Tải bản đầy đủ (.pdf) (22 trang)

Tổng hợp đề thi Giữa kỳ đề ôn tập Cuối kỳ môn Hóa Lý 1

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.09 MB, 22 trang )

181

HÓA LÝ 1
Tổng hợp đề thi Giữa kỳ & đề ôn tập Cuối kỳ (Không đáp án)

Họ & Tên:

Tổng hợp bởi Lê Minh Trung – HC17KSTN
MỤC LỤC

Lớp:

PHẦN

TRANG

PHẦN

TRANG

PHẦN

TRANG

Khoa:

CÁC PHẦN CHÍNH
Đề thi giữa kỳ
Đề ôn tập cuối kỳ

NGUỒN ĐỀ SỬ DỤNG


Đại học Bách Khoa TP.HCM

Khoa Kỹ thuật Hóa học

Trang 1

Bộ mơn Kỹ thuật Hóa lý


Trang này không chứa nội dung tài liệu.

Trang 2


LỜI NÓI ĐẦU
Tài liệu bao gồm các đề thi giữa kỳ & đề ơn tập cuối kỳ của mơn Hóa lý 1 (MSMH: CH2003),
được tổng hợp từ các đề thi năm trước.
Nội dung các đề thi trong tài liệu này chỉ mang tính chất tham khảo, luyện tập, KHƠNG
MƠ TẢ CHÍNH XÁC ĐỀ THI THỰC TẾ do cấu trúc và nội dung đề thi thay đổi theo từng học
kỳ. Do đó, cần kết hợp việc theo dõi bài giảng trên lớp, dặn dò trước khi thi và chỉ xem bộ tài liệu
này như tài liệu để luyện tập.
Hướng dẫn giải trong tài liệu này (nếu có) đều do các anh/chị sinh viên khóa trước thực hiện,
chỉ mang tính chất tham khảo, khơng đảm bảo sự chính xác hồn tồn và dựa trên các kiến thức
đã được giảng dạy của môn học vào học kỳ 181. Mọi sai sót, khác biệt trong cách giải, kết quả
giữa bài tự làm và hướng dẫn giải trong tài liệu đều nên được kiểm tra kỹ với kiến thức trong sách
cũng như tham khảo ý kiến thầy cô giảng viên nếu cần thiết.
Chúc các bạn thành công !

TP.HCM, Tháng 02 năm 2021


Lê Minh Trung

Trang 3


Trang này không chứa nội dung tài liệu.

Trang 4


Phần I
Đề thi giữa kỳ

Trang 5


Trang này không chứa nội dung tài liệu.

Trang 6


Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM

ĐỀ THI GIỮA KỲ

Khoa Kỹ thuật Hóa học

Mơn: Hóa lý 1

Bộ mơn Kỹ thuật Hóa lý


Thời gian làm bài: 45 phút
Học kỳ: 151

Họ & tên SV: ………………………………………..……………… MSSV: ……………….…………..
Sinh viên được sử dụng tài liệu. Đề thi có 2 trang.
Câu 1.

(5 điểm)

Hai mole khí lý tưởng hai nguyên tử (diatomic) (A) thực hiện quá trình như hình vẽ.

Hãy chọn 01 đáp án đúng nhất hoặc điền vào chỗ trống (lấy 2 chữ số sau dấu phẩy) trong các câu
hỏi sau. Trong trường hợp khơng có đáp án trong các lựa chọn A, B, C; ghi lại đáp án bài toán
trong phần chấm chấm của lựa chọn D (lấy 2 chữ số sau dấu phẩy).
a. Biến thiên nội năng của hệ trong quá trình trên là:
A. 0.25 kJ

C. 0 kJ

B. 2,50 kJ

D. Đáp án khác: ……………

b. Công hệ nhận được là
A. 35,00 kJ

C. 0,35 kJ

B. 3,50 kJ


D. Đáp án khác: ……………

c. Nhiệt hệ tỏa ra môi trường là
A. 35,00 kJ

C. 0,35 kJ

B. 3,50 kJ

D. Đáp án khác: ……………

Trang 7


d. Biến thiên enthalpy của quá trình là
A. 35,00 kJ

C. 0,35 kJ

B. 3,50 kJ

D. Đáp án khác: ……………

e. Biến thiên entropy của q trình là: …………… (J/K)
f. Giả sử thơng số trạng thái 2 (state 2) là T2 = 350K, P2 = 1bar, biến thiên enthalpy quá trình là
…………… (kJ)
g. Giả sử khí A là khí thực thỏa điều kiện: Z =

PV

= 1 − 0,02P (với P [bar]), hãy tính lại biến thiên
nRT

enthalpy của quá trình như hình vẽ.

