2025年大学应用化工（化工热力学）试题及答案

2025年大学应用化工（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，请将正确答案的序号填入括号内。(总共8题，每题5分)1.化工热力学中，关于状态函数的描述，以下正确的是（）A.状态函数的变化与途径有关B.内能是状态函数，焓不是状态函数C.状态函数的微小变化在数学上是全微分D.功和热是状态函数2.理想气体混合物的总压等于各组分的分压之和，这一规律是（）A.道尔顿分压定律B.亨利定律C.拉乌尔定律D.傅立叶定律3.对于纯物质的气液平衡，以下说法错误的是（）A.一定温度下，纯物质的饱和蒸气压是常数B.气液平衡时，气相和液相的温度相等C.气液平衡时，气相和液相的压力相等D.气液平衡时，气相和液相的组成相等4.下列哪种方程可用于计算纯物质的饱和蒸气压（）A.Antoine方程B.Clausius-Clapeyron方程C.理想气体状态方程D.以上都不对5.化工过程中，体系与环境之间既有能量交换又有物质交换的是（）A.封闭体系B.敞开体系C.孤立体系D.绝热体系6.对于偏摩尔性质，以下说法正确的是（）A.偏摩尔性质与体系的总组成无关B.偏摩尔性质是强度性质C.偏摩尔性质的变化与体系的状态变化无关D.偏摩尔性质只与温度有关7.下列哪项不是化工热力学研究的内容（）A.化工过程中的能量转换B.化工过程中的物质平衡C.化学反应的速率D.相平衡和化学平衡8.关于逸度的说法，正确的是（）A.逸度是真实气体的压力B.逸度与压力的比值称为逸度系数C.逸度的大小与气体的种类无关D.逸度只在高压下才有意义第II卷（非选择题，共60分）9.简答题：简述化工热力学在化工过程中的作用。(10分)10.计算题：已知某理想气体的压力为5MPa，温度为500K，体积为1m³，求该气体的物质的量。（R=8.314J/(mol·K)）(15分)11.论述题：阐述相平衡原理及其在化工分离过程中的应用。(15分)12.案例分析题：某化工企业在生产过程中，需要将一种混合气体进行分离。已知混合气体中含有A、B两种气体，其在某温度下的饱和蒸气压分别为pA和pB，混合气体的总压为p。请分析如何根据相平衡原理实现A、B两种气体的分离。(20分)答案1.C2.A3.D4.A5.B6.B7.C8.B9.化工热力学在化工过程中具有重要作用。它可用于分析化工过程中的能量转换，确定过程的能耗，为节能提供依据。通过研究相平衡和化学平衡，能指导化工分离和反应过程的设计与优化，提高产品收率和质量。还能对化工过程的可行性进行评估，预测过程性能，为化工工艺开发和改进提供理论支持。10.根据理想气体状态方程pV=nRT，可得n=pV/(RT)。将p=5MPa=5×10^6Pa，V=1m³，T=500K，R=8.314J/(mol·K)代入，n=(5×10^6×1)/(8.314×500)≈1202.8mol。11.相平衡原理是指在一定条件下，多相体系中各相的组成不随时间变化时，体系达到相平衡状态。在化工分离过程中，相平衡原理可用于确定分离的条件和限度。例如，利用精馏分离混合物时，根据相平衡关系确定塔顶和塔底的温度、压力及组成，从而实现各组分的有效分离。萃取过程中，依据相平衡原理选择合适的萃取剂，使目标组分在不同相之间的分配达到最佳，提高分离效率。12.可通过调节温度和压力来实现A、B两种气体的分离。根据相平衡原理，当混合气体的压力降低或温度升高时，气体的饱和蒸气压相对总压的比例会发生变化。若使压力降低至pA<p<pB，则A气