雨课堂学堂在线学堂云冶金热力学理论与应用(北京科技大学)单元测试考核答案

第1题熔渣活度的计算要用熔渣模型，一般分为A原子理论B分子理论C离子理论D共存理论正确答案：BCD第2题在区域I与区域III中，过剩稳定性为常数。第3题在Darken二次型中，Fe系二元系在全浓度范围可分为三个区域，在I，III区域中，溶剂的活度系数的对数与溶质浓度平方的关系（），溶质的活度系数的对数与溶质浓度平方的关系（），在II区域中，溶质与溶剂的关系（）A无明显规律B成正比，为Y=KX+A型C成正比，为Y=KX型正确答案：ABC第4题下列关于理想溶液的特征，正确的有A在全部浓度范围内，均满足拉乌尔定律B当一种组元的分子被另一种组元分子取代时，存在能量的变化C各组元分子间的相互作用力相等D分子半径完全无序排列正确答案：ACD第5题对于内能是体系的单值函数概念，错误理解是A体系处于一定的状态，具有一定的内能B对应于某一状态，内能只能有一数值不能有两个以上的数值C状态发生变化，内能也一定跟着变化D对应于一个内能值，可以有多个状态第6题强度函数又称强度性质，其特点为A不具加和性B其数值取决于体系自身的特性，与体系的数量无关C在数学上是零次齐函数D在数学上是一次齐函数正确答案：ABC第7题以下性质为广度性质的是A温度B密度C压力D体积第8题以下性质为强度性质的是A内能B温度C体积D焓第9题下列叙述中不具有广度状态函数特征的是A体系状态确定后，状态函数的值也确定B体系变化时，状态函数的改变值只由体系的始终态决定C经循环过程，状态函数的值不变D状态函数均有加和性第10题体系的下列各组物理量中都是广度函数的是AT、P、V、QBm、W、P、HCT、P、V、nDT、P、U、W第11题当体系的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。第12题当溶液为理想溶液时，拉乌尔定律和亨利定律的斜率相等，它们重合。第13题参考态相当于是一个范围内的状态（组元浓度不为1，活度不为1，但活度系数为1），是个线状态。标准态是浓度为1，活度也为1的状态，是个点状态第14题一般来看，参考态主要是对亨利活度而设的第15题组元i活度的标准态，其所处状态中的蒸气压必须是真实的。第16题对溶液中的组元，组元i活度标准态应满足的条件是:A处于标准态的活度为1，浓度亦为1B标准态所处状态的浓度都是真实的；标准态选择的理论依据是拉乌尔定律或亨利定律，但该浓度在气相中的蒸气压是在拉乌尔定律或亨利定律的线上的值，这个值可能是真实的，也可能是虚拟的或假设的C标准态是温度的函数D选择不同的标准态，组元的化学势是相等的正确答案：ABCD第17题拉乌尔定律描述的是溶质组元在液相中的浓度与其在气相中蒸气压的线性关系，亨利定律描述的是溶剂组元在液相中的浓度与其在气相中蒸气压的线性关系第18题亨利定律和拉乌尔定律中，组元i的浓度既可以用摩尔分数，也可以用质量百分浓度第19题指出关于亨利定律的下列几点说明中，错误的是A溶质在气相和在溶剂中的分子状态必须相同B溶质必须是非挥发性溶质C温度愈高或压力愈低，溶液愈稀，亨利定律愈准确D对于混合气体，在总压力不太大时，亨利定律能分别适用于每一种气体，与其他气体的分压力无关第20题在亨利定律中，组元i在液相中浓度的适用范围为AXi’≤Xi≤1B0≤X≤Xi’或0≤%i≤%i’C0≤X≤1或0≤%i≤100第21题在拉乌尔定律中，组元i在液相中浓度的适用范围为AXi’≤Xi≤1B0≤X≤Xi’或0≤%i≤%i’C0≤X≤1或0≤%i≤100第1题若在钢中含有较高的硫将导致钢材在轧制过程中出现会“冷脆”现象。