最新化工热力学考试题目三

1、A .饱和蒸汽B.饱和液体3、超临界流体是下列（A.高于Tc和高于PcC.低于Tc和高于Pc4、对单原子气体和甲烷，A. 0B. 1C. 2D. 35、关于化工热力学研究特点的下列说法中不正确的是（化工热力学考试题目3一、选择题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。2、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（）。D.过热蒸汽C .过冷液体）条件下存在的物质。

2、B. 临界温度和临界压力下D.高于Tc和低于Pc其偏心因子 3，近似等于研究体系为实际状态。解释微观本质及其产生某种现象的内部原因。处理方法为以理想态为标准态加上校正。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。6、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7、(1.5 分)0.1Mpa ,400K 的 N2 1kmol体积约为(3326LB 332.6LC 3.326L3D 33.26m3C 82.05 cm atm / KD 8.314 J/kmol KF列气体通用

3、常数 R的数值和单位，正确的是（33B 1.987cal/kmol K8.314 10 Pa m /kmol K9、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. 0C.110、对理想气体有（D.不能确定）。B. (H/:P)t 0D.( :H / :T)p =011、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 + VdpC. dH = -SdT + VdpB . dH = SdT + VdpD. dH = -TdS -Vdp12、对1mol符合P =RT/（V -b）状态方程的气体,時）T应是（A、R/V; B.R ; C. -

4、R/P ; D.R/T。13、 当压力趋于零时，1mol气体的压力与体积乘积（PV）趋于（）。A.零 B 无限大 C.某一常数D. RT14、不经冷凝，能否将气体通过其他途径变成液体？（）A.能B.不可能15、对 ImolVan der Waals气体，有( A. (?S/?V)T=R/(v-b)C. (?S/?V) T=R/(v+b)C.还缺条件)。B. (?S/?V) T=-R/(v-b)D. (?S/?V) T=P/(b-v)16、纯物质临界点时，其对比温度Tr（）。A . = 0B . < 0 C . > 0D . =117、当压力趋于零时，1mol气体的压力与体积乘积（P

5、V）趋于:a.零b. 无限大 c.某一常数 d. RTA u _4nH)A.=P,nS,nJcniJC I! -(nA)C.丹=一】P,T,njcn-JB.D.i -r：(nG)ai nV,nS,njcniJI：(nU)-i =】T,nS,njcn-iJ18、下列各式中，化学势的定义式是（19、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。(B) T,P 一定,偏摩尔性质就（C）偏摩尔性质是强度性质。（D）强度性质无偏摩尔量20、 对无热溶液，下列各式能成立的是（）。A. SE=0, VE=0B. SE=0, AE=0C. GE=0, AE=021、下列方程式中以正规溶液模型为基

6、础的是（A. NRTL 方程B. Wilson 方程C. Margules 方程22、戊醇和水形成的二元三相气液液平衡状态，其自由度A. 0B. 1C. 2 D. 3D. HE=0, GE= -TSE)。D .Flory-Huggins 方程F=()。23、在一定的温度和压力下二组分体系汽液平衡的条件是（(A). ?V=?L；?V = ?L ( B) ?V?V；?L(C). ?L - 1?V；?V - ?L( D) f1二 fV(f为混合物的逸度)24、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（SSSSA. yi f = x i p i B. y i p = 丫 i x i

7、 p i C . yi p = x i p i D. y i p = x i p i25、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。B. T, P定，偏摩尔性质就一定。C.偏摩尔性质是强度性质。D.偏摩尔吉氏函数等于化学势。26. 关于理想溶液，以下说法不正确的是（）。A、理想溶液一定符合 Lewis-Randall规则和Henry规则。B符合Lewis-Randall规则或Henry规则的溶液一定是理想溶液。C理想溶液中各组分的活度系数均为1。D理想溶液所有的超额性质均为0。27、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

