化工热力学试题

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1、一、选择题：1. 纯物质的第二维里系数B (A 仅是 T 的函数C 是 T 和 V 的函数)B 是 T 和 P 的函数D 是任何两强度性质的函数2. 立方型状态方程计算 V 时如果出现三个根，则最大的根表示( )A. 饱和液摩尔体积 B. 饱和汽摩尔体积 C. 无物理意义3. 偏心因子的定义式( )A.C.-lg(Ps)1=-g(旳7r Tr=1.0B.= lg(Ps )1r Tr = 0.84.二元溶液，T, P 一定时,GibbsDuhem方程的正确形式是().A. X1dlnY1/dX1+ X2dlnY2/dX2 = 0B. X1dlnY1/dX 2+ X2 dlnY2/dX1 = 0C

2、. X1dlnY1/dX 1+ X2dlnY2/dX1 = 0D. X1dlnY1/dX 厂 X2 dlnY2/dX1 = 05关于偏摩尔性质，下面说法中不正确的是()A. 偏摩尔性质与温度、压力和组成有关B.偏摩尔焓等于化学位C. 偏摩尔性质是强度性质D. 偏摩尔自由焓等于化学位6下列关于AG关系式正确的是(A. AG = RT YXJn XiB. AG = RT YXJnC. AG = RT Xiln YiD. AG = R YXJn Xi7.下列各式中，化学势的定义式是)。rd(nH 人a. u.三。iQn P,nS,nir d(nA)c. u 三，dn. P ,T ,njacwG)厂

3、idn JnV ,nS,nid(nU 人d. u 三 光 L Qn T ,nS,njib.8、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. 优化工艺过程;C. 预测反应的速率；D. 通过热力学模型，用易测得数据推算难测数据，用少量实验数据推算大量有 用数据；E. 相平衡数据是分离技术及分离设备开发、设计的理论基础。9. 纯流体在一定温度下，如压力低于该温度下的饱和蒸汽压，则此物质的状态 为( )。A.饱和蒸汽 B.饱和液体C.过冷液体 D.过热蒸汽10. 超临界流体是下列( )条件下存在的物质。A.咼于Tc和咼于PcB.临界温度和临界压力下C.低于Tc

4、和高于PcD.高于Tc和低于Pc11. 关于化工热力学研究特点的下列说法中不正确的是( )(A) 研究体系为实际状态。(B) 解释微观本质及其产生某种现象的内部原因。(C) 处理方法为以理想态为标准态加上校正。(D) 获取数据的方法为少量实验数据加半经验模型。(E) 应用领域是解决工厂中的能量利用和平衡问题。1A).在一定的温度和压力下二组分体系汽液平衡的条件是()。(C). fL = fv；fv = fL (D) fL = fv (jf为混合物的逸度)13. 对液相是理想溶液，汽相是理想气体体系，汽液平衡关系式可简化为( )。A yi f = xi piSB. yi p =Yi 暫 pisC

5、. yi p = xi pisD. yi p = xi pis)。14.下列偏摩尔iM质与溶液性质关系式中，nM=Sx mi_iV iC. x MD.乙 n M.i ii i14. 混合物中组分i的逸度的完整定义式是(dG 二 RTd In f ,lim f /(YP)二 1 A.iip=0ii15.不可逆过程中孤立体系的（)。dG = RTd In f ,lim f / P = 1B. ii p=0 idG = RTd In f ,lim f = 1D. ii p=0 iA.总熵是增加的，川也是增加的B. 总熵是减少的，I也是减少的C. 总熵是减少的，但川是增加的D.总熵是增加的，但:川是减

