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南京工业大学 化工热力学 期中试题2007 -2008 学年第_2_学期 使用班级_化工0501-0508_班级 学号 姓名 题号一二三四五总分得分一、 单项选择题（每题1分，共30分）：本大题解答（用A或B或C或D）请填入下表：题号1 2 3 4 5 6 7 8 910答案BCCDDCDBCD题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20答案BDCBCDAAAB题号 21 22 23 24 252627 28 29 30答案ABCABCDABB1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。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7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。8范德华方程与RK方程均是常见的立方型方程，对于摩尔体积V存在三个实根或者一个实根，当存在三个实根时，最大的V值是 。A、饱和液体体积 B、饱和蒸汽体积 C、无物理意义 D、饱和液体与饱和蒸汽的混合体积9可以通过测量直接得到数值的状态参数是 。A、焓 B、内能 C、温度 D、 熵10对于流体混合物，下面式子错误的是 。A、 B、C、理想溶液的 D、理想溶液的 11由纯组分形成理想溶液时，其混合焓Hid 。A. 0； B. =0； C. 1； C. 0，G0 (B) S=0，G0 (C) S0 (D) 以上均不对20在同一温度下，单组分体系TS图上各等压线随熵值的增大，压力将（ ）A增大 B减小 C不变 D不一定21.偏摩尔性质是 （ ）A强度性质 B容量性质 C超额性质 D剩余性质22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浓度的改变而增加，则B的偏摩尔体积将随A浓度的改变：( )A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 不一定23. .利用麦克斯韦关系式，其目的是将难测的（ ）与易测的（ ）联系起来。A. H，U，S，G； x, y B. 逸度系数，活度系数；P、V、T C. H，U，S，G； P、V、T D. 逸度系数，活度系数； x, y 24.关于化学势的下列说法中不正确的是( ) A. 系统的偏摩尔量就是化学势B. 化学势是系统的强度性质 C. 系统中的任一物质都有化学势 D. 化学势大小决定物质迁移的方向 25.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 = -SdTpdV26. 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 27.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. PRSRKvdW理想气体方程; BPRSRKRKvdW理想气体方程;CPRvdW SRKRK理想气体方程; DSRK RK PR vdW 理想气体方程;30. 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. 二、填充题（每空1分，共25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 _0_。2剩余性质是指在相同的温度和压力下 真实气体与理想气体 热力学性质之差。3. 超额性质是指真实溶液与理想溶液 热力学性质之差。4溶液中组分i的活度系数的定义是 =。5某气体温度为T，其临界温度为TC，给气体加的压力P足够大，则气体能被液化的温度条件是 T1 该体系不存在恒沸点。 方法二： 端点1： 端点2： 是xA的连续系数，当xA=0时， xA=1时，中间不通过点，所以该体系不存在恒沸点。 4（1） 3+12=5分（2） 3+12=5分或 解： 求得Q0 W30 H0熵分析法有效能分析法 南京工业大学化工热力学试题（A）卷资格（闭）20092010年度第二学期 使用班级化学工程与工艺专业07级2010.5班级 学号 姓名 成绩 题号一二三四五总分得分一、 资格考试（共50分）1.单项选择题（每题1分，共20分）本题解答（用A或B或C或D）请填入下表：题号12345678910答案题号11121314151617181920答案1. 