化工热力学试卷与答案

第二章 均相反应动力学习题

1. 【动力学方程形式】

有一气相反应，经实验测定在400℃下的速率方程式为:

dPA?3.6P6A2 dt2若转化为rA?kCA(mol/h.l)形式，

求相应的速率常数值及其单位。

2. [恒温恒容变压定级数]

在恒容等温下，用等摩尔H2和NO进行实验，测得如下数据： 总压（MPa）0.0272 0.0326 0.038 0.0435 0.0543 半衰期（s） 256 186 135 104 67 求此反应级数

3.[二级反应恒容定时间]

4.醋酸和乙醇的反应为二级反应，在间歇反应反应器中，5min转化率可达50%，问转化率为75%时需增加多少时间？

4、【二级恒容非等摩尔加料】

溴代异丁烷与乙醇钠在乙醇溶液中发生如下反应： i-C4H9Br+C2H5Na→Na Br+i-C4H9 OC2H5

(A)

(B) (C) (D)

溴代异丁烷的初始浓度为CA0=0.050mol/l 乙醇钠的初始浓度为CB0=0.0762mol/l,在368.15K测得不同时间的乙

第二章 均相反应动力学习题

1. 【动力学方程形式】

有一气相反应，经实验测定在400℃下的速率方程式为:

dPA?3.6P6A2 dt2若转化为rA?kCA(mol/h.l)形式，

求相应的速率常数值及其单位。

2. [恒温恒容变压定级数]

在恒容等温下，用等摩尔H2和NO进行实验，测得如下数据： 总压（MPa）0.0272 0.0326 0.038 0.0435 0.0543 半衰期（s） 256 186 135 104 67 求此反应级数

3.[二级反应恒容定时间]

4.醋酸和乙醇的反应为二级反应，在间歇反应反应器中，5min转化率可达50%，问转化率为75%时需增加多少时间？

4、【二级恒容非等摩尔加料】

溴代异丁烷与乙醇钠在乙醇溶液中发生如下反应： i-C4H9Br+C2H5Na→Na Br+i-C4H9 OC2H5

(A)

(B) (C) (D)

溴代异丁烷的初始浓度为CA0=0.050mol/l 乙醇钠的初始浓度为CB0=0.0762mol/l,在368.15K测得不同时间的乙

化工热力学期末试卷

一 选择题（1×25）

1．关于化工热力学用途的下列说法中不正确的是（ ） A. 可以判断新工艺、新方法的可行性。 B. 预测反应的速率。 C. 优化工艺过程。

D. 通过热力学模型，用易测、少量数据推算难测、大量有用数据。

2. 范德华方程与RK方程均是常见的立方型方程，对于摩尔体积V存在三个实根或者一个实根，当存在三个实根时，最大的实根是（ ）。 A.饱和液体体积 B.饱和蒸汽体积

C.无物理意义 D.饱和液体与饱和蒸汽的混合体积

3．纯物质临界点时，其对比压力Pr（ ）。 A． = 1 B．= 0 C．> 0 D． < 0

4．露点的轨迹称为（ ）。

A. 饱和汽相线 B. 饱和液相线 C. 等温线 D. 三相线

5. 混合物质的第二virial系数B（ ）。 A.仅为温度的函数

化工热力学试卷一

一、

判断题：试判断对错，并写出原因或相应的公式（3分×5＝15分）

1． 熵增原理的表达式为：?S?0（ × ） 熵增原理的表达式应该为：?S隔离系统?0

或者写为：?S系统＋?S环境?0，（其中等号在可逆条件下成立） 2．二阶舍项维里方程可用于计算纯物质的逸度系数（√）

二阶舍项维里方程可以适用于压力不高的气体的pVT关系计算，由于逸度系数的计算需要使用相应条件下的状态方程，因此二阶舍项维里方程可以用于压力不高（小于1.5MPa）情况下的纯物质逸度系数的计算。

aM??yiai3． RK方程中，常数a,b的混合规则分别为

ibM??yibii （ × ）

习惯上，用于RK方程中常数a,b的混合规则分别为

aM???yiyjaij

ijbM??yibii

4．无论以Henry定律为基准，还是以Lewis-Randall规则为基准定义活度，活度和逸度的值不变。（×） 以Henry定律为基准和以Lewis-Randall规则为基准定义的活度选用的逸度标准态不同，因此相应的活度和活度系数值会发生相应的变化，但是逸度值不变。 5．烃类物系汽液平衡计算可以使用K值法。 （ ）

yipis?is烃类物系可以近似为理想混合

一．选择题（每题2分，共10分）

1.纯物质的第二virial系数B （ A ） A 仅是温度的函数 B 是T和P的函数

C 是T和V的函数 D 是任何两强度性质的函数

2.T温度下的过冷纯液体的压力P（A。参考P－V图上的亚临界等温线。）

C. =Ps?T?

?1?0.9381?2?0.8812，则此时混合物的逸度3. 二元气体混合物的摩尔分数y1=0.3，在一定的T，P下，?,?系数为 。（C）

A 0.9097 B 0.89827 C 0.8979 D 0.9092

4. 某流体在稳流装臵中经历了一个不可逆绝热过程，装臵所产生的功为24kJ，则流体的熵变（ A ） A.大于零 B.小于零 C.等于零 D.可正可负 5. Henry规则（ C ）

A仅适用于溶剂组分 B 仅适用于溶质组分

C 适用于稀溶液的溶质组分 D 阶段适用于稀溶液的溶剂 二、填空题（每题2分，共10分） 1. 液态水常压下从25℃加热至50℃，其等压平均热容为75.31J/mol,则此过程的焓变为（1882.75）J/mol。 2. 封闭体系中的1mol理想气

一． 选择题（每题2分，共10分） 1.纯物质的第二virial系数B （ A ） A 仅是温度的函数 B 是T和P的函数 C 是T和V的函数 D 是任何两强度性质的函数

2.T温度下的过冷纯液体的压力P（A。参考P－V图上的亚临界等温线。）

sA. >P?T?

s?T? PB.