6、少的16.卡诺制冷循环的制冷系数与（）有关。17.A.制冷剂的性质B.制冷剂的工作温度C.制冷剂的循环速率D.压缩机的功率关于制冷循环，下列说法不正确的是（）。dG = RTd In f ,lim f = 1 C.iip=0i（A）冬天，空调的室外机是蒸发器。（B）夏天，空调的室内机是蒸发器。（C）冰箱里冷冻鱼肉所需的制冷量是由冷凝器吸收的热提供的。）。（D）冰箱里冷冻鱼肉所需的制冷量是由蒸发器吸收的热提供的。18.同一热机在夏天的热机效率比在冬天的热机效率（A.相同B.低C.高D.不一定19.经历一个不可逆循环过程，体系工质的熵A、增大B、减小C、不变 D、可能增大，也可能减小20.朗肯循环

7、中为提高汽轮机出口乏气的干度，可以A、提高初压B、提高初温C、降低排汽压力D、采用回热21.流体（片）经节流膨胀后，流体的温度必A、不变B、下降 C、增加 D、前三者都可能。22.可以通过测量直接得到数值的状态参数是23. 冬天要给-10C房间供热取暖，消耗500W的功率给房间供热，采用可逆热泵循环、电热器两种供热方式，哪种供热方式的供热量多？ A.前者 B.两者相等C.后者D.没法比较。24. 热源温度为1200K,环境温度为300K,高温热源提供热量1000J中的无效能为 J。A、 250 B、 750 C、 300 D、 40025. 高压氮气从同一始态出发，分别经历两个不同的膨胀过程达

8、相同的终态。其中已知一个不可逆过程的工质焓变为50KJ/kg，而另一个可逆过程的工质焓变 KJ/kg。A、大于50 B、小于50C、等于50 D、不能确定。1 HB、H七厂叫D、H 二d） dn八p巴齐i26. 混合物体系中物质i的偏摩尔焓H .的定义式为: dHA、H =订ion T巴+：C、H =竺l1On 八 p，nj+，-i27. 以下措施，即提高蒸汽朗肯循环的热效率，又提高汽轮机出口乏气的干度。A、提高汽轮机进汽温度 B、提高汽轮机进汽压力C、提高汽轮机乏汽压力D、降低汽轮机出口乏汽压力28. 在相同的初态（T0, P0）和膨胀压力（P）的条件下，等熵膨胀与节流膨胀两种方案相比，哪种

9、方案的降温大？ 。A、前者B、后者C、两者相同D、两者没有可比性29. 汽液平衡关系pyt = Pss iX的适用的条件（）A 无限制条件B 理想气体和非理想溶液C 理想气体和理想溶液 D 非理想气体和理想溶液30. 泡点的轨迹称为（ ），露点的轨迹称为（ ），饱和汽、液相线与三相 线所包围的区域称为（ ）。A. 饱和汽相线，饱和液相线，汽液共存区B. 汽液共存线，饱和汽相线，饱和液相区C. 饱和液相线，饱和汽相线，汽液共存区31. 有效能衡算的依据是。A.热力学第一定律；B.热力学第二定律；C.热力学第三定律；D.热力学第一、二定律。32. 混合物的逸度与纯组分逸度之间的关系是。A.f =工

10、x f ；B f =工 f ；i i ifC. ln f 二工 x ln i ；D. ln f =工 x lnf 0i xii33. 下列哪个条件不符合蒸汽压缩制冷循环制冷剂的选择要求（ ）。A. 沸点低 B. 冷凝压力低 C. 汽化潜热大 D. 较低的临界温度34. 在T-S图上，绝热可逆过程工质的状态总是沿着进行的。A.等焓线；B.等熵线；C.等干度线；D.等压线。35. 关于做功和加热本领的描述，不正确的是（）A.压力相同，过热蒸汽的做功本领比饱和蒸汽大。B温度相同，高压蒸汽的作功本领比低压蒸汽强。C温度相同，高压蒸汽的加热能力比低压蒸汽强。D. 放出的热相同，高温高压蒸汽的作功本领比低