8、体积将随A浓度的减小而（）A.增加 B.减小 C.不变 D.不一定28、苯（1 ）和环己烷（2）在303K ,0.1013Mpa下形成Xo.9溶液。此条件下Vi=89.96cm3/mol，333E3V2=109.4cm /mol， V1 =89.99cm /mol， V2 =111.54cm /mol，则超额体积 V = () cm /mol。A. 0.24B.0C. -0.24D.0.5529、F列偏摩尔吉氏函数表达式中，错误的为（A.B dGi=Vdp-SidTC.30、，P，nj 士F列偏摩尔性质与溶液性质关系式中，正确的是D. Gi一 ILnG /5nv叽n mol溶液性质，nM=（A

9、.C.ni M ixi M ixi M iniM i31、混合物中组分i的逸度的完整定义式是dGi - RTd ln f?,lim f?/（YP）A.=1B.）。dGj = RTd ln ?,lim?/P =1dGj 二 RTd ln ?,li f =132、二元理想稀溶液，其溶质和溶剂分别遵守A.Henry规则和 Lewis-Randll 规则.C.拉乌尔规则和D.dGi = RTd ln f,lim ? =1B. Lewis-Ra ndllLewis-Randll 规则. D. Lewis-Randll规则和Henry规则. 规则和拉乌尔规则.33、S和偏摩尔性质关系式正确的是（A 沪 H

10、 iB. ai= V iC. Mi=G iD. pi= A i34、 Wilson方程是工程设计中应用最广泛的方程。以下说法不正确的是（）。A、引入了局部组成的概念以及温度对丫 i的影响，因此精度高。B适用于极性以及缔合体系。C用二元体系的参数可以推算多元系。D适用于液液部分互溶体系。35. 等温汽液平衡数据如符合热力学一致性，应满足下列条件中（）。A.足够多的实验数据B.(丫 1/ 丫 2) dX 心 0C. （ln y 1） / P t, x 0D. （ln 丫 1） / T p, x036、气体经过稳流绝热膨胀，对外作功，如忽略宏观动能，位能变化，无摩擦损失，则此过程气体焓值。A.增加

11、B.减少C.不变D.不确定37、 节流效应T-P图上转化曲线是表示 的轨迹。A. a j =0B. a j <0C. a j >038、理想的Rankine循环工质是在汽轮机中作 膨胀A）等温 B）等压39、不可逆过程中孤立体系的（A.总熵是增加的，：翦I也是增加的C总熵是减少的，但是增加的C ）等焓 D ）等熵）B. 总熵是减少的，也是减少的D. 总熵是增加的，但是减少的40、卡诺制冷循环的制冷系数与A.制冷剂的性质C.制冷剂的循环速率Rankine循环是由锅炉、过热器、正确 B）错误41、A)）有关。B.制冷剂的工作温度D.压缩机的功率汽轮机、冷凝器和水泵组成。（ ）To,而与

12、具体的变化途径热力学效率进行计算和热力学42、蒸汽压缩制冷中蒸发器置于高温空间，冷凝器置于低温空间。A）正确 B）错误43、稳态流动过程的理想功仅取决于体系的初态与终态及环境温度无关。（）A）正确 B）错误44、要对化工过程进行节能改进，就必须对理想功、损失功、分析。（）A）正确B）错误45、 能量是由火用和火无两部分组成。（）A）正确B）错误46、 关于制冷原理，以下说法不正确的是（）。任何气体，经等 熵膨胀后,温度都会下降 只有当、Jh 0，经节流膨胀后，气体温度才会降低。在相同初态下，等 熵膨胀温度降比节流膨胀温 度降大。任何气体，经节流膨胀后，温度都会下降。47、作为朗肯循环改进的回热

13、循环是从汽轮机（即蒸汽透平机）中抽出部分蒸汽（）。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48、一封闭体系经过一变化，体系从25 C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49、关于制冷循环，下列说法不正确的是（）。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。下说法不正确的是（）。50、对于蒸汽动力循环要提高热效率，可采取一系列措施，以A. 同一 Rankine循环动力