第2题对于大多数钢种来说，磷含量高会引起钢材的“热脆”。第3题一定量的某理想气体等容下由T1升温到T2，相同量的该气体等压下也由T1升温到T2，则两个过程热量的关系和热力学能变化的关系为：AQv=Qp，ΔUv=ΔUpBQv＜Qp，ΔUv=ΔUpCQv＞Qp，ΔUv＜ΔUpDQv＜Qp，ΔUv＜ΔUp第4题热力学第一定律的数学表达式ΔU=Q+W只能适用于A理想气体B封闭体系C孤立体系D敞开体系第5题系统经某过程后，其焓变ΔH=Qp，则该过程是A理想气体任何过程B理想气体等压过程C真实气体等压过程D封闭系统不作非体积功的等压过程第6题可逆过程是:A系统产生的变化可以完全复原的过程B环境的变化可以完全复原的过程C系统和环境的变化均可以完全复原的过程D不可能使系统和环境都完全复原的过程.第7题通过炼钢过程的脱硫反应可知，有利于脱硫的热力学条件为A较高的炉渣碱度B较低的氧化铁含量C较高的熔池温度D较低的熔池温度正确答案：ABC第8题冶金过程中形成的以氧化物为主要成分的熔体，称为冶金炉渣，包含以下几类A还原渣，以矿石为原料，焦炭为还原剂，CaO为溶剂所形成的高炉渣。B氧化渣，在炼钢过程，给粗金属中吹氧和加入溶剂，得到所需品质的钢的同时形成的渣叫氧化渣。C富集渣，将矿中有用的成分通过物理化学方法富集于渣中，便于回收利用的渣叫富集渣。D合成渣，根据冶金过程的不同目的，配置的所需成分的渣称为合成渣。正确答案：ABCD第9题当溶质浓度<30%时，原则上用Wagner方程可取得满意的结果。第10题以下关于瓦格纳方程的缺陷，正确的是A若溶质的浓度较高，则二次以上项不可忽略B二次以上相互作用系数由于实验精度限制，可靠数据多C二次相互作用系数在实验上是不可能测全的D若溶质浓度很大时，则瓦格纳方程几乎不可能使用。正确答案：ABCD第11题一般来看，定浓度的相互作用系数分为：定活度的相互作用系数、定浓度比的相互作用系数和定浓度相互作用系数。第12题偏摩尔量：在恒温、恒压及其他组分的物质的量保持不变的条件下，溶液的广度性质某（某代表U、H、V、S、G）对其组分摩尔量的偏微商值。第13题下列关于溶液混合过程的假设，正确的有A纯液体和液体混合物的结构同晶体结构相似，每个分子由一定的近邻分子包围B形成溶液过程中体积变化忽略不计C只考虑近邻质点的相互作用D发生构型能的变化正确答案：ABCD第14题正规溶液定义为A过剩混合热不为0，混合熵等于理想溶液的混合熵B混合热不为0，过剩熵等于理想溶液的混合熵C过剩混合热等于0，过剩熵等于理想溶液的混合熵D混合热等于0，过剩熵等于理想溶液的混合熵第15题冶炼不锈钢时，能够脱碳保铬的热力学原理是什么?A在转化温度之下，碳与氧的结合能力强于Cr，O优先与C发生反应B在转化温度之下，碳与氧的结合能力弱于Cr，O优先与C发生反应C在转化温度之上，碳与氧的结合能力强于Cr，O优先与C发生反应D在转化温度之上，碳与氧的结合能力弱于Cr，O优先与C发生反应第16题下面哪项内容不是热力学研究的范围？A反应方向B最大产率C反应的热量变化D反应机理第17题某种广度性质（一次齐函数）除以物质的量（一次齐函数）后成为强度性；两个一次齐函数相除是零次齐函数。第18题若是F（x，y，z）是n次齐函数，则该函数对任一变数偏微商后所得的函数为(n-1)次齐函数第19题广延函数又称为广度性质，其特点为A其数值与体系的数量成正比B具有加和性C在数学上是一次齐函数D在数学上是零次齐函数正确答案：ABC第20题在液相体系中，组元i活度标准态的一般确定原则是：若i在铁液中，选（）为标准态，其中的浓度为（）；若i在熔渣中，选（）为标准态，其中的浓度为（）。