纯物质的偏心因子是根据 来定义的。 A分子的对称性 B. 蒸汽压的性质 C. 分子的极性 D. 分子的缔合性2. 熵产生是由于 而引起的。A. 体系与环境之间的热量交换 B. 体系与外界功的交换C. 体系内部的不可逆性 D. 体系与外界的物质交换3. 以下4个偏导数中只有 是偏摩尔性质。A B. C. D. 4. 分离过程的有效能损失 。A. 0 B. 1 B. = 0 C. = 1 D. 0 B. 1 B. = 0 C. = 1 D. 1 9. 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10. 对同一朗肯循环装置，在绝热条件下如果提高汽轮机入口蒸汽压力，而温度等其余条件不变，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11. 一气体符合的状态方程，在等温下当气体从V1可逆膨胀至V2时，则体系的熵变S为 。A、 B、 C、12. 溴化锂-水吸收制冷循环过程的制冷剂是 。 A、水 B、溴化锂和水 C、溴化锂13. 蒸汽压缩制冷循环中，制冷剂的蒸发温度为200K,冷凝温度为250K，则理论上该制冷装置的制冷系数为 。 A、2.8 B、0.85 C、4.014. 作为朗肯循环改进的回热循环是从汽轮机（即蒸汽透平机）中抽出部分蒸汽去 。A锅炉加热锅炉进水 B回热加热器加热锅炉进水C冷凝器加热冷凝水 D过热器再加热15. 水处于饱和蒸气状态，其自由度为 ，如要查询水的饱和蒸气热力学性质表，则需要 个独立状态参数的已知条件。A、 0，1 B、 1，1 C、 2，1 D. 1，216. 对于某一温度压力下的流体混合物，下面式子错误的是 。A、 B、C、理想溶液的 D、理想溶液的 17. 冬天要给-10房间供热取暖，消耗500的功率给房间供热，采用可逆热泵循环（空调）、电热器两种供热方式，哪种供热方式的供热量多？ 。A热泵 B. 两者相等 C. 电热器 D.没法比较。18. 二元气体混合物的摩尔分数，在一定的T, P下，则此时混合物的逸度系数为 。A0.9097B0.9827C0.8979D0.919219. 如当地冷却水温度为常年18，则氨制冷循环的冷凝温度应选 。A18； B8； C28； D48。20. 90，1atm下苯（1）-甲苯（2）汽液平衡系统可视为完全理想系。此条件下蒸汽压为：，则汽液平衡组成分别是 。A0.576, 0.773B0.773, 0.576C0.424, 0.227D0.227, 0.4242填空题（每空1分，共20分）1普遍化三参数求取压缩因子Z的方法有 和 。在Vr2时应采用 。2稳定流动系统热力学第一定律可写成 ，它应用于绝热节流的简化形式是 ，应用于换热器的简化形式是 ，应用于离心泵的简化形式是 。3对理想溶液,H= ,S= ，G = 。4同一热机在夏天的热机效率比在冬天的热机效率 。5在二氧化碳PVT关系测定实验中，当体系温度25一般测得CO2的泡点压力稍 露点压力，而理论上CO2在该状态时泡点压力 露点压力（或=）。6 等温条件下,二元体系中超额自由焓函数与组分i的活度系数的关系为 。7在真实气体混合物P0时，组分的逸度系数等于 。8. Gibbs-Duhem方程有多种形式，主要用途有：(1)、检验实验测得 的正确性；（2）、检验 的正确性；(3)、从一个组元的偏摩尔量推算另一组元的 （二元体系）。9.说出下列汽液平衡关系适用的条件：(1)_ ；(2) _ 。3.简答证明题（共20分）1. （5分）利用稳定流动体系热力学第一定律设计（画出）测量某管道内压力为P1的湿蒸汽干度示意图，标出需要测量的参数并讲述原理。2. （5分）由水蒸汽性质表查得100和0.101325MPa时水的有关性质如下，试计算该条件下汽、液相的摩尔Gibbs自由焓。本题计算结果说明了什么问题？，3. （5分）已知：，证明 4. （5分）右图为逆卡诺循环的T-S图，问该逆卡诺循环能否作为蒸汽压缩制冷循环并说明原因？如不能应作如何改进（同时在图上标出）？指出蒸汽压缩制冷循环的构成。南京工业大学 第22页 共6页南京工业大学化工热力学试题（A1）卷资格（闭）答案1.单项选择题（每题1分，共42分）本题解答（用A或B或C或D）请填入下表：题号12345678910答案ACCCAADDBA题号11121314151617181920答案BACBBDACCA2填空题（每空1分，共15分）1普遍化压缩因子图法，普遍化维里系数法，普遍化维里系数法2，30，4低5，=6 718热力学数据，热力学函数关系或热力学模型，偏摩尔量9无限制条件 ,低压条件下的非理想液相3.