mooc计算化学章节答案(慕课2023课后作业答案)
86 min readmooc计算化学章节答案(慕课2023课后作业答案)
测验：代数方程及方程组求解01
1、在利用牛顿迭代法求解一元N 次非线性方程时，化学如果f(x)的章节作业一阶导数不易求出，那么可用 来代替。答案答案
A、慕课差商
B、课后差分
C、计算商
D、化学平均值
E、章节作业两点之差
2、答案答案下列化学问题能用二分法求解的慕课是：
A、求反应中某物质的课后平衡转化率
B、求弱电解质溶液的计算pH值
C、对实验数据进行线性化分析
D、化学求色谱峰的章节作业面积
E、求化学反应速率
F、求解薛定谔方程
3、在什么情况下可考虑用数值方法来解一元N次方程？
A、N>=3
B、N<3
C、N<=2
D、N=1
E、N=5
F、N=2
4、下列问题涉及哪几种化学原理和计算方法？
A、化学平衡，二分法
B、化学平衡，牛顿迭代法
C、化学动力学，二分法
D、化学动力学，牛顿迭代法
E、电化学，二分法
F、电化学，牛顿迭代法
5、计算机在化学中的应用总的来说分为数值计算和非数值计算两部分。
6、利用计算机解决化学问题的关键步骤是程序调试。
7、牛顿迭代法中初值的选取是关键，若初值选取不当，往往会造成结果不收敛。
8、二分法求解一元N 次非线性方程的数学条件是函数在区间[a,b]内连续，且函数在a、b两点之值f(a)与f(b)同号。
作业1：利用范德华方程计算实际气体摩尔体积
1、请对以下练习题，完成下面的问题，并写出： 一、计算原理（化学原理和计算方法）（2分） 二、程序框图（只写主程序框图）（2分） 三、源程序及注释（4分） 四、运行结果（2分）
【第2周】第一章 代数方程及代数方程组的求解在化学中的应用（下）
测验：代数方程及方程组求解02
1、高斯消去法的基本思想是：利用矩阵的初等变换，将系数矩阵约化为一个（ ）矩阵，然后再进行求解。
A、上三角
B、单位
C、下三角
D、零
E、对称
F、逆
2、高斯消去法的基本步骤按顺序为：（ ）
A、选主元，消元，回代
B、消元，选主元，回代
C、消元，回代，选主元
D、回代，选主元，消元
E、选主元，回代，消元
3、利用高斯－赛德尔迭代法在求解线性方程组时要先决满足的条件为（ ）
A、系数矩阵主对角占优势
B、系数矩阵不为零
C、将方程组写成迭代形式
D、给定一组x的初值
E、系数矩阵不为单位矩阵
F、系数矩阵为对称矩阵
4、下列问题涉及哪几种化学原理和计算方法？
A、化学热力学，高斯消去法
B、化学热力学，高斯-赛德尔法
C、化学动力学，高斯消去法
D、化学动力学，高斯-赛德尔法
E、化学热力学，多元线性回归
F、化学热力学，一元线性回归
5、高斯消去法属于解代数方程组的直接法。
6、高斯－赛德尔迭代法解线性方程组时不需要提供解的初值。
7、高斯消去法的求解精度比高斯－赛德尔迭代法高。
8、高斯－赛德尔迭代法求解速度较慢，不适合求解大型方程组。
作业2：利用滴定法结果计算混合物中各物质的含量
1、请对以下练习题，完成下面的问题，并写出： 一、计算原理（化学原理和计算方法）（2分） 二、程序框图（只写主程序框图）（2分） 三、源程序及注释（4分） 四、运行结果（2分）
【第3周】第二章 插值法和回归分析——实验数据的拟合及模型参数的确定（上）
测验：插值法和回归分析01
1、对于一个待插函数f(x)，如果x的范围很大，一般可选取离插值点( )的一些节点进行插值.
