2025年大学（化学工程与工艺）化工热力学基础阶段测评试题及答案

2025年大学（化学工程与工艺）化工热力学基础阶段测评试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）答题要求：本卷共20小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在题后的括号内。1.化工热力学研究的对象不包括以下哪项？（）A.化学反应的热效应B.相平衡C.流体的流动D.化学反应的方向和限度2.下列关于理想气体状态方程的说法，正确的是（）A.只适用于理想气体B.适用于任何气体C.对实际气体在高压下也适用D.对实际气体在低温下也适用3.某气体在一定温度和压力下，其压缩因子Z=1.2，则该气体（）A.比理想气体难压缩B.比理想气体易压缩C.与理想气体压缩性相同D.无法判断4.纯物质的临界点处，下列性质中不正确的是（）A.汽化热为零B.气液相密度相等C.熵变为零D.压力和温度的一阶偏导数为零5.下列关于逸度的说法，错误的是（）A.逸度是校正压力B.逸度与压力的比值为逸度系数C.理想气体逸度等于压力D.逸度与温度无关6.二元溶液中，若组分1的偏摩尔体积大于纯组分1的摩尔体积，则（）A.组分1与组分2之间存在排斥作用B.组分1与组分2之间存在吸引作用C.无法判断相互作用情况D.两者无相互作用7.相平衡常数K与温度、压力的关系是（）A.只与温度有关B.只与压力有关C.与温度和压力都有关D.与温度和压力都无关8.下列关于活度系数的说法，正确的是（）A.理想溶液活度系数为1B.活度系数越大，溶液越偏离理想溶液C.活度系数与温度无关D.活度系数只与压力有关9.对于理想溶液，下列说法正确的是（）A.混合过程无热效应B.混合过程有体积变化C.各组分化学势与纯态时相同D.活度系数不为110.某化学反应在等温等压下进行，其反应热等于（）A.焓变B.熵变C.吉布斯自由能变D.亥姆霍兹自由能变11.化学反应的标准平衡常数与下列哪些因素有关？（）A.反应物浓度B.温度C.压力D.催化剂12.下列关于化学反应方向的判断，正确的是（）A.若ΔG<0，则反应正向自发进行B.若ΔG>0，则反应正向自发进行C.若ΔG=0，则反应处于平衡状态D.若ΔG>0，则反应逆向自发进行13.对于不可逆过程，下列说法正确的是（）A.熵变大于零B.熵变小于零C.熵变等于零D.无法判断熵变情况14.下列关于化工过程能量分析的说法，错误的是（）A.可以计算过程的有效能损失B.可以确定过程的理想功C.与过程的不可逆程度无关D.能分析能量的合理利用15.有效能的概念与下列哪种能量形式有关？（）A.内能B.焓C.熵D.功16.某化工过程的理想功为Wid，实际功为W，则该过程的有效能损失为（）A.Wid-WB.W-WidC.Wid+WD.无法确定17.下列关于化工过程的平衡分析，正确的是（）A.可以确定过程的最大产率B.与过程的实际操作无关C.不能分析过程的可行性D.只适用于化学反应过程18.化工过程的物料衡算依据的是（）A.质量守恒定律B.能量守恒定律C.动量守恒定律D.热量守恒定律19.某化工生产中，进料量为100kg/h，出料量为80kg/h，则该过程的物料损失率为（）A.20%B.80%C.100%D.无法计算20.下列关于化工过程的热量衡算，说法正确的是（）A.只考虑显热变化B.不考虑潜热变化C.要考虑所有的热量变化D.与物料衡算无关第II卷（非选择题，共60分）答题要求：本卷共5小题，请根据题目要求作答，解答应写出必要的文字说明、计算过程或推导步骤。21.（10分）已知某气体的状态方程为pV=nRT+bn²p（b为常数），求该气体的逸度系数表达式。22.（12分）某二元溶液，在一定温度和压力下，组分1的摩尔分数x1=0.4，其偏摩尔体积V1=100cm³/mol，纯组分1的摩尔体积V1=90cm³/mol，组分2的摩尔体积V2=120cm³/mol，求该溶液的总体积V。23.（12分）某化学反应A+B→C，在298K时，反应的标准吉布斯自由能变ΔG°=-10kJ/mol，求该反应在298K时的标准平衡常数K°。24.（13分）某化工过程，进料为100kg/h的A和200kg/h的B，发生反应A+2B→C，出料中C的质量为50kg/h，求该过程的转化率和产率。25.（13分）某化工过程的物料衡算数据如下：进料中A的质量分数为30%，进料量为1000kg/h；出料中A的质量分数为10%，出料量为800kg/h。求该过程中A的损失量和损失率。答案：1.C2.A3.A4.C5.D6.A7.C8.A9.A10.A11.B12.ACD13.A14.C15.C16.B17.A18.A19.A20.C21.由状态方程pV=nRT+bn²p可得：(pV/nRT)=1+b(p/RT)。根据逸度系数定义：lnγ=(p/RT)∫(V-RT/p)dp（从0到p积分），将V=nRT(1+b(p/RT))/p代入积分可得：lnγ=b(p/RT)-(b²/2)(p²/R²T²)。22.由偏摩尔体积定义V=n1V1+n2V2，n1=nx1，n2=n(1-x1)，V=n(x1V1+(1-x1)Vx2)，已知x1=0.4，V1=100cm³/mol，V1=90cm³/mol，V2=120cm³/mol，可得V=108cm³/mol。23.根据公式ΔG°=-RTlnK°，已知ΔG°=-10kJ/mol，T=298K，R=8.314J/(mol·K)，可得K°=4.48。24.进料中A的物质的量nA0=100/MA（设A摩尔质量为MA），B的物质的量nB0=200/MB（设B摩尔质量为MB），根据反应式可知A完全反应时生成C的物质的量nC理论=nA0，实际nC=50/MC（设C摩尔质量为MC），转化率=(nA0-nA)/nA0，产率=nC/n