14、装置，可提高蒸气过热温度和蒸汽压力B. 同一 Rankine循环动力装置，可提高乏气压力。C. 对Ran ki ne循环进行改进，采用再热循环。D. 对Ran ki ne循环进行改进，采用回热循环。51、 体系经不可逆循环又回到初态，则热温熵的循环积分（）。A <0B = 0C >052、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53、对膨胀作功过程，等熵效率的定义是不可逆绝热过程的作功量与可逆绝热过程的作功量之比。（）A)正确B）错误54、提高汽轮机的进汽温度和进汽压力可以提高蒸汽动力循环效率。( )A)正确B）错误55、气体从高压向低压作绝热

15、膨胀时，膨胀后气体的压力温度必然降低。( )A)正确B）错误二、填空题1、 （2分）在PT图上纯物质三种聚集态互相共存处称 。2、（2分）常用的8个热力学变量P、V、T、S、h、U、A、G可求出一阶偏导数336个，其中独立的偏导数共112个，但只有6个可通过实验直接测定，因此需要用 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。3、 （2分）纯物质P-V图临界等温线在临界点处的斜率 ,曲率为 <4、 （2分）麦克斯韦关系式的主要作用是 。5、 （2分）描述流体PV咲系的立方型状态方程是 三次方的物态方程。6、（2分）剩余性质的定义是 AM' =。7、（2分）理想溶液的过

16、量性质 ME等于 。8、（6分）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溶液，它们的 H=, V=。9、 （2分）二元混合物容积表达式为 V=X 1V1+X2V2+ aX1X2,如选同温同压下符合 Lewis-Randll 规则的标准态就有 V=。10、 （4分）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X1dln Y1+二 。11、 （2分）溶液中组分i的活度系数的定义是丫 i =。12、 （2分）对封闭体系，单位质量能量平衡方程式是 ，对稳定流动体系单位质量能量的平衡方程式是.13、（2分）孤立体系的熵增表达式是 14、 （2

17、分）一定状态下体系的火 用指体系由该状态达到与 时，此过程理想功。15、 （2分）稳流体系熵方程中熵产生是体系内部 所引起的。16、 （2分）纯物质T-S图两相区水平线段（结线）长度表示 大小。17、 （2分）能量平衡时以热力学 为基础，有效能平衡时以热力学为基础。判断题1、 （1分）一定压力下，纯物质的泡点温度和露点温度是相同的，且等于沸点。（）2、 （1分）在T S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、 （1分）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。（）4、（1分）二元共沸物的自由度为2。（）5、 （1分）理想溶液各组

18、分的活度系数和活度为1。（）6、 （1分）逸度也是一种热力学性质，溶液中组分i的分逸度与溶液逸度的关系为nIn f - * Xi In ?i （ ）7、 （2分）冬天，使室温由10C升至20C，空调比电加热器更省电。（）8、 （2分）对不可逆绝热循环过程，由于其不可逆性，孤立体系的总熵变大于0。（）9、（2分）理想功Wid是指体系的状态变化是在一定的环境条件下按以完全可逆过程进行时，理论上可能产生的最大功或者必须消耗的最小功，因此理想功就是可逆功，同时也是州的负值。（）10、（2分）损失功与孤立体系的总熵变有关，总熵变越大，损失功越大，因此应该尽量减少体系的不可逆性。（）11、（2分）理想功W

19、id是指体系的状态变化是在一定的环境条件下按以完全可逆过程进行时，理论上可能产生的最大功或者必须消耗的最小功，因此理想功就是可逆功，同时也是烟）的负值。（）四、名词解释1、（5分）偏离函数2、（5分）偏心因子3、（5分）广度性质4、（5 分）R-K 方程（Redlich -Kwong 方程）5、（5分）偏摩尔性质6、（5分）超额性质7、（5分）理想溶液8、（5分）活度五、简答题1、（8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。