A、较近
B、较远
C、距离适中
D、距离相等
E、距离不等
2、如果因变量y和自变量x之间存在某种非线性函数关系，要将其转化为线性关系然后按线性回归处理，首先要确定（ ）。
A、函数类型
B、曲线类型
C、计算初值
D、编程方法
E、程序框图
F、计算方法
3、在求解线性回归模型参数时所用的数学方法是（ ）。
A、最小二乘法
B、迭代法
C、高斯消去法
D、二分法
E、插值法
F、残差平方和最小法
4、下列问题涉及哪几种化学原理和计算方法？
A、线性插值法
B、一元三点拉格朗日插值法
C、一元线性回归法
D、二元插值法
E、多元回归分析法
F、最小二乘法
5、插值法反映了数据间的相关关系。
6、回归分析法反映了数据间的相关关系。
7、在作一元线性回归分析时，可用线性相关系数的大小来判断两个变量间线性关系优劣。
8、在作一元线性回归分析时，线性相关系数越接近于0，说明变量间的线性关系越好。
【第4周】第二章 插值法和回归分析——实验数据的拟合及模型参数的确定（下）
测验：插值法和回归分析02
1、中心差商法可用于求解：（ ）
A、一阶导数
B、二阶导数
C、数值积分
D、一元三次方程的解
E、线性方程组
2、
A、多元线性回归分析
B、二分法
C、高斯消去法
D、线性插值法
E、拉格朗日插值法
3、
A、一元线性回归分析
B、二分法
C、高斯消去法
D、拉格朗日插值法
E、多元线性回归分析
4、与一元回归相比，多元回归（ ）。
A、只是变量数目增加，在方法原理和结论上没有实质性的差异
B、同样采用了最小二乘法原理
C、在方法原理和结论上均有差异
D、自变量数目不变
E、数学模型完全相同
F、回归方程相同
5、关于非线性关系转化为线性关系，以下说法正确的是：( )
A、选择合适的曲线是关键的一步
B、可以通过实际经验或散点图的形状确定曲线类型
C、最小二乘法可以用来确定线性关系的系数
D、任何非线性关系均可转化为线性关系
E、只有在原始变量之间存在线性关系时，才能用线性回归的方法来处理它们之间的关系
F、不能通过变量代换的方法转化
6、关于实验数据的处理和模型参数的确定，以下说法正确的是：( )
A、多元线性回归与一元线性回归在方法原理和结论上无实质性的差异
B、欲求节点处的一阶导数，可用差商代替微商进行计算
C、插值就是给函数表中再插进一些所需要的中间数值
D、若通过实验得到物理量x-y的数据表，欲得到在一定区间内任意给定的x值时的y值，可以运用一元线性回归法计算
E、函数关系和相关关系是两种不同类型的变量关系，有明显的界限
F、在求解线性回归模型参数时所用的数学方法是求极值
7、关于插值法，以下说法正确的是：( )
A、进行插值之前，先要对已知实验点进行误差分析，删除一些明显不合理的结果
B、初步作出实验曲线图，观察曲线变化规律以利于插值的分段
C、常用的数据处理程序，如Excel、Matlab、Origin等可以实现线性插值的计算
D、包含的插值节点越多，线性插值方法越准确
E、插值点与插值节点越远，插值精度越好
F、拉格朗日插值法的准确度一定高于线性插值法
8、
A、拉格朗日插值法
B、一元线性回归分析
C、中心差商法
D、高斯消去法
E、多元线性回归分析
F、牛顿迭代法
作业3：微分法确定化学反应速率方程式
1、请对以下练习题，完成下面的问题，并写出： 一、计算原理（化学原理和计算方法）（2分） 二、程序框图（只写主程序框图）（2分） 以上可以手写上传图片。 三、源程序及注释（4分） 优先以附件形式上传提交源程序文件(*.for或*.f90)。可以和结果一起打包成zip或rar形式上传。或以文本形式复制到当前对话框中。 四、运行结果（2分） 优先以附件形式提交运行程序时生成的的*.EXE文件，以及运行程序需要的数据输入文件*.TXT或*.dat文件。可以和源程序一起打包成zip或rar形式上传。或以文本形式复制到当前对话框中。 批改的同学下载后在自己的机器上运行，或直接以源程序调试后运行。
作业4：标准平衡常数与温度关系的拟合