11、温低压蒸汽的大。36. 某流体在稳流装置内经历一个不可逆过程，所需要的功为10KJKg-l,得到的热量为30KJKg-i。试问流体的熵变:A、为负;B、为正； C、可正、可负。37. 若始、终状态及环境温度T 一定，理想功W :A、等于可逆轴功;0idB、是完全可逆功;C、等于始终状态间的火用变化的绝对值。38.甲烷气(视为真实气体)由状态T、P节流膨胀至T、P，其:1 1 2 2A、AS 丰 0;B、AH=0;C、 AG=0。39.40.已知溶液的xi与Yi，则溶液超额自由焓Ge的计算式为：( A. Ge=RT工 In x )iiC Ge=RT 工(x In x )ii下列关系式哪个适用于理

12、想溶液B. Ge=RT 工 C ln y )iiD Ge=RT工 InC x )ii41.42A. AV=He=AGe=AH =0iB A V7 =A U = A G = A S =0 i i i iC.卩=U = G = S =0i i i i混合物的逸度f与组分逸度f之间的关系是(iA. f=工x fiiD AS=AG = A Se=G=OBf=工fiC. f=工 x ln fD lnf=工 x ln f / xi i i i i由于温差引起两个物系之间进行热交换，那么包括这两个物系的绝热体系的A正值B负值C.零D.不定值43.可逆绝热膨胀过程的特征是()A等焓B等熵C.等温D.等压44绝

13、热可逆膨胀过程线在TS图上是()A.是平行于横坐标的直线B是平行于纵坐标的直线C是沿等焓线变化的D.是沿等干度线变化的熵变为()45. 判断恒温恒压条件下化学反应达到平衡时的公式是()A.工x y = 0iiB.工v y = 0iiC. ds=0D工 x In y = 0ii46. 某体系进行不可逆循环时的熵变为(A. AS 0, AS 环境=0体系B.AS体系=0，AS环境0C. AS体系=0, AS 环境 =0D.AS 0,体系AS环境047.关于偏离函数Mr,理想性质M*,下列公式正确的是( )A. Mr = M + M*C. Mr = M -M*48. 下面的说法中不正确的是(A)纯物

14、质无偏摩尔量。(C)偏摩尔性质是强度性质。B. MR =M-2M*D. M* = M + Mr)(B) 任何偏摩尔性质都是T, P的函数(D)强度性质无偏摩尔量。49. 关于逸度的下列说法中不正确的是 ()(A) 逸度可称为“校正压力”。(B) 逸度可称为“有效压力”。(C) 逸度表达了真实气体对理想气体的偏差。(D) 逸度可代替压力，使真实气体的状态方程变为fv=nRT。(E) 逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。50. 关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是()(A) 活度是相对逸度，校正浓度，有效浓度；(B) 理想溶液活度等于其浓度。(C) 活度系数表示实际溶液与理想溶液的偏差。(D)

15、 任何纯物质的活度均为1。(E) 丫i是Ge RT的偏摩尔量。二、填空题1、液平衡数据热力学一致性校验的理论依据是。2、 写出热力学基本方程式；; 。3、 对理想溶液，AH=，AV=，AS= _ , AG =。4、 对应态原理是扌旨。三参数对应态原理中三个参数为 。普遍化方法分为 和两种方法； 用普遍化方法可以计算 、 、 和性质。5、 活度的定义；活度系数的定义。6、 剩余性质是指在相同的温度和压力下与热力学性质之差。7、混合性质变化的定义。8、 超额性质的定义。9、 偏心因子的定义。10、等温等压下二元溶液组分的活度系数与组成之间关系，按Gibbs-Duhem方程X1 din y + =。

16、11、 溶液中组分i的活度系数的定义是丫尸。12、 理想气体有f = P,而理想溶液有（P。（作出是非判断）i i13、 当过程不可逆时，孤立系统的AS 0,工质的AS 0。总产生14、在门窗紧闭房间有一台电冰箱正在运行，若敞开冰箱大门就有一股凉气扑面，使人感到凉爽。通过敞开冰箱大门，则房间的温度将会。（填入“不变”或“下降”或“升高” ）15、高温热源（温度为T1）与低温热源（温度为T2）构成的热机的最大热机效率耳=。16、 某高温高压气体（焓值为熵值为S）做功后其焓值变为H2,熵值变为S2，环境温度为T0，则该过程的理想功W二；有效能变化20idAE 二。x17、 检验汽液平衡数据可靠性的