20、物质临界温度临界压力正常沸点燃烧值Tc，CPc, atmTb，CkJ/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234.429.8068.7548.43、（6分）工程上常见的汽液平衡问题有哪些类型?4、（6分）相平衡的热力学一致性检验5、（6分）卡诺定理的主要内容是是么？6、（6分）如何利用热力学第一定律测量湿蒸汽的干度？7、（6分）什么是理想功、损失功？六、图示或计算题1、 （20分）在T-S图上画出下列

21、各过程所经历的途径（注明起点和箭头方向），并说明过程特 点：女口 G=0（1）饱和液体节流膨胀；（2）饱和蒸汽可逆绝热膨胀；（3）从临界点开始的等温压缩；（4） 过热蒸汽经冷却冷凝为过冷液体（压力变化可忽略）。2、 （15分）25C, O.IMPa下，组分1和2形成二元溶液，其溶液的摩尔焓为H =600 180Xi 20Xi3 （J /mol）.式中X1为组分1的摩尔分数,标准态 按Lewis-Randall定 则计算，求（1） Hi,H2；（ 2）H汽H凳（3）Hl,H2； （4）AH;（5）H E;（15分）3、 （15分）已知某含组分 1和2的二元溶液，可用 ln y=AX 22 , l

22、n y=A X关联，A可视为 常数，60C下达汽液平衡时能形成共沸物， 现测得60C下y"= 14.7, P1S = 0.0174MPa, P2S =0.0667MPa，设汽相可视为理想气体。试求：G E表达式；A值；（3） 60oC下恒沸点组成和平衡蒸汽压。4、 （15分）某动力循环的蒸汽透平机，进入透平的过热蒸汽为2.0MPa , 400C，排出的气体为0.035MPa饱和蒸汽，若要求透平机产生 3000kW功率，问每小时通过透平机的蒸汽流量是 多少？其热力学效率是等熵膨胀效率的多少？假设透平机的热损失相当于轴功的5%。5、（15分）试比较如下几种水蒸汽，水和冰的有效能大小。设环

23、境温度为298K。0.15MPa, 160 C,过热蒸汽;0.3MPa,160 C,过热蒸汽;0.07MPa, 100 C,过冷蒸汽;100 C，饱和蒸汽；0.1MPa, 100 C,饱和水;0.1MPa, 0C,冰。参考答案、选择题1、（1.5 分）C2、（1.5 分）D3、（1.5 分）A4、（1.5 分）A5、（1.5 分）B6、（1.5 分）C7、（1.5 分）D8、（1.5 分）A9、（1.5 分）B10、（1.5 分）C11、（1.5 分）A12、（1.5 分）C13、（1.5 分）D14、（1.5 分）A15、（1.5 分）A16、（1.5 分）D17、（1.5 分）d18、（1

24、 分）A19、（1 分）B20、（1 分）D21、（1 分）C22、（1 分）B23、（1 分）A24、（1 分）D25、（1 分）B26、（1 分）B27、（1 分）A28、（1 分）A29、（1 分）D30、（1 分）D31、（1 分）A32、（1 分）A33、（1 分）C34、（1 分）D35、B36、（1.5 分）B37、（1.5 分）A38、（1.5 分）D39、（1.5 分）D40、（1.5 分）B41、（1.5 分）A42、（1.5 分）B43、（1.5 分）A44、（1.5 分）A45、（1.5 分）A46、（1.5 分）D47、（1.5 分）B48、（1.5 分）C49、（1

25、.5 分）C50、（1.5 分）B51、（1.5 分）A52、（1.5 分）B53、（1.5 分）A54、（1.5 分）A55、（1.5 分）A二、填空题 （共6小题， 12分）1、（2分）三相点2、（2 分） Maxwell 关系式3、（2 分）0,04、 （2分）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.5、（2分）体积6、（2 分）M-M '（T,P 定）7、（2 分）08、（6分）理想溶液， 0，09、（2 分）?V = a X1X210、（4 分）X2 din y ,=011、（2 分）ai/Xi12、（2 分） U= Q+ W H+ 1/2 J+gA z=Q+

