2014-2015 第一学期 化工热力学 (1).doc

学 院专业班级学 号姓 名- 评卷密封线 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理 评卷密封线 中南大学考试试卷20142015 学年 一 学期 化工热力学课程（时间：2015年1月8日，星期二，10:00-11:40，共计：100分钟）48学时， 3 学分，闭卷，总分100分，占总评成绩 50 % 题 号一二三四合 计满 分30分20分15分35分100得 分评卷人出卷人得 分评卷人一、选择判断题(本大题共15小题，每小题2分，共计30分)1.纯物质的第二virial系数B （ ）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2Pitzer提出的由偏心因子计算第二维里系数的普遍化关系式是（ ）。AB = B0B1 BB = B0 + B1CBPC/（RTC）= B0 +B1 DB = B0 + B13下列关于GE 关系式正确的是（ ）。A. GE = RT Xiln Xi B. GE = RT Xiln a iC. GE = RT Xiln i D. GE = R Xiln Xi 4下列偏摩尔自由焓表达式中，错误的为（ ）。A. B. ；C. D. 5.下述说法哪一个正确？ 某物质在临界点的性质( )A与外界温度有关 B 与外界压力有关 C 与外界物质有关 D 是该物质本身的特性。6.对单位质量，定组成的均相流体体系，在非流动条件下，错误的热力学基本关系式是（ ）。A dH = TdS + Vdp BdU = SdTpdVC dG = -SdT + Vdp DdA = -SdTpdV二、选择题(本题10分，每小题2分)三、四、7. Vg和Vl 分别为饱和蒸汽和饱和液体的体积，x为湿蒸汽干度，则湿蒸汽的体积V为：A. V= x(Vg- Vl) + Vg B. V= (Vg- Vl) + x Vl C. V= x(Vg- Vl) +Vl D. V=(1-x)Vg+ x Vl 8.对理想溶液具有负偏差的体系中，各组分活度系数i（ ）。A 1 B. = 0 C. = 1 D. 1 9.对1mol符合状态方程的气体， T应是（ ）A. R/（V-b） B. R C. -R/P D. R/T10. 在P-V图上，从过热蒸气的状态点a出发，达到过冷液体的状态点d，可以是均相的途径(ab c d)，也可以是非均相的途径(a b c d)。请指出相应正确的P-T图为 ( ) . A. B. C D.11维里系数的物理意义是代表物质极性的大小。 ( )12对于理想混合物，均为零。 ( )13对于二元混合物体系，当在某浓度范围内组分2符合Henry规则，则在相同的浓度范围内组分1符合Lewis-Randall规则。 ( )14蒸汽在透平机作可逆绝热膨胀，体系和环境总的火用是守恒的，总的火无是守恒的。( )15混合物体系达到汽液平衡时，总是有。 ( )得 分评卷人二.填空题（本大题共10小题，每空1分，共计20分）1纯物质 P-V图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于 。2剩余性质是指在相同的温度和压力下 热力学性质之差。3. 超额性质是指 热力学性质之差。4在真实气体混合物P0时，组分的逸度系数等于 。5三参数对比状态原理中，三参数是指 。6.混合法则描述的是 的关系,它的提出是为了解决 的计算。7.封闭体系中的1mol理想气体(已知)，按下列途径由T1、P1和V1可逆地变化至P2，则，等温过程的 W= ，Q= ，U= ，H= 。8.正丁烷的偏心因子0.193，临界压力为pc3.797MPa，则在Tr0.7时的蒸汽压为 MPa。9.指出下列物系的自由度数目，(1)水的三相点 ，(2)液体水与水蒸汽处于汽液平衡状态 。10.在下表空格处填入相应的偏摩尔性质或溶液性质 M i得 分评卷人三、简答题(本大题共2小题，共计15分)1、(7分)简述偏离函数的定义和作用。2、(8分)甲烷、乙烷具有较高的燃烧值，己烷的临界压力较低，易于液化，但液化石油气的主要成分既不是甲烷、乙烷也不是己烷，而是丙烷、丁烷和少量的戊烷。试用下表分析液化气成分选择的依据。物质临界温度临界压力正常沸点燃烧值Tc，Pc，atmTB，kJ/g甲烷-82.6245.36-161.4555.6乙烷32.1848.08-88.6552.0丙烷96.5941.98-42.1550.5正丁烷151.937.43-0.549.6正戊烷196.4633.3236.0549.1正己烷234.429.8068.7548.4得 分评卷人四、计算题（本大题共四个小题，共计45分） 1. 已知50时测得某湿蒸汽的质量体积为1000cm3 g-1，求单位质量的H、S和G函数各是多少？（10分）50时水的饱和汽、液相性质性质M饱和液相饱和汽相V / cm3.g-11.012112032U / J g-1209.322443.5H / J.g-1209.332382.7S / J g-1 K-10.70388.0763 2. 在298K和0.1MPa下二元系焓变 已知 x为摩尔分数 ， 以LewisRandall定则为基准。求： （1），(4分)； （2）无限稀释偏摩尔值， (3分)； （3），(3分)3已知某二元溶液的活度系数模型为 ， 其中A,B,C仅是T,P的函数。求 （均以Lewis-Ra ndall定则为标准状态。) （15分）试题标准答案一.选择判断题1A 2C 3C 4D 5D 6B 7C 8D 9A 10B11 12 13 14 15 二.填空题 1.0 2.真实气体与理想气体 3.真实溶液与理想溶液 4. 1 5. Tr, Pr, 6. 混合物的虚拟参数与所含纯组分以及组成之间 混合物热力学性质 7. 00 8. 0.2435 9. 0 1 10. M i三. 简答题 1. 偏离函数定义， 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。如果求得同一T，P下MR ，则可由理想气体的M* 计算真实气体的M 或M。 2. （1）虽然甲烷具有较高的燃烧值，但在它的临