A纯物质B1%溶液C质量分数，%D摩尔分数，xi正确答案：ABCD第21题组元活度中的标准态是定值。第三章习题第1题因为Qp=ΔH，QV=ΔU，而焓与热力学能是状态函数，所以Qp与QV也是状态函数。第2题热力学标准状态的温度指定为25℃。第3题热力学系统必须同时实现（）平衡，才达到热力学平衡。A热动平衡B力学平衡C相平衡D化学平衡正确答案：ABCD第4题金属冶炼过程中一般在（）℃以上的高温下进行A1000B1300C1600D600第5题熔渣分子间的作用力很弱，所以熔渣可视为实际溶液。第6题正规溶液的混合焓与温度和体积无关。第7题恒温条件下，所有组元在全部浓度范围内服从拉乌尔定律的溶液成为理想溶液。第8题在铁液中，在高温条件下，（如高于1600℃），有利于铁液中碳的氧化。第9题在铁液中，当温度低于1550℃条件下，[C]比[Si]更容易氧化。第10题理想溶液的特征是：在形成理想溶液时，由于同类粒子之间的相互作用力相同，所以混合后体积不发生变化，混合焓=0。第11题铁液中[C]可提高[S]的活度系数，有利于脱硫。第12题按金属冶炼工艺，习惯是分为火法冶金、湿法冶金和电化学冶金。第13题100℃,101.3kPa下,液体水变成水蒸气的过程,下列各式中,不正确的是AΔA=0BΔG=0CΔS＞0DΔH＞0第14题通过炉渣脱磷反应可知，炉渣氧化脱磷的热力学条件为A较高的炉渣碱度B较高的氧化铁含量C较高的熔池温度D较低的熔池温度正确答案：ABD第15题炉渣是火法冶金中以氧化物为主要成分形成的多组分熔体，是金属提炼和精炼过程中除金属熔体以外的另一产物。第16题一般来说，根据碱度可将炉渣分为酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物。第17题Masson模型的不足之处：AMasson模型视熔渣体系为理想溶液，与实际不符合B模型的理论难以应用到三元系CCaO-SiO2系的K并非常数正确答案：ABC第18题Masson模型的应用：在MO-SiO2系中，随着M2+半径的减小，K值也减小。第19题关于离子理论的Masson模型，其基本假设为：①离子活度等于其浓度（摩尔分数）；②所有复合阴离子均是链状结构，与聚合反应达平衡时，平衡常数皆相等。第20题在离子理论中，包含经典热力学模型和统计热力学模型，其中统计热力学模型包括AToop-Samis模型B完全离子溶液模型CMasson模型D正规离子溶液模型正确答案：BD第四章习题第1题从Ellingham图来看，直线位置越低，氧化物越稳定，越容易还原。第2题从完全离子理论模型来看，熔渣是由阴离子和阳离子组成的理想溶液。第3题对于熔渣的分子理论，以下假设正确的是A熔渣是由电中性的简单氧化物分子及它们之间形成的复杂氧化物分子等组成B简单氧化物分子与复杂氧化物分子之间存在着化学平衡C渣中组元活度符合理想溶液规律D一般情况下，为了简单计算，通常认为酸性氧化物与碱性氧化物的结合是完全的正确答案：ABCD第4题渣中的Fe2O3和FeO的量是不断变化的，当讨论渣的氧化性时，应将Fe2O3折算成FeO，分为全氧法和全铁法，其中全氧法较为合理。第5题如果某反应在热力学上判断可以发生，那么它一定就可以发生第6题当以5molH2气与4molCl2气混合，最后生成2molHCl气。若以下式为基本单元，H2（g）+Cl（g）→2HCl（g）则反应进度ξ应是（）。