1、请对以下练习题，完成下面的问题，并写出： 一、计算原理（化学原理和计算方法）（2分） 二、程序框图（只写主程序框图）（2分） 以上可以手写上传图片。 三、源程序及注释（4分） 优先以附件形式上传提交源程序文件(*.for或*.f90)。可以和结果一起打包成zip或rar形式上传。或以文本形式复制到当前对话框中。 四、运行结果（2分） 优先以附件形式提交运行程序时生成的的*.EXE文件，以及运行程序需要的数据输入文件*.TXT或*.dat文件。可以和源程序一起打包成zip或rar形式上传。或以文本形式复制到当前对话框中。 批改的同学下载后在自己的机器上运行，或直接以源程序调试后运行。
【第5周】第三章 数值积分与常微分方程的数值解法（上）
测验：数值积分与常微分方程的数值解法01
1、在以下哪种情况下要利用数值方法求积分：( )
A、f(x)函数形式已知，但其积分不能表示成初等函数的闭合形式
B、f(x)函数形式未知，但其离散数据表已给出
C、函数在a、b 两点之值f(a)与f(b)异号
D、f ’(x)有明确表示式且容易计算
E、线性方程组的系数矩阵为对角占优势
F、函数f(x)在区间[a,b]内连续
2、对于离散的数据点求微分和积分中均需要用到的一种数值计算方法是：( )
A、插值法
B、Simpson法
C、高斯消去法
D、一元线性回归
E、多元线性回归
F、多项式拟合
3、在200℃下，测得NH3不同压力下的摩尔体积数据如下： p /p0 20 60 100 150 200 250 300 400 V/cm3·mol-1 1866.0 570.8 310.9 176.7 107.4 74.18 59.60 47.68 试求200℃时压力分别等于50，100和400 atm时NH3的逸度因子和逸度，需要用到的方法有：( )
A、辛普森法
B、离散点数据的求积分
C、高斯消去法
D、一元线性回归
E、多元线性回归
F、数值微分
4、由A、B组成的二元混合物经色谱分析得到两个分开的峰，时间和峰高如下： 时间t/sec 峰高/mm 时间t/sec 峰高/mm 38 0 130 4 40 3 250 0.5 53 17 258 6 64 40 266 14 75 69 274 21 86 90 282 13 97 68 290 5 108 43 298 0 119 19 已知相对含量与色谱峰面积成正比，求解A、B两种物质相对含量之比需要用到的方法有：( )
A、拉格朗日插值法
B、辛普森法
C、高斯消去法
D、一元线性回归
E、多元线性回归
F、数值微分
5、数值积分的基本思想是复化求积。
6、在进行数值积分计算时，为了提高计算的精度，常采用定步长的方法。
7、Simpson法是把积分区间分割成有限个小区间（2n），在每个小区间上采用直线来近似被积函数f(x)的图形。
8、用Simpson法求积分时，必须知道函数的具体形式。
作业5：利用热容数据计算系统熵变
1、请对以下练习题，完成下面的问题，并写出： 一、计算原理（化学原理和计算方法）（2分） 二、程序框图（只写主程序框图）（2分） 以上可以手写上传图片。 三、源程序及注释（4分） 优先以附件形式上传提交源程序文件(*.for或*.f90)。可以和结果一起打包成zip或rar形式上传。或以文本形式复制到当前对话框中。 四、运行结果（2分） 优先以附件形式提交运行程序时生成的的*.EXE文件，以及运行程序需要的数据输入文件*.TXT或*.dat文件。可以和源程序一起打包成zip或rar形式上传。或以文本形式复制到当前对话框中。 批改的同学下载后在自己的机器上运行，或直接以源程序调试后运行。
【第6周】第三章 数值积分与常微分方程的数值解法（下）
测验：数值积分与常微分方程的数值解法02
1、以下方法中可求解常微分方程的方法有：( )
A、龙格—库塔法
B、欧拉法
C、牛顿迭代法
D、多元线性回归
E、辛普森法
F、二分法
2、关于数值积分和常微分方程的数值解法，以下说法不正确的是：( )
