2025年大学大二（化学工程与工艺）化工热力学试题及答案

2025年大学大二（化学工程与工艺）化工热力学试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内。(总共20题，每题2分，每题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。不能答在试题卷上。)1.化工热力学研究的对象不包括以下哪一项？（）A.化学反应的热效应B.相平衡C.流体的热力学性质D.化工过程的能量分析2.对于理想气体，以下哪个状态方程是正确的？（）A.pV=nRTB.pV=nRT+bC.pV=nRT+aD.pV=nRT+ab3.下列哪种性质不是广度性质？（）A.体积B.内能C.温度D.焓4.对于封闭体系，下列哪个过程的ΔU=0？（）A.等温过程B.等压过程C.绝热过程D.循环过程5.化学反应热效应的计算方法不包括以下哪种？（）A.盖斯定律B.基尔霍夫定律C.状态方程法D.热分析法6.以下哪种物质的标准生成焓为零？（）A.O₂(g)B.H₂O(l)C.CO₂(g)D.CH₄(g)7.对于相平衡体系，以下哪个条件是必要的？（）A.各相温度相等B.各相压力相等C.各相组成相等D.各相温度和压力相等8.拉乌尔定律适用于以下哪种溶液？（）A.理想溶液B.非理想溶液C.稀溶液D.浓溶液9.亨利定律适用于以下哪种情况？（）A.溶质在气相和液相中的分子形态相同B.溶质在气相和液相中的分子形态不同C.溶质在气相和液相中的分子形态部分相同D.溶质在气相和液相中的分子形态完全不同10.下列哪种方法不能用于计算相平衡常数？（）A.理想气体状态方程B.拉乌尔定律C.亨利定律D.状态方程法11.对于纯物质的气液平衡，以下哪个说法是正确的？（）A.温度升高，饱和蒸汽压增大B.温度升高，饱和蒸汽压减小C.压力升高，饱和蒸汽压增大D.压力升高，饱和蒸汽压减小12.下列哪种物质的偏心因子不为零？（）A.甲烷B.乙烯C.乙醇D.二氧化碳13.对于非理想气体，以下哪个状态方程可以描述其性质？（）A.范德华方程B..理想气体状态方程C.拉乌尔定律D.亨利定律14.化工过程的有效能是指（）A.过程中能够对外做功的能量B.过程中能够吸收的热量C.过程中能够释放的热量D.过程中能够转化为功的热量15.下列哪种方法可以提高化工过程的有效能利用率？（）A.提高过程的温度B.提高过程的压力C.采用高效的催化剂D.优化过程的流程16.对于化工过程的能量衡算，以下哪个方程是正确的？（）A.输入能量=输出能量B.输入能量=输出能量+损失能量C.输入能量=输出能量-损失能量D.输入能量=输出能量×损失能量17.下列哪种物质的标准熵不为零？（）A.O₂(g)B.H₂O(l)C.CO₂(g)D.CH₄(g)18.对于化学反应的熵变，以下哪个说法是正确的？（）A.反应熵变大于零，反应自发进行B.反应熵变小于零，反应自发进行C.反应熵变等于零，反应自发进行D.反应熵变与反应自发性无关19.下列哪种方法可以计算化学反应的吉布斯自由能变？（）A.标准生成吉布斯自由能法B.状态方程法C.热分析法D.相平衡法20.对于化工过程的可行性分析，以下哪个指标是重要的？（）A.有效能利用率B.能量衡算C.相平衡D.化学反应热效应第II卷（非选择题，共60分）21.（10分）简述化工热力学的研究内容和方法。22.（10分）推导理想气体的状态方程，并说明其适用条件。23.（10分）简述相平衡的条件和相平衡常数的计算方法。24.（15分）某化学反应在298K时的标准摩尔反应焓变ΔrHmθ=-100kJ/mol，标准摩尔反应熵变ΔrSmθ=-200J/(mol·K)。试计算该反应在298K时的标准摩尔反应吉布斯自由能变ΔrGmθ，并判断该反应在298K时是否自发进行。25.（15分）某二元混合物在一定温度和压力下达到气液平衡，已知该混合物的组成x₁=0.5，纯组分1的饱和蒸汽压p₁s=100kPa，纯组分2的饱和蒸汽压p₂s=50kPa，试计算该混合物的平衡压力p和气相组成y₁。答案：1.A2.A3.C4.D5.C6.A7.D8.A9.A10.D11.A12.C13.A14.D15.D16.B17.B18.A19.A20.A21.化工热力学研究化工过程中能量和物质的传递、转化规律，以及相平衡、化学反应平衡等问题。方法包括建立热力学模型、实验测定、数值计算等。22.理想气体状态方程推导：由理想气体假设出发，结合热力学基本定律。适用条件：高温低压下的气体。23.相平衡条件：各相温度、压力相等，各相组成达到平衡。相平衡常数计算方法：根据理想气体状态方程、拉乌尔定律、亨利定律等。2