A1molB2molC4molD5mol第7题凡是在孤立系统中进行的变化，其ΔU和ΔH的值一定是（）AΔU>0，ΔH>0BΔU=0，ΔH=0CΔU<0，ΔH<0DΔU=0，ΔH不确定第8题状态改变时，热力学能一定跟着改变第9题对应于某一状态，热力学能只有一个数值，不可能有两个或两个以上的数值第10题对于理想气体的热力学能，状态一定，热力学能也一定第11题某一化学反应在烧杯中进行，热效应为Q1，焓变为ΔH1。如将化学反应安排成反应相同的可逆电池，使化学反应和电池反应的始态和终态形同，这时热效应为Q2，焓变为ΔH2，则ΔH1=ΔH2第12题在等压下，用机械搅拌某绝热容器中的液体，是液体的温度上升，这时ΔH=Qp=0第13题状态改变后，状态函数一定都改变。第14题状态给定后，状态函数就有定值，状态函数固定后，状态也就固定了。第15题冶金过程中，形成以氧化物为主要成分的熔体，成为冶金炉渣。其中（）为还原剂ASiO2BCaOCFeOD焦炭第16题1887年拉乌尔提出了著名的拉乌尔定律。即（）条件下平衡时i组元气体的分压pi(Pa)与溶液中i组元的摩尔分数xi成（）比。A恒温恒压反比B恒温恒压反比C恒压正比D恒压反比第17题热力学不可行的指定过程，探讨动力学毫无意义。第18题在炼钢过程中，根据分配定律钢液中的[O]向熔渣中扩散，而与加入渣相中的脱氧元素进行的脱氧反应称为扩散脱氧。第19题共存理论模型的理论依据：A结晶化学的事实B熔渣存在导电差异CSiO2可单独存在于渣中D从渣系的相图中可以判断是否有分子存在正确答案：ABC第20题在离子理论中，包含经典热力学模型和统计热力学模型，其中热力学模型包括AToop-Samis模型B完全离子溶液模型CMasson模型D正规离子溶液模型正确答案：AC第五章习题第1题对于柯热乌罗夫规则离子溶液模型的基本假设，下面正确的有A熔渣是由简单的阳离子及其周围公共的O2-组成BO2-致密地填满各位置，阳离子无序的分布在O2-之间C混合时有热效应发生D混合熵与完全离子溶液相同正确答案：ABCD第2题对给定的热力学体系，互成平衡的相或相组在相图中有相应的几何元素(点、线、面、体)与之对应。第3题当决定体系状态的参数连续变化时，若相数不变，则相的性质及整体系的性质也连续变化;若相数变化，自由度变了，则体系各相性及整个体系的性质都要发生跃变。第4题钢铁冶金研究的体系基本为定压下的相平衡，自由度的表达式为：F=C-P+1第5题相图的相律是热力学体系中物相随组元及体系的其他热力学参数变化的规律，表达式为：F=C-P+2（温度、压强）第6题在Ellingham图上，Cr，Mn,，Nb，V，B，Si及Ti在中间区域，在1000K~2000K的温度范围内，这些元素的氧化物在高于某兰温度时可以被C还原，低于这一温度不能被C还原。第7题在Ellingham图上（1000K~2000K），Al，Ba，Mg，Ce及Ca所在区域，在2C+O2,=2CO这条线的下方，这些元素的氧化物不可以被C还原。第8题在Ellingham图上（1000K~2000K），Fe，W，P，Mo，Sn，Ni，As及Cu所在区域，在2C+O2,=2CO这条线的上方，所以这些元素的氧化物都可以被C还原。第9题从氧势图来看，低位置的元素可以将高位置元素形成的氧化物还原。第10题完全离子溶液的假设A熔渣仅由离子组成，其中不出现电中性的离子B离子的附近仅是导种电荷的离子，不出现同类电荷的离子C熔渣中也可以出现分子D所有阴离子的作用力是等价的，所有阳离子的作用力也是等价的正确答案：ABD第11题根据分子理论来看，若炉渣中存在RO.SiO2、4RO.P2O5、Fe2O3等复杂化合物存在，则炉渣中碱性氧化物的浓度降低。