A、辛普森法的基本思路是在每个分隔小区间上采用直线来近似被积函数
B、欧拉法和龙格—库塔法都是解析求解常微分方程的方法
C、利用数值方法求积分的基本指导思想是复化求积
D、改进的欧拉法可以看作是二阶龙格－库塔法
E、求一阶常微分方程（组）的初值问题的数值解，就是寻求初值问题的解在一系列离散点上的近似值
F、龙格－库塔法求解常微分方程组的基本思想来源于泰勒级数展开
3、
A、龙格—库塔法
B、欧拉法
C、拉格朗日插值法
D、一元线性回归
E、多元线性回归
F、辛普森法
4、
A、拉格朗日插值法
B、一元线性回归
C、中心差商法
D、高斯消去法
E、辛普森法
F、龙格库塔法
G、二分法
5、一阶常微分方程数值解的特点是找一个递推公式，求解过程是沿着节点一步步向前推进。
6、预报-校正法是在龙格库塔法的基础上进行改进。
7、Runge-Kutta法的基本思路是计算函数在某区间上的平均斜率。
8、龙格库塔法在编程计算时，常采用变步长的方法，以提高精度。
作业6：复杂反应的化学动力学计算
1、请对以下练习题，完成下面的问题，并写出： 一、计算原理（化学原理和计算方法）（2分） 二、程序框图（只写主程序框图）（2分） 以上可以手写上传图片。 三、源程序及注释（4分） 优先以附件形式上传提交源程序文件(*.for或*.f90)。可以和结果一起打包成zip或rar形式上传。或以文本形式复制到当前对话框中。 四、运行结果（2分） 优先以附件形式提交运行程序时生成的的*.EXE文件，以及运行程序需要的数据输入文件*.TXT或*.dat文件。可以和源程序一起打包成zip或rar形式上传。或以文本形式复制到当前对话框中。 批改的同学下载后在自己的机器上运行，或直接以源程序调试后运行。
【第7周】第四章 本征值和本征向量
测验：本征值和本征向量
1、本征值和本征向量的计算在下列哪个化学领域应用最为广泛？
A、量子化学
B、结构化学
C、分析化学
D、无机化学
E、有机化学
F、超分子化学
G、生物化学
2、雅可比法（Jacobi法）是把实对称矩阵A通过一系列（ ）实现近似的对角化，从而求得矩阵A的近似本征值及相应的近似本征向量。
A、正交相似变换
B、主轴变换
C、行变换
D、列变换
E、求逆变换
F、乘以单位矩阵
3、Hückel分子轨道法(HMO法)按变分法可得到(H-EI)C=0，这是一个本征方程。其中E为所求体系的单电子分子轨道的能量，它是关于H的（ ）
A、本征值
B、特征值
C、本征向量
D、非零解
E、逆矩阵
F、特征向量
4、Hückel分子轨道法(HMO法)按变分法可得到(H-EI)C=0，这是一个本征方程。所求的本征向量Cj数值与（ ）有关。
A、分子中电子密度的分布
B、各个原子的有效电荷
C、分子轨道能量
D、分子能级
E、分子轨道次序
F、分子轨道的数量
5、行列式求值法是确定实对称矩阵的本征值和本征向量的方法之一，它通常用于高阶矩阵。
6、
7、以下矩阵A的特征值是2和6.
8、雅可比法通过一组平面旋转变换（正交相似变换），将实对称矩阵A化为对角矩阵。对角矩阵中对角线上的元素λi即为本征值。
【第8周】第七章 计算化学相关软件简介
作业8：Origin软件练习（自选练习，实验报告）
1、请根据自己做过的实验或科研（大学化学实验、专业实验或目前正进行的科研计划），选择一组实验数据进行处理。并按附件要求完成实验报告并上传。
作业9：高斯练习1-分子结构优化和性质计算
1、完成附件中的练习，并上传相应格式的实验报告。
作业10：高斯练习2-取代苯亲电取代反应的理论研究
1、完成附件中的高斯练习，并上传相应的实验报告。
作业7：Origin软件 练习1
1、完成附件文件中的练习，并拍照或截图上传完成的练习。
【第9周】第五章 化学化工中的最优化方法简介
测验：化学化工中的最优化方法
1、单纯形法由于（ ），甚至在没有目标函数表达式的情况下也可使用，所以在化学中应用十分广泛。
A、不用求导
B、需要求导
C、进行反射