3. 二元气体混合物的摩尔分数y1=0.3，在一定的T，P下，

?1?0.9381,??2?0.8812，则此时混合物的逸度系数为 。（C） ?A 0.9097 B 0.89827 C 0.8979 D 0.9092

4. 某流体在稳流装置中经历了一个不可逆绝热过程，装置所产生的功为24kJ，则流体的熵变（ A ）

A.大于零 B.小于零 C.等于零 D.可正可负 5. Henry规则（ C ）

A仅适用于溶剂组分 B 仅适用于溶质组分 C 适用于稀溶液的溶质组分 D 阶段适用于稀溶液的溶剂 二、 填空题（每题2分，共10分）

1. 液态水常压下从25℃加热至50℃，其等压平均热容为75.31J/mol,则此过程的焓变为（1882.75）J/mol。

ig2.

一． 选择题（每题2分，共10分） 1.纯物质的第二virial系数B （ A ） A 仅是温度的函数 B 是T和P的函数 C 是T和V的函数 D 是任何两强度性质的函数

2.T温度下的过冷纯液体的压力P（A。参考P－V图上的亚临界等温线。）

sA. >P?T?

s?T? PB.

3. 二元气体混合物的摩尔分数y1=0.3，在一定的T，P下，

?1?0.9381,??2?0.8812，则此时混合物的逸度系数为 。（C） ?A 0.9097 B 0.89827 C 0.8979 D 0.9092

4. 某流体在稳流装置中经历了一个不可逆绝热过程，装置所产生的功为24kJ，则流体的熵变（ A ）

A.大于零 B.小于零 C.等于零 D.可正可负 5. Henry规则（ C ）

A仅适用于溶剂组分 B 仅适用于溶质组分 C 适用于稀溶液的溶质组分 D 阶段适用于稀溶液的溶剂 二、 填空题（每题2分，共10分）

1. 液态水常压下从25℃加热至50℃，其等压平均热容为75.31J/mol,则此过程的焓变为（1882.75）J/mol。

ig2.

） 室 教 （ 场 考 线 间 时 试订 考 号 学装 名 姓 级 班

一、名词解释题（每小题4分，共20分）

1﹑偏心因子 2﹑相平衡准则 3﹑超额性质 4﹑剩余性质 5﹑理想溶液

二、填空题（每空1分，共20分）

1、纯物质PV图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于 。 2﹑溶液中组分i的活度系数的定义是?i= 。

3﹑单位质量稳定流动体系能量平衡方程

4﹑常温、常压条件下二元液相体系的溶剂组分的活度系数为ln???x2x312??2（?,?是常数），则溶质组分的活度系数表达式是

335﹑对三元混合物，展开第二virial系数B???yiyjBij? i?1

《化工热力学》习题

第二章 流体的p-V-T关系

1. 试推导教材第6页上Van der Waals 方程中的常数a、b的计算式。 2. 某气体状态方程式满足 p?RTa?

V?bV式中，a、b是不为零的常数。问此气体是否有临界点？若有，试用a、b表示；

若无，请解释原因。

???3. 某气体的p-V-T行为可用下列状态方程描述： pV?RT??b??p

RT??式中，b为常数，θ仅是T的函数。 证明：此气体的等温压缩系数 k?RT?????p?RT??b??p?RT????

（提示：等温压缩系数的概念见教材第30页）

4. 试从计算精度、应用场合、方程常数的确定三方面对下列状态方程进行比较：

Van der Waals、RK、SRK、Virial、MH、PR方程。 5. 由蒸气压方程lg ps = A－B/T 表达物质的偏心因子，其中A、B为常数。 6. 试分别用下列方法计算水蒸气在10.3MPa、643K下的摩尔体积，并与实验值

0.0232m3/kg进行比较。已知水的临界参数及偏心因子为：Tc=647.3K, pc=22.05MPa, ω=0.344 (1) 理想气体状态方程； (2) 普遍化关系式。 7. 试用三参数普遍化关系估计正丁

《化工热力学》习题

第二章 流体的p-V-T关系

1. 试推导教材第6页上Van der Waals 方程中的常数a、b的计算式。 2. 某气体状态方程式满足 p?RTa?

V?bV式中，a、b是不为零的常数。问此气体是否有临界点？若有，试用a、b表示；

若无，请解释原因。

???3. 某气体的p-V-T行为可用下列状态方程描述： pV?RT??b??p

RT??式中，b为常数，θ仅是T的函数。 证明：此气体的等温压缩系数 k?RT?????p?RT??b??p?RT????

（提示：等温压缩系数的概念见教材第30页）

4. 试从计算精度、应用场合、方程常数的确定三方面对下列状态方程进行比较：

Van der Waals、RK、SRK、Virial、MH、PR方程。 5. 由蒸气压方程lg ps = A－B/T 表达物质的偏心因子，其中A、B为常数。 6. 试分别用下列方法计算水蒸气在10.3MPa、643K下的摩尔体积，并与实验值

0.0232m3/kg进行比较。已知水的临界参数及偏心因子为：Tc=647.3K, pc=22.05MPa, ω=0.344 (1) 理想气体状态方程； (2) 普遍化关系式。 7. 试用三参数普遍化关系估计正丁