第12题热力学第一定律仅适用于什么途径A同一过程的任何途径B同一过程的可逆途径C同一过程的不可逆途径D不同过程的任何途径第13题热力学过程中W的值应由具体过程决定第14题根据体系和环境之间能量和物质的交换情况，可将体系分成敞开体系、封闭体系和孤立体系第15题若已知H2O(g)及CO(g)在298K时的标准摩尔生成焓ΔfH(298K)，分别为－242kJ·mol-1和－111kJ·mol-1,则反应H2O(g)+C(石墨)=H2(g)+CO(g)的标准摩尔反应焓为：A－353kJ·mol-1B－131kJ·mol-1C131kJ·mol-1D353kJ·mol-1第16题在100℃,101.325kPa下有1mol的H2O(l)，使其与100℃的大热源接触并使其向真空中蒸发，变为100℃，101.325kPa的H2O(g)，对于这一过程可以用哪个量来判断过程的方向？AΔS（系统）BΔS（系统）+ΔS（环境）CΔGDΔS（环境）第17题对于一个封闭系统，下列说法中正确的有：A等容绝热过程，ΔU=0B等容过程所作的功等于零C绝热过程D循环过程，ΔU=0第18题理想稀溶液只是参考态，而不是标准态第19题对应于某一状态的热力学能是可以直接测定的第20题在相同的温度和压力下，一定量氢气和氧气从四种不同的途径生成水：（1）氢气在氧气中燃烧；（2）爆鸣反应；（3）氢氧热爆炸；（4）氢氧燃料电池。在所有反应中，保持反应始态和终态都相同，这四种变化途径的热力学能和焓的变化值不同。第21题根据热力学第一定律，因为能量不会无中生有，所以一个系统如要对外做功，必须从外界吸收热量。第六章习题第1题对于化学平衡法的热力学原理，在等温等压下，体系中存在m个元素，c个组分，r个独立反应时，对其可以通过m个物料平衡方程式和r个平衡系数方程，计算得到c个组元的浓度。第2题对于独立反应数的反应条件，下面正确的有A体系中的各独立反应间都是线性无关的B每一个独立反应的反应进程都与整个反应体系相关C独立反应的反应进程均是独立进行的D独立反应式可以描述整个体系的组成变化正确答案：ACD第3题若不考虑耦合反应的存在，所判断的反应发生与否就不确定；若考虑耦合反应的存在，就必须同时计算两个以上的反应自由能。第4题Lumsden模型得到的关系式与Darken二次型在形式上是相同的。第5题关于Flood模型的基本假设，下面正确的有A熔渣由离子和复杂分子组成B熔渣完全由正负离子组成C离子的最近邻者是异号离子，离子交换时，一个v价的离子可以取代v个一价的离子，留下v-1个空位，作统计处理时，必须同时考虑这些空位产生的影响D离子的混合过程是理想的正确答案：BCD第6题在复杂三元系中，对于零变点判断规则，若降温矢量不全指向三条界线的交点，则此点为三元共熔点第7题在复杂三元系中，对于零变点判断规则，若降温矢量的方向指向同一点，则此点为三元共晶点。第8题若三元系的体系中存在一个三元化合物，则将这个三元化合物与相图的三个顶点连起来，形成三个三元系相图。第9题在二元系中，单相区与两相区邻接的界线延长线必须进入两相区,不能进入单相区。或者说,单相区两条边界线的交角小于180°。第10题以下关于相区邻接规则的推论，正确的有（）A两个单相区相毗邻只能是一个点，且为极点。B两个两相区不能直接毗邻，或被单相区隔开或被零变线隔开。C两个两相区不能直接毗邻，相毗邻只能是一个点。D单相区与零变线只能相交于特殊组成的点，两个零变线必然被它们共有的两个的两相区分开。