17、基本公式为方程。18、 稳流体系熵方程中熵产生是体系内部所引起的。19、 理想功是指体系的状态变化在一定的环境条件下，按过程进 行时所产生的最大功或必须消耗的最小功。20、在相同始态与相同终态压力下，等熵膨胀引起的温度降低比等焓膨胀的引起的温度降低要。21、在真实气体混合物P-0时，组分i的逸度系数$等于。i22、 三参数对比状态原理中，三参数是指。23、 熵产不是体系的性质，而是仅仅与相联系的热力学性质。24、理想功Wid是理论上的极限值，要求过程必须完全可逆，即必须满足与两个条件。25、 体系处于某状态的灿是指，在其研究过程中，常选定为基态。26、 In/的偏摩尔性质为，In申的偏摩尔性质

18、为，而In丫 i为的偏摩尔性质。27、 气体剩余性质的定义式为；溶液超额性质(又称过量热力学性质)的定义式为。28、 低压下汽液平衡所遵循的关系式为。三、分析作图题四、计算题1、30C空气，以5m/s速率流过一垂直安装的热交换器，被加热至150C.若换热 器进出口管直径相等，忽略空气流过换热器的压降，换热器高度为3m,空气恒 压平均热容 =1.005kJ/(kg.K)试求50kg空气从换热器吸收的热量.2、有两股压力分别是 12.0 MPa 和1.5 Mpa 的饱和蒸汽。（1）如用于作功，经稳流过程变成25C的饱和水，求Wid （T0=298K）（2）如用作加热介质，经换热器后变成25C的饱和

19、水，求换热量Q对计算结果作综合分析，在化工设计和生产过程中如何合理地使用这两股蒸汽？已知：各状态点一些热力学参数，见表 1。表 1. 装置各状态点一些热力学参数状态点t/CP/MPa状态H/kJkg-1S /kJkg-1k-11324.812饱和蒸汽2684.95. 49242198.31.5饱和蒸汽2792.26. 44483250.008169饱和水104.890. 36743、在303K, 1.013xl05Pa，苯（1）和环己烷（2）液体混合物的数据可用二次 方程 V（109.4-16.8x1-2.64x12）xlO-3来表示，式中，x1为苯的摩尔分数，V 的单位为m3/kmol，试求

20、303K,1.013x105Pa下的的表达式（标准态以L-R规 则为基准。4、某二元混合物，其逸度表达式为lnfrA+BxCxp式中A、B、C为T、P的函 数，试确定Ge/RT、In/、In y2的相应关系式（均Lewis-Randall定则为标准 态）。5、已知40C和7.09MPa下，二元混合物的lnf = 1.96-0.235珥（f单位为MPa），求（a） x = 0.2 时的 f , f ; （b） f ,f1 1 2 1 26、（10 分）某理想气体经一节流装置（锐孔） ，压力从 1.96MP 绝热膨胀到 0.09807MP。求此过程产生的熵。此过程是否可逆？7、（10 分） 39C

21、，2MPa下二元溶液中组分1的逸度为f = 6x -9x2 + 4x3，式 中，x是组分1的摩尔分数；f勺单位为MPa。试求在上述温度和压力下(1)纯组分1的逸度和逸度系数;(2) 组分1的亨利系数k1(3) 活度系数y与X的关系式(组分1的标准状态是以Lewis-Randall定则为基 准)。8. (10分)某逆流换热器完全保温(见下图)。利用废气加热空气。105Pa的空气由25C被加热至140C，空气流量为2.0kg/s,而1.3x105Pa的废气从250C空气105Pa,25C80 C,逆流换热器1.3X105Pa,250C废气冷却到 80C, CP=1.04KJ.kg-1k-1, CP =0.88 KJ.kg-1k-1。假定空气与废气P，空气P，废气通过交换器的压力与动能变化忽略不计，环境状态为105Pa和25Co试求：换 热器中不可逆传热的W损失。