Câu 2. (5,0 điểm)
Xét hệ 5 kg hơi nước ở áp suất 5 bar và nhiệt độ 300oC trong một bồn chứa có thể tích khơng đổi.
Xem gần đúng hơi nước là khí lý tưởng. Sau một thời gian, do tỏa nhiệt ra môi trường (nhiệt độ môi
trường là 20oC) mà nhiệt độ của hơi nước giảm xuống thành 150oC. Tính biến thiên entropy của hệ
và biến thiên entropy của môi trường.



Trang 8


Phần II
Đề thi cuối kỳ

Trang 9


Trang này không chứa nội dung tài liệu.

Trang 10


Ho Chi Minh University of Technology

FINAL MOCK TEST


Department of Chemical Engineering

Course: Physical Chemistry 01
Time Allowed: 90 minutes
Test Code: 18101

Student Name: ………………………………………..……… Student ID: ……………….…………..
Students are allowed to used printed documents. The test contains 5 pages.
The below data are given for question 1 to question 5:
A system consisting of 1,8 kg water at 1 atm and 25o C (state 1) was heated to 1 atm (state 2), then
was compressed isothermally to 2 atm (state 3). Steam at these conditions is assumed to be an ideal
gas, CP of water and steam are assumed to be temperature independent parameters. Some
thermodynamic data are given below (you can use your handbook to get other data, if necessary):

H 2 O – liquid

H 2 O – vapor

Ho298 (kcal/mol)

− 68,3

− 57,8

G o298 (kcal/mol)

− 56,7

− 54,6


S o298 (cal/mol.K)

16,7

45,1

CP (cal/mol.K)

18,0

8,0

Question 1 (0,5 marks): The volume of the system at State 2 is:
A. 3,3 L

C. 3,0 m3

B. 3,0 m3

D. Other (give detail): ……………

Question 2 (0,5 marks): State of water at State 3 is:
A. saturated vapor

C. liquid – vapor mixture

B. superheated vapor

D. Other (give detail): ……………


( )

Question 3 (0,5 marks): Heat of vaporization v

is the H of liquid – vapor phase transition

o
process. Compute the heat of vaporization at 100 C using the data in the table above.

Question 4 (1,0 marks): Calculate H of the process from State 1 to State 2. How many kcal of heat
require for this process ?

Trang 11


( )

Question 5 (0,5 marks): Calculate S of the process from State 1 to State 2 S12 , from State 2 to

( )

( )

State 3 S23 , and from State 1 to State 3 S13 .

The below data are given for question 6:
Vapor pressure on solid and liquid surface of SO 2 can be calculated by the following equation
respectively:


log Psolid ( mmHg ) = 10,5916 −

1871,2
T

log Pliquid ( mmHg ) = 8,3186 −

1425,7
T

Question 6 (0,5 marks): Temperature and pressure of the “Triple point” are:
A. T = 196 K and P = 11 mmHg

C. T = 220K and P = 122 mmHg

B. T = 210K and P = 48 mmHg

D. Other (give detail): ...........................

The below data are given for question 7 to question 8:
Equilibrium constant of the reaction: 2 SO 2 ( g ) + O 2 ( g ) = 2 SO 3 ( g ) at various temperatures are
given below:
Temperature (K)

(

KP atm −1

)


300

500

700

4,0  10 21

2,5  1010

3,0  104

Question 7 (1,0 marks): Neglecting the effect of temperature on the H, the H of the reaction is:
A. H = −24,8 kcal/mol

C. H = + 48,4 kcal/mol

B. H = + 24,8 kcal/mol

D. Other (give detail): ...........................

Question 8 (0,5 marks): Propose 02 methods to increase the SO2 equilibrium conversion at 700 K.