正确答案：ABD第七章作业第1题在钢铁研究的体系下，基本为定压下的相平衡，所以温度和压强两个参数下，压强即为衡量，自由度的表达式为：F=C-P+1第2题吉布斯相律F=C-P+2推导的条件是什么？A等温B等压C温度和压强均为变量D等容第3题微小晶体的饱和蒸气压大于同温度下大晶体的饱和蒸气压；微小晶体的熔点小于大晶体的熔点。第4题二组分合金处于低共熔温度时系统的条件自由度数f为：A0B1C2D3第5题对于最小自由能法的Lagrange待定乘子法和RAND法，下列说法正确的有AL法初值的选取有很多技巧，由专门的程序处理，但体系中有液相时，计算较困难，很难收敛。BR法的运算量小，收敛快，但当某些固相组分的摩尔数趋于零时，会使计算失败。CR法中当某些多组分相趋于消失时，系数矩阵会成为奇异的。D对R法的改进方法，一般采用人工干预的方法解决。正确答案：ABCD第6题对于多元多相反应体系，从热力学原理来分，其分为平衡常数法（Brinkey为代表）和最小自由能原理（White为代表）。第7题对于多元多相体系，各个独立反应的化学计量系数所组成的系数矩阵，其中的秩（r）为多元多相体系的独立反应数。第8题单独研究发生在一个多元多相体系中的反应或者单独计算一个相中某组元的活度，将其用来研究化学平衡实际上都违背了热力学原理。第9题在炼钢过程中的氧化反应，很多元素都在与氧同时发生反应，单独计算一个氧化反应，其结果可能不准确第10题假如我们由热力学判断的反应是不能进行的，但有这个反应的耦合反应存在的情况下，这个反应也是可以进行的。第11题判断一个反应能否发生，计算单独反应的吉布斯自由能是不够的，同一体系中其他反应对该反应的影响也要考虑其中。第12题对于Lumsden规则分子溶液模型的基本假设，下面正确的有（）A熔渣是由简单的阳离子及其周围公共的O2-组成，O2-致密地填满各位置，阳离子无序的分布在O2-之间B正离子混合熵等于理想溶液混合熵C混合时有热效应发生D混合熵与完全离子溶液相同正确答案：ABCD第13题在Flood模型中，对于不含SiO2，而只由FeO、MnO、CaO等碱性氧化物组成的体系计算结果与实验有较好的符合，而对含SiO2的渣系，计算误差较大。第14题在复杂三元系中，三条相界线的交点，由于其自由度为零，称零变点。第15题在三元系中，若平衡共存的两个相成分点的连线(或其延长线)与划分这两个相的分界线(或延长线)相交，则交点是分界线的最低温度点，该规则又叫阿尔克马德规则第16题分析只含有一个二元化合物的三元系相图，一般将这个二元化合物与其对面的顶点连接起来，形成两个三元系相图。第17题在三元系中，单相区与两相区邻接的界线的延长线，只能同时进入两个两相区。第八章习题第1题当满足以下哪几个条件时才可以用ΔGθ判断化学反应的方向A参加反应的气体，其压力为101325paB参加反应的固态或液态是纯物质C对有溶液参加的反应，溶于金属液中的元素是%1D参加反应的炉渣组元是纯物质正确答案：ABCD第2题Fe系二元系中，在I，III区域中，溶质和溶剂同浓度的线性关系有相同的斜率K第3题真实的反应应该用下面哪个参数判其反应方向？AΔGθBΔGCΔHDΔS第4题标准态下，如某一反应的标准吉布斯自由能小于-40KJ/mol，那么该反应在热力学上一般可以发生第5题处在对应状态的两种不同气体,各自对于理想气体行为的偏离程度相同。第6题任意组分在全部浓度范围内都遵守拉乌尔定律的溶液称为理想溶液第7题冶金过程中，形成以氧化物为主要成分的熔体，成为冶金炉渣。冶金炉渣分为还原渣、氧化渣、富集渣和合成渣。第8题ΔU可能不为零的过程为：A隔离系统中的各类变化B等温等容过程C理想气体等温过程D