D、利用反射和收缩
E、可以直接作图
F、不用作图
2、统计调优法中的关联式型式是经验模型，只适用于解决( ) 的问题。
A、某个单元设备
B、简单工序
C、大型工艺
D、整个生产流程
E、复杂生产过程
F、多个操作单元
3、模拟法调优是以描述化工过程的（ ）为基础来寻求达到某个优化目标的最佳操作条件。
A、数学模型
B、单元操作
C、统计数据
D、操作流程
E、物理模型
4、单纯形规则包括以下哪些操作：（ ）
A、反射
B、扩张
C、收缩
D、对称替换
E、旋转
F、正交变换
5、二分法、最小二乘法等都可归属于最化化方法。
6、最优化问题通常是多元函数的求极值问题。
7、二维空间的单纯形是四面体。
8、统计调优法采用数理统计方法，从日常积累的操作数据中寻找操作条件变化对优化目标的影响，从而求得优化的操作条件。
【第10周】第六章 化学化工过程计算机模拟简介
测验：化学化工过程的计算机模拟
1、分子动力学方法（Molecular dynamics method）可以研究系统的（ ）等性质。
A、平衡热力学性质
B、结构动力学性质
C、平衡输运性质
D、电子结构
E、能带结构
F、分子轨道
2、分子动力学方法的基本假定包括（ ）
A、有效作用势近似
B、周期边界条件
C、波函数近似
D、统计随机
E、粒子运动符合薛定谔方程
F、分子轨道线性组合
3、分子动力学方法中若各粒子的瞬时受力已知，可用（ ）方法求出其运动的经典轨迹。
A、数值积分
B、数值微分
C、二分法
D、高斯消去法
E、多元回归法
4、化工流程动态模拟中，（ ）的使用大大拓展了其使用范围。
A、平台模式
B、数学模型
C、物料衡算
D、能量衡算
E、设备尺寸和费用计算
5、Monte Carlo方法是一种统计模拟方法。
6、分子动力学方法将微观粒子视为经典粒子，认为其服从 Newton 第二定律。
7、分子力场通常只包括成键作用项。
8、周期性边界条件是取较小的模拟体系作中心原胞，令其在空间重复排列。
《计算化学》MOOC期末考试
北京化工大学计算化学MOOC课程期末考试试题
1、计算化学是一门新兴的、多学科交叉的边缘学科，以下学科哪门是其主要涉及的：( )
A、化学
B、计算机科学
C、信息学
D、数学
E、材料学
F、物理学
G、机电学
2、下列步骤哪些不是利用计算机解决化学中的数值计算问题的主要步骤： ( )
A、对所要解决的问题进行分析，通过公式推导直接求解
B、将化学问题转变为数学模型
C、对结果进行实验验证
D、编写解决问题的程序
E、程序的设计和编译
F、试算分析，输出结果
3、利用牛顿迭代法解决化学问题应满足的数学条件为：( )
A、f’(x)有明确表示式且容易计算
B、容易确定根的初值x0
C、用差商来代替微商
D、系数矩阵为对角占优势
E、复化求积
F、数据间有相关关系
4、用高斯消去法解线性方程组的三个主要步骤中不包括：( )
A、复化求积
B、迭代
C、选主元
D、消元
E、回代
5、对于一个待插函数f(x)，如果x的范围很大，一般可选取离插值点较近的一些节点进行插值，这种方法称为：( )
A、分段插值法
B、线性插值法
C、拉格朗日插值法
D、内插值法
E、外插值法
6、关于线性插值法，以下说法正确的是：( )
A、进行插值之前，先要对已知实验点进行误差分析，删除一些明显不合理的结果
B、初步作出实验曲线图，观察曲线变化规律以利于插值的分段
C、包含的插值节点越多，线性插值方法越准确
D、插值点与插值节点越近，插值精度越好
E、常用的数据处理程序，如Excel、Matlab、Origin等不能实现线性插值的计算
F、拉格朗日插值法的准确度一定高于线性插值法
7、下列关系式不能用一元线性回归方法求解的是：( )
A、
B、
C、
D、
E、
F、
8、回归分析法反映了数据间的：( )
A、相关关系
B、函数关系
C、从属关系
D、比值关系
E、指数关系
9、在作一元或多元线性回归分析时，判断两个变量间线性关系优劣的指标是相关系数。此指标越接近于（ ），说明变量间的线性关系越好。