The below data are given for question 9:
o

Boiling temperature at normal pressure of C9H10O2 is 213 C and heat of condensation is 44,16
kJ/mol.
Trang 12



Question 9 (0,5 marks): Determine boiling temperature of C9H10O2 at P = 400 mmHg :
A. T = 433 K

C. T = 520 K

B. T = 480 K

D. Other (give detail): ...........................

The below data are given for question 10 to question 12:
Eutectic composition and temperature of a two – component (X, Y) mixture, by which solid –
solution and chemical – reaction do not occur during crystallization, are 60% wt. X and 300o C,
respectively. Melting temperature of component X and component Y was 400o C and 500o C,
respectively. A solution A of X and Y at 500o C contains 30% wt. X.
Question 10 (0,5 marks): The solution A starts to crystallize at temperature T:
A. 300o C  T  400o C

C. T  450o C

B. 400o C  T  500o C

D. T  300o C

Question 11 (0,5 marks): The maximum weight of Eutectic solution can be obtained from the
solution A is:
A. 43 g

C. 50 g


B. 30 g

D. Other (give detail): ...........................

Question 12 (0,5 marks): Which pure solid can be taken from the solution A ? How many kg of this
pure solid can be taken ?
The below data are given for question 13 to question 15:
VLE diagram of A – B mixture at 1 atm is given. A mixture “M” contains 70% mole fraction of B is
shown in the diagram as given in the next page.

Trang 13


Question 13 (0,5 marks): Number of components, number of phases and the number of degree of
freedom of the system “M” are:
A. 2 – 2 – 1

B. 2 – 1 – 1

C. 2 – 1 – 2

D. 1 – 1 – 2

Question 14 (0,5 marks): Boiling temperature of “M” is:
A. 60o C

C. 50o C

B. 55o C


D. Other (give detail): ...........................

Question 15 (1,0 marks): 400 kmol “M” is heated to 600o C at 1 atm and kept until equilibrium.
Determine composition and total number of moles of the liquid phase.
The below data are given for question 16 to question 17:
A phase diagram of three – component system (AX – BX - H 2 O) at 1 atm and 30o C is given in the
next page. 10 kg of “Q” contains AX and BX with 60% wt. BX.

Trang 14


Question 16 (1,0 marks): Water is added to “Q” in order to “move” the system to point “H” in the
phase diagram. Calculate:
(I)

The weight of water has been added.

(II)

Composition of phases and weight of phases at equilibrium.

Question 17 (1,0 marks): If you want to completely dissolve “Q”, how many kg of water should be
added ?



Trang 15


Trang này không chứa nội dung tài liệu.


Trang 16


Ho Chi Minh University of Technology

FINAL MOCK TEST

Department of Chemical Engineering

Course: Physical Chemistry 01
Time Allowed: 90 minutes
Test Code: 18102

Student Name: ………………………………………..……… Student ID: ……………….…………..
Students are allowed to used printed documents. The test contains 5 pages.
The below data are given for question 1 to question 5:
Findlay and Copp (1969) reported experimental data for ethanol (1) and pyridine (2) system at 75o C
( x1 , y1 : mole fraction of ethanol in liquid phase, vapor phase at equilibrium):
x1 ( kmol/kmol )

0

0.2

0.4

0.6

0.8


1.0

P ( mmHg )

201.2

299.3

393.6

484.4

537.7

665.3

y1 ( kmol/kmol )

0

0.530

0.690

0.832

0.930

1.0


Question 1 (0,25 marks): Saturated vapor pressures of pyridine and ethanol at 75o C. are …………
mmHg and …………… mmHg.
Question 2 (0,50 marks): According to Raoult’s law, at 75o C vapor pressure of a liquid mixture of
ethanol (1) and pyridine (2) with x1 = 0.4 is …………… mmHg. Therefore, comparing to the
experimental data, this system is:
A. an ideal liquid mixture

C. a system with negative deviation

B. a system with positive deviation

D. Other (give detail): ………………

Question 3 (0,25 marks): The required pressure for a liquid mixture containing 40 moles of ethanol
and 10 moles of pyridine to boil at 75o C is ……………… mmHg.
Question 4 (0,25 marks): A vapor mixture consists of 30 moles of ethanol and 20 moles of pyridine
at 100 mmHg and 75o C. The required pressure to completely condense the mixture at 75o C is
……………… mmHg.

Trang 17


Question 5 (1,0 marks): A bottle contains 10 moles of ethanol and 15 moles of pyridine at 299.3
mmHg and 75o C Calculate the number of moles of liquid and mole fraction of ethanol in liquid
phase.
The below data are given for question 6:
Consider a gas – phase reaction for methanol production: CO ( g ) + 2H 2 ( g ) = CH 3 OH ( g ) . Mole
fractions of the equilibrium mixture at 700 K and 3,1 atm: xco = 0.320; x H2 = 0.032. Assume all gases
are ideal gases.