简答证明题（共15分，其中3）、4）题请任选一题）1. 答：采用节流装置测量湿蒸汽的干度。原理是当湿蒸汽充分节流后变为过热蒸汽，测得过热蒸汽的温度、压力后得知过热蒸汽和湿蒸汽的焓值，从而求得湿蒸汽的干度。测量过程为等焓过程，由水蒸汽表查得过热蒸汽在P2、T2时的焓值H2，再查出压力为P1时饱和蒸汽焓和饱和液体焓，设湿蒸汽的干度为x，则有： 2. 答：解：于得和即有 本题计算结果表明在100和0.101325MPa条件下，水的汽液两相处于平衡状态。3. 证明：，=4. 解：不能。改进方法：1）把绝热可逆压缩过程12安排在过热蒸汽区，使湿蒸汽变为干气。2）把原等熵膨胀过程改为45的等焓节流膨胀过程。蒸汽压缩制冷循环由四步构成：12 低压蒸汽的压缩23 高压蒸汽的冷凝35 高压液体的节流膨胀，P ，T51低压液体的蒸发 25 南京工业大学化工热力学试题（A）卷资格（闭） 20112012年度第一学期 使用班级化学工程与工艺专业09级 2011.12班级 学号 姓名 成绩 题号一二三四五总分得分二、 资格考试1.单项选择题（每题1分，共40分）本大题解答（用A或B或C或D）请填入下表： 题号12345678910答案题号11121314151617181920答案题号21222324252627282930答案题号31323334353637383940答案1Pitzer提出的由偏心因子计算第二维里系数的普遍化关系式是（ ）。A. B. C. D. 2关于化工热力学研究内容，下列说法中不正确的是（ ）A.判断新工艺的可行性。 B.化工过程能量分析。 C.反应速率预测。 D.相平衡研究3纯物质 PV图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于（ ）。A. -1 B. 0 C.1 D. 不能确定4、范德华方程与RK方程均是常见的立方型方程，对于摩尔体积V存在三个实根或者一个实根，当存在三个实根时，处于中间的实根是 。A.饱和液体体积 B.饱和蒸汽体积 C.无物理意义 D.饱和液体与饱和蒸汽的混合体积5某真实气体符合状态方程，a、b为常数。则当该气体进行绝热膨胀时，膨胀后气体的温度 。A、升高 B、降低 C、不变 D、不能确定6流体流过保温良好的换热器、反应器、混合器等设备时稳流体系热力学第一定律的最简数学表达式为A.H=-Ws B. H=Q C. H=0 D. H1/2u2=Q7下列论述错误的是 。AP-R方程能同时应用于汽、液两相计算，准确度较高。B. R-K方程能同时应用于汽、液两相计算，准确度较高。C.活度系数可以大于1也可小于1。 D.压缩因子可以大于1也可小于1。8下列偏摩尔自由焓表达式中，错误的为（ ）。A. B. C. D. 9. 对于流体混合物，下面式子错误的是 。A、 B、C、理想溶液的 D、理想溶液的 10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。11对单位质量，定组成的均相流体体系，在非流动条件下有 。A. B. C. D. 12对1mol符合Van der Waals状态方程的气体，有 。A. B. C. D. 13对液相是非理想溶液，汽相是理想气体体系，汽液平衡关系式可简化为（ ）。A. B. C. D. 14.无论什么过程，根据热力学第二定律，孤立体系熵变（ ）。A. =0 B. C. 0D. 15.冬天要给-10房间供热取暖，消耗500的功率给房间供热，采用可逆热泵循环（空调）、电热器两种供热方式，哪种供热方式的供热量多？ A热泵 B. 两者相等 C. 电热器 D.没法比较。16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17.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相同的终态。其中已知一个可逆过程的工质熵变为20KJ/（kg.K），另一个不可逆过程的工质熵变 KJ/（kg.K）。A、大于20 B、小于20 C、等于20 D、不能确定。18二元气体混合物的摩尔分数，在一定的T, P下， ，则此时混合物的逸度系数为 。A0.9097B0.8333C0.7849D0.919219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温低压蒸汽的大。20. Wilson方程在工程设计上获得广泛应用，以下不正确的描述为 A. 引入了局部组成的概念以及温度对活度系数的影响，因此