A、1
B、0
C、-1
D、+∞
E、-∞
10、多元线性回归的数学模型为：( )
A、
B、
C、
D、
E、
11、在以下哪个情况下要利用数值方法求积分：( )
A、f(x)函数形式已知，但其积分不能表示成初等函数的闭合形式
B、f(x)函数形式未知，但其离散数据表已给出
C、函数在a、b 两点之值f(a)与f(b)异号
D、f ’(x)有明确表示式且容易计算
E、线性方程组的系数矩阵为对角占优势
F、函数f(x)在区间[a,b]内连续
12、对于离散数据点求积分的步骤包括：( )
A、用插值程序求任意点的函数值
B、用Simpson求积程序计算[a,b]区间中离散点下的面积
C、求解f’(x)
D、用差商来代替微商
E、将系数矩阵约化为上三角矩阵
F、明确初值x0
13、中心差商法可用于求解：( )
A、一阶导数
B、二阶导数
C、数值积分
D、一元三次方程的解
E、线性方程组
F、数值微分
14、解常微分方程最常用方法有：( )
A、Euler 法
B、Runge-Kutta 法
C、牛顿迭代法
D、多元线性回归
E、Simpson法
F、Monte Carlo 法
15、对于离散的数据点求微分和积分中均需要用到的一种数值计算方法是：( )
A、插值法
B、一元线性回归
C、多元线性回归
D、多项式拟合
E、高斯消去法
16、关于解决以下问题的化学原理和计算方法，下列选项中正确的是（ ）
A、相对含量与色谱峰面积成正比
B、数值积分
C、插值法
D、回归分析法
E、数值微分
F、欧拉法
17、关于解决以下问题的化学原理和计算方法，下列选项中正确的是（ ）
A、质量作用定律
B、龙格库塔法
C、数值方法解常微分方程组
D、化学热力学
E、数值微分
F、多元回归分析
18、关于解决以下问题的化学原理和计算方法，下列选项中不正确的是（ ）
A、多元线性回归
B、数值积分
C、欧拉法
D、一元线性回归
E、插值法
F、数值微分
19、关于解决以下问题的化学原理和计算方法，下列选项中正确的是（ ）
A、化学平衡原理
B、牛顿迭代法
C、二分法
D、高斯消去法
E、一元线性回归
F、欧拉法
20、关于解决以下问题的化学原理和计算方法，下列选项中正确的是（ ）
A、多元线性回归
B、高斯消去法
C、粘度与组分含量的关系
D、一元线性回归
E、多项式回归
F、龙格库塔法
21、关于解决以下问题的化学原理和计算方法，下列选项中正确的是（ ）
A、精馏原理
B、simpson法
C、插值法
D、差商法
E、牛顿迭代法
F、欧拉法
22、关于解决以下问题的化学原理和计算方法，下列选项中正确的是（ ）
A、原电池热力学
B、数值微分
C、插值法
D、一元回归
E、高斯赛德尔迭代法
F、二分法
23、计算化学是理论化学的重要分支，是利用数学方法解决化学问题的方法学。
24、利用计算机解决化学问题的关键步骤是建立数学模型。
25、牛顿迭代法中初值选取不当，不会造成计算结果不收敛。
26、在利用牛顿迭代法求解一元N次非线性方程时，如果f(x)的一阶导数不易求出，可用差商来代替。
27、高斯－赛德尔迭代法属于直接求解线性方程组方法。
28、高斯－赛德尔迭代法在求解线性方程组时要满足的条件是线性方程组的系数矩阵为对角占优势。
29、列主元高斯消去法选主元的目的是将线性方程组转化为上三角矩阵。
30、若通过实验得到物理量x-y的数据表，欲近似得到在一定区间内任意给定的x值时的y函数值，可以运用一元线性回归法计算。
31、多元线性回归与一元线性回归在自变量的多少、方法原理上均有实质性的差异。
32、在求解线性回归模型参数时所用的数学方法是最小二乘法。
33、利用数值方法求积分的基本指导思想是复化求积。
34、Simpson法的基本思路是在每个分隔小区间上采用直线来近似被积函数。
35、改进的Euler法可以看作是三阶龙格－库塔法。
36、Euler 法和Runge-Kutta 法都是解析求解常微分方程的方法。
37、