Question 6 (2,0 marks): Finish all following questions, from question 6a to 6c.
6a. Select all CORRECT statements:
A. The increase of total pressure leads to an increase of equilibrium conversion of CO.
B. The increase of H2 concentration leads to an increase of equilibrium conversion of CO.
C. The decrease of total pressure leads to an increase of equilibrium conversion of CO.
D. The addition of inert gas leads to a decrease of equilibrium conversion of CO.
6b. Fill in the blank (rounding to 2 decimal places and stating the value dimension): Reaction
equilibrium constant K P at 700 K is ................................
6c. If the above equilibrium mixture is expanded at constant temperature and constant pressure to
double the volume, what are mole fractions of the gases in the new equilibrium state ?
The below data are given for question 7:
Given the VLE diagram of a two-component system and 500
grams of system “Q” at 80o C. Weight fraction of B in “Q” is
0.8.
Question 7 (2,0 marks): Fill in the blank from the statement
7a to 7d.
7a. The number of phases of “Q” is ............................ and the
degree of freedom of “Q” is ............................

Trang 18


7b. “Q” starts to boil at .................. o C and the composition of the first bubble is ....................
7c. When “Q” is heated to 90o C at constant pressure, weight of liquid phase and vapor phase are
.................... and ...................., respectively.
7d. “Q” is heated at constant pressure until the last liquid drop disappears. The temperature at
this state is .................. o C and the composition of the last liquid drop is ....................

Question 8 (0,25 marks): Select (✓) at all correct statements:



At a constant pressure, if chemical potential of component “i” in a liquid phase  is equal
to that in a liquid phase  and phase  and phase  are ideal mixtures then the weight
percent of “i” in the phase  is similar to that in phase 



At a constant temperature, if chemical potential of component “i” in a liquid phase  is
equal to that in a liquid phase  then the activity coefficient of “i” in the phase  is similar
to that in phase 



At a constant temperature, if chemical potential of component “i” in a liquid phase  is
equal to that in a liquid phase  and phase  and phase  are ideal mixtures then the mole
fraction of “i” in the phase  is similar to that in phase 



At a constant temperature, if chemical potential of component “i” in a liquid phase  is
equal to that in a liquid phase  then the activity of “i” in the phase  is similar to that in
phase 

Question 9 (0,25 marks): Select (✓) at all correct statements:


A reaction of real gases at constant temperature has a constant K P for all pressure.




A reaction of ideal gases at constant temperature has its K P depending only on initial
partial – pressure of the reactants.



A reaction of real gases at constant temperature has its K P depending only on initial
concentration of the reactants, especially at high pressure.



A reaction of real gases at constant temperature has its K P depending only on total pressure
through fugacity coefficients.
Trang 19


Question 10 (0,25 marks): Select (✓) next to all incorrect statements:


VLE diagram of ideal mixture (T – x – x) at P = 1 atm can be constructed from Raoult’s Law
and Konovalop’s Law.



“Vapor curve” and “liquid curve” on (T – x – x) VLE diagram of any mixtures at P = 1 atm
meet at only two points.



If an azeotrope appears in the (T – x – x) diagram of a mixture, (P – x – x) diagram must
have an azeotrope point.




If at temperature T saturated vapor pressure of component A is higher than that of
component B, mole fraction of B in the vapor phase is higher than that in the liquid phase
at equilibrium.

Question 11 (0,5 marks): Boiling point of methanol at normal pressure (1 atm) is 64.7 o C. If you
want methanol to boil at 25o C, the pressure of the system is .................... atm. Assume latent heat
of vaporization of methanol is constant, and equal to 1100 kJ/kg.
Question 12 (1,0 marks): A mixture consists of 100 grams of water and 80 grams of phenol. At
equilibrium, the mixture forms two layers at 60o C. Layer "L1 " contains 44.9 wt.% of water, layer
"L2 " contains 83.2 wt.% of water. Calculate the weights of the two layers.

Question 13 (1,5 marks): Given a liquid –
solid equilibrium diagram. Finish the
followng questions, from question 13a to
question 13b.
13a. Fill in the blank: When the “Q” is cooled
down, the crystal (solid) starts to be
obtained at ........................
13b. Calculate the maximum weight of the
eutectic liquid and the corresponding solid
when 100 grams of “Q” is cooled down.

Trang 20


Question 14 (1,0 marks): Boiling point of a solution containing 3.975 grams of sulfur in 100 grams
of carbon bisulfide ( CS 2 ) is 46.66o C. Knowing that boiling point of CS 2 is 46.30 o C and the latent

heat of vaporization of ( CS 2 ) is 6400 kcal/mol. Determine the formula of the sulfur molecules in

( CS )
2

solvent.



Trang 21


Trang này không chứa nội dung tài liệu.

Trang 22



×