2003-化工热力学期末考试闭卷A1及答案.doc

化工热力学试题2003.6班级 学号 姓名 成绩 一 单项选择题（每题1分，共20分）：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.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、少量数据推算难测、大量有用数据。E.相平衡数据是一切分离技术及分离设备开发、设计的理论基础。2. 对理想气体有（ ）。 3. 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4. 超临界流体是下列 条件下存在的物质。A.高于Tc和高于Pc B.临界温度和临界压力下C.低于Tc和高于Pc D.高于Tc和低于Pc 5. 气体经过稳流绝热过程，对外作功，如忽略动能和位能变化，无摩擦损失，则此过程气体焓值 ( ).A. 增加 B 减少 C不变 D. 不能确定 6.对单位质量，定组成的均相流体体系，在非流动条件下有（ ）。A dH = TdS + Vdp BdH = SdT + Vdp C dH = -SdT + Vdp D. dH = -TdS -Vdp7关于偏摩尔性质，下面说法中不正确的是 ( )A纯物质无偏摩尔量 。 BT，P一定，偏摩尔性质就一定。C偏摩尔性质是强度性质。 D.偏摩尔自由焓等于化学位。 8在一定的温度和压力下二组分体系汽液平衡的条件是（ ）。9.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（ ）。 10. 要加热50的水，从热力学角度，用以下哪一种热源，损失功最小（ ）A.60的热水 B.80的热水 C.100的饱和蒸汽， D. 120的过热蒸汽11.等温等压下，在A和B组成的均相体系中，若A的偏摩尔体积随A浓度的减小而减小，则B的偏摩尔体积将随A浓度的减小而( )A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 不一定12.对1mol符合状态方程的气体，应是（ ）A.R/V； B.R ；C. -R/P ；D.R/T。13.不可逆过程中孤立体系的（ ）A.总熵总是增加的， 也是增加的。B.总熵总是减少的， 也是减少的。C.总熵是减少的， 但是增加的。 D. 总熵是增加的，但是减少的。 14.对同一朗肯循环装置,如果提高蒸汽的过热度，则其热效率( ).A. 有所提高，乏气干度下降 B. 不变，乏气干度增加 C. 有所提高，乏气干度增加 D. 热效率和干度都不变15.关于制冷原理，以下说法不正确的是( ) A. 任何气体,经等熵膨胀后,温度都会下降 。B. 只有当，经节流膨胀后，气体温度才会降低。C. 等熵膨胀温度降比节流膨胀温度降大。D. 任何气体,经节流膨胀后,温度都会下降。16.下列各式中，化学位的定义式是 ( )17对无热溶液，下列各式能成立的是 ( ).A. SE=0，VE=0 B. SE=0，AE=0C. GE=0，AE=0 D. HE=0，GE= -TSE18一封闭体系经过一变化，体系从25恒温水浴吸收热量8000KJ，体系熵增25KJ/K，则此过程是( )。A. 可逆的 B.不可逆的C. 不可能的 19.在431.15K与286.15K之间工作的热机的最大效率是 （ ）A. 91.77% B.50.70% C. 33.63% D.39.67%20. 体系从同一初态到同一终态，经历二个不同过程，一为可逆过程，一为不可逆过程，此二过程环境熵变存在（ ）。A（S环）可逆（S环）不可逆C（S环）可逆 = （S环）不可逆 D（S环）可逆= 0 二、下列判断题正确者用“”；不正确者用“”。（每题1分，共5分）1. 由于邻二甲苯与对二甲苯、间二甲苯的结构、性质相近，因此它们混合时会形成理想溶液。( )2.在TS图上, 空气和水蒸气一样,在两相区内,等压线和等温线是重合的。 ( ) 3.理想溶液各组分的活度系数和活度为1。( )4.二元共沸物的自由度为2。( )5. 冬天，使室温由10升至20，空调比电加热器更省电。 ( )三、填充题（每空1分，共10分）：1. 麦克斯韦关系式的主要作用是 。 2. 逸度和活度的标准态有两类，1）以 定则为标准态，2）以 定则为标准态。如计算雪碧中CO2这种溶解度很小的溶质逸度时应采用 定则为标准态；如计算乙醇-水中乙醇的逸度时应采用 定则为标准态。3. 局部摩尔分率与总体摩尔分率间的差异是由于 不同引起的。 4. 理想溶液的H=_；V=_；S= ；G =_。四、名词解释：（写出定义式和物理意义，每小题3分，共9 分）1. 剩余性质：2. 偏心因子3. 偏摩尔性质五、简答题（共16分）1. 在表格空格处填入合理的性质和关系 （6分） M M=Xiif i2.设有压力为1.013MPa、 6.868MPa、 8.611MPa的饱和蒸汽和1.013MPa， 573K的过热蒸汽和8.611MPa，573K的饱和水，若这些蒸汽和水经充分利用后，最后排出0.1013MPa， 298K的冷凝水。（1）将它们做功本领从大到小排序，并说出如此排序的理由。（不需要计算）（2）简要阐述如何合理利用蒸汽。（3）计算4#饱和蒸汽的Ex。(4) 若将4#饱和蒸汽变成5#饱和水，环境温度为298K，请计算此过程所做的理想功（10分）。序号P,MPaT,KS(KJ/Kg.K )H(KJ/Kg )0水0.10132980.3674104.91饱和蒸汽1.0134536.5822772.12过热蒸汽1.0135737.1330533饱和蒸汽6.868557.25.82627754饱和蒸汽8.6115735.78727835饱和水8.6115733.25341344六、计算题（共40分）：1.设有一制冷能力（冷冻量）为41800 kJ/h的氨冷冻循环装置，蒸发温度-15，冷凝温度25 ，过冷度为5 。假设压缩机可逆绝热运行，膨胀为节流（等焓）过程。求1）在T-S图上表示此循环过程； 2）每小时制冷剂的循环量； 3）压缩机功耗；4）循环制冷系数。（已知压缩机进出口处氨的焓分别为1644 kJ/kg，1866 kJ/kg，冷凝器出口过冷氨的焓是 514.6 kJ/kg.） （13分） 2. 25，0.1MPa下，组分1和2形成二元溶液，其溶液的摩尔焓为H =600180X1 20X13 (J /mol) . 式中X1 为组分1的摩尔分数, 标 准 态 按LewisRandall定 则计算，求（15分）3. 已知某含组分 1 和 2的二元溶液，可用 ln1=AX22 , ln2=A X12 关联，A可视为常数，60 下达汽液平衡时能形成共沸物，现测得60下 1 = 14.7, P1S = 0.0174MPa, P2S = 0.0667MPa，设汽相可视为理想气体。试求：（1） GE表达式；（2） A值；（3） 60C下恒沸点组成和平衡蒸汽压。（12分） 答案：一.单项选择题1C 2C 3D 4A 5B 6A 7B 8A 9D 10A 11A 12C 13B 14C 15D 16 A 17D 18C 19C 20A二.判断题1 2 3 4 5 三.填充题1、 将不易测定的状态性质偏导数与可测状态性质偏导数联系起来.2、 Lewis-Randall定则，Henry定则；Henry定则，Lewis-Randall定则；3、 分子间的作用力 4、0，0, ,四.名词解释1. 剩余性质： 指气体真实状态下的热力学性质M与同一T，P下当气体处于理想状态下热力学性质M* 之间的差额。2. 偏心因子：表示分子与简单的球形流体（氩，氪、氙）在形状和极性方面的偏心度。3. 偏摩尔性质在T、P和其它组分量nj均不变情况下，向无限多的溶液中加入1mol的组分i所引起的一系列热力学性质的变化。五.简答题1、 M