)镚E (或活度系數(shù))模型是溫度和組成的函數(shù)，故理論上 與壓力無關(guān)（錯(cuò)。理論上是T，P，組成的函數(shù)。只有對低壓下的液體，才近似為T和組成的函數(shù)）13.在常溫、常壓下，將10cm3的液體水與20 cm3的液體甲醇混合后，其總體積為 30 cm3。（錯(cuò)?；旌线^程的體積變化不等于零，或超額體積（對稱歸一化的）不等于零）14.純流體的汽液平衡準(zhǔn)則為f v=f l。（對） 15.混合物體系達(dá)到汽液平衡時(shí)，總是有（錯(cuò)。兩相中組分的逸度、總體逸度均不一定相等）16

13、.均相混合物的總性質(zhì)與純組分性質(zhì)之間的關(guān)系總是有 （錯(cuò)。應(yīng)該用偏摩爾性質(zhì)來表示）17.對于二元混合物體系，當(dāng)在某濃度范圍內(nèi)組分2符合Henry規(guī)則，則在相同的濃度范圍內(nèi)組分1符合Lewis-Randall規(guī)則。（對。）18.二元混合物，當(dāng) 時(shí)， ， ， ，（對。因?yàn)?）19.理想溶液一定符合Lewis-Randall規(guī)則和Henry規(guī)則（對。）20.符合Lewis-Randall規(guī)則或Henry規(guī)則的溶液一定是理想溶液（錯(cuò)，如非理想稀溶液。）21.等溫、等壓下的N元混合物的Gibbs-Duhem方程的形式之一是（錯(cuò)。 ， ）22.等溫、等壓下的二元混合物的Gibbs-Duhem方程也可表示成（

14、對。因?yàn)椋?）23.二元溶液的Gibbs-Duhem方程可以表示成  （對。在等壓或等溫條件下，從x 1=0至x1=1,對二元形式的Gibbs-Duhem方程積分）24.下列方程式是成立的：（a） ；(b) (c) ；(d) ；(e) 。（對。對于b， ,故正確；其余均正確）25.因?yàn)?，所以 。（錯(cuò)，后者錯(cuò)誤，原因同于7）二元溶液的Henry常數(shù)只與T、P有關(guān)，而與組成無關(guān)，而多元溶液的Henry常數(shù)則與T、P、組成都有關(guān)。（對，因 ，因?yàn)?，二元體系， 組成已定） 26.二元溶液的Henry常數(shù)只與T、P有關(guān)，而與組成無關(guān)，而多元溶液的Henry常數(shù)則與T、P、組成都有關(guān)。（對，因

15、 ，因?yàn)?，二元體系， 組成已定）二、選擇題詳細(xì)答案1.由混合物的逸度的表達(dá)式 知， 的狀態(tài)為A 系統(tǒng)溫度，P=1的純組分i的理想氣體狀態(tài)B 系統(tǒng)溫度，系統(tǒng)壓力的純組分i的理想氣體狀態(tài)C 系統(tǒng)溫度，P=1，的純組分iD 系統(tǒng)溫度，系統(tǒng)壓力，系統(tǒng)組成的溫度的理想混合物（A， ）2.已知某二體系的則對稱歸一化的活度系數(shù) 是A B C D （A）第五章 非均相體系熱力學(xué)性質(zhì)計(jì)算一、是否題詳細(xì)答案1. 在一定溫度T(但T<Tc)下，純物質(zhì)的飽和蒸汽壓只可以從諸如Antoine等蒸汽壓方程求得，而不能從已知常數(shù)的狀態(tài)方程（如PR方程）求出，因?yàn)闋顟B(tài)方程有三個(gè)未知數(shù)(P、V、T)中，只給定了溫度T，不

16、可能唯一地確定P和V。（錯(cuò)，因?yàn)榧兾镔|(zhì)的飽和蒸汽壓代表了汽液平衡時(shí)的壓力。由相律知，純物質(zhì)汽液平衡狀態(tài)時(shí)自由度為1，若已知T，其蒸汽壓就確定下來了。已知常數(shù)的狀態(tài)方程中，雖然有P、V、T三個(gè)變量，但有狀態(tài)方程和汽液平衡準(zhǔn)則兩個(gè)方程，所以，就能計(jì)算出一定溫度下的蒸汽壓。）2.混合物汽液相圖中的泡點(diǎn)曲線表示的是飽和汽相，而露點(diǎn)曲線表示的是飽和液相。（錯(cuò) 正好反了）3.在一定壓力下，組成相同的混合物的露點(diǎn)溫度和泡點(diǎn)溫度不可能相同。（錯(cuò)，在共沸點(diǎn)時(shí)相同）4.一定壓力下，純物質(zhì)的泡點(diǎn)溫度和露點(diǎn)溫度是相同的，且等于沸點(diǎn)。（對）5.由（1），（2）兩組分組成的二元混合物，在一定T、P下達(dá)到汽液平衡，液相和汽

17、相組成分別為 ，若體系加入10 mol 的組分（1），在相同T、P下使體系重新達(dá)到汽液平衡，此時(shí)汽、液相的組成分別為 ，則 和 。（錯(cuò)，二元汽液平衡系統(tǒng)的自由度是2，在T，P給定的條件下，系統(tǒng)的狀態(tài)就確定下來了。）6.在（1）-（2）的體系的汽液平衡中，若（1）是輕組分，（2）是重組分則 ，（錯(cuò)，若系統(tǒng)存在共沸點(diǎn)，就可以出現(xiàn)相反的情況）7.在（1）-（2）的體系的汽液平衡中，若（1）是輕組分，（2）是重組分，若溫度一定，則體系的壓力，隨著 的增大而增大。（錯(cuò)，理由同6）8. 純物質(zhì)的汽液平衡常數(shù)K等于1。（對，因?yàn)?）9. 理想系統(tǒng)的汽液平衡Ki等于1。（錯(cuò)，理想系統(tǒng)即汽相為理想氣體，液相為理

18、想溶液，）10.下列汽液平衡關(guān)系是錯(cuò)誤的（錯(cuò)，若i組分采用不對稱歸一化，該式為正確）11.EOS法只能用于高壓相平衡計(jì)算，EOS 法只能用于常減壓下的汽液平衡計(jì)算。（錯(cuò)，EOS法也能用于低壓下，EOS 法原則上也能用于加壓條件下）12.virial方程 結(jié)合一定的混合法則后，也能作為EOS法計(jì)算汽液平衡的模型。（錯(cuò)，該方程不能用汽液兩相）13.對于理想體系，汽液平衡常數(shù)Ki(=yi/xi)，只與T、P有關(guān)，而與組成無關(guān)。（對，可以從理想體系的汽液平衡關(guān)系證明）14.二元共沸物的自由度為1（對）15.對于負(fù)偏差體系，液相的活度系數(shù)總是小于1（對）16.能滿足熱力學(xué)一致性的汽液平衡數(shù)據(jù)就是高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。（錯(cuò)）17.活度系數(shù)與所采用的歸一化有關(guān)，但超額性質(zhì)則與歸一化無關(guān)。（錯(cuò)）18.逸度系數(shù)也有歸一化問題。（錯(cuò)）19.EOS法既可以計(jì)算混合物的汽液平衡，也能計(jì)算純物質(zhì)的汽液平衡。（對）20.OS 法既可以計(jì)算混合物的汽液平衡，也能計(jì)算純物質(zhì)的汽液平衡。（錯(cuò)）21.A-B形成的共沸物，在共沸點(diǎn)時(shí)有（對）22.二元溶液的Gibbs-Duhem方程可以表示成                &