26、W 或厶 H+A Ek+A Ep= Q+ W13、（2 分）ds > 014、（2 分）环境基态完全平衡15、（2 分）不可逆性16、（2 分）汽化熵17、（2 分）第一定律；第二定律三、判断题1、（1 分）V2、（1 分）X3、（1 分）V4、（1 分）X5、（1 分）X6、（1 分）X7、（2 分）V8、（2 分）X9、（2 分）X10、（2 分）V11、（2 分）X四、名词解释R*1、 （5分）M -M -M 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。s2、（5分厂二g（Pr）T77 -1.000表示分子与简单的球形流体（氩

27、，氟、氙）分子在形状和极性方面的偏心度。3、（5分）无4、（5分）无5、（5分）偏摩尔性质：ni在T、P和其它组分量n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。6、（5分）超额性质的定义是ME = m -M id ,表示相同温度、压力和组成下，真实溶液与理想溶液性质的偏差。ame与me意义相同。其中GE是一种重要的超额性质，它与活度系数相关。AA7、 （5分）理想溶液有二种模型（标准态）：f iid= Xi fi （ LR）和f=Xi ki （HL ）有三个特点：同分子间作用力与不同分子间作用力相等，混合过程的焓变化，内能变化和体积变化为零，熵变大于零，

28、自由焓变化小于零。8、（5分）无五、简答题R*1、 （8分）偏离函数定义，M =M -M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AM。2、（8分）（1）虽然甲烷具有较高的燃烧值，但在它的临界温度远低于常温，而乙烷的临界 温度也低于夏天的最高温度，也就是说，即使压力再高，也不能使它们液化。（2）尽管己烷的临界压力较低，但它的正常沸点远高于常温，即在常温它不易气化，不利 于燃烧。3、（6分）无4、 （6分）用热力学的普遍原理来检验实验数据的可靠性。检验的基本公式是Gibbs

29、-Duhem方 程。该方程确立了混合物中所有组分的逸度（或活度系数）之间的相互关系。常用的方法是面积检验法和点检验法。 汽液平衡数据的热力学一致性是判断数据可靠性的必要条件，但不是充分条件。3.相平衡的热力学一致性检验5、（6分）所有工作于等温热源和等温冷源之间的热机，以可逆热机效率最大，所有工作于等温热源和等温冷源之间的可逆热机其效率相等，与工作介质无关。n max= 1 T2/T16、 （6分）采用节流原理，当湿蒸汽充分节流后变为过热蒸汽，测定过热蒸汽的温度、压力得 知过热蒸汽的焓值，从而求得湿蒸汽的干度。7、 （6分）理想功是指体系的状态变化是在一定的环境条件下按完全可逆的过程进行时，理

30、论上可以产生的最大功或者必须消耗的最小功。损失功时指给定相同的状态变化时的不可逆实际功与理想功之间的差值。WI=W ac-Wid六、图示或计算题1、（20 分）（1）?H=0（2） ?S=0（3） ?T=0?P=0S2、 -180 - 60x；d%_dHdH1) HH -X2H (1 -xj420 -60xj 40x3dx2dx1H2 = 600 40x32) H= 420J / molH2,640J/mol3) H400J/molH2 =600J/mol4) H 二' XjHj' 人已二' Xj(Hj HJ =洛(瓦HJ X2(l2 -日2)二 X1(420-60xj 40x； -400) X2(600 40x3 - 600)二 20x“ - 20x35) H 已： H =20x4-20x13. 1 )E.22G 二 RT' (Xj In J 二 RT(XrAx2 x2Ax-| ) = ARTx1x22) In fimln A = ln 14.7 =2.6878xT3) 恒沸时，： =1,即x1 / y x2 / y2mVJxjRS 和Py2 =?2X2P；t Y1P