化工热力学期末考试A卷及答案

1、化工热力学期末考试A卷及答案Pren 22 November 2020化工热力学期末试题（A）卷2007-2008年 使用班级 化学工程与工艺专业05级班级 学号 姓名成绩选择1 ,纯物质在临界点处的状态，通常都如 D 0A .气体状态B .液体状态 C .固体状态 D ,气液不分状态2 .关于建立状态方程的作用.以下叙述不正确的是B .A.可以解决由于实验的P-V-T数据有限无法全面了解流体P-V-T行为的问题。B .可以解决实验的P-V-T数据精确度不高的问题。c .可以从容易获得的物性数据（P、V、T、X）来推算较难测定的数据（H,u, S, G）D .可以解决由于P-V-T数据离散不便

2、于求导和积分，无法获得数据点以外的P-V-T的问题。3 ,虚拟临界常数法是将混合物看成一个虚拟的纯物质，从而将纯物质对比态原理的 计算方法用到混合物上。. A oA .正确B .错误4 .甲烷Pc=,处在P尸时，甲烷的压力为B 。A . B . MPa ； C . MPa5 .理想气体的压缩因子Z=l,但由于分子间相互作用力的存在，实际气体的压缩因 子C 0A .小于1 B .大于1 C ,可能小于1也可能大于16 .对于极性物质，用C状态方程计算误差比较小,所以在工业上得到广泛应 用nA . vdW 方程，SRK ； B . RK, PRC . PR, SRKD . SRK,维里方程7 .正

3、丁烷的偏心因子g,临界压力Pc=则在7时的蒸汽压为p,.月10一。. 0.2435 MPa oAA .正确B .错误8 .剩余性质MR的概念泉表示什么差别的B °A.真实溶液与理想溶液 B .理想气体与真实气体C.浓度与活度 D.压力与逸度9 .对单位质量，定组成的均相流体体系，在非流动条件下有AA . dH = TdS + VdpB . dH = SdT + VdpC . dH = -SdT + VdpD . dH = -TdS -Vdp10 .对Imol符合Van der Waals状态方程的气体，有 A 。A . (S/V)T=R/(v-b)B . (S/V)T=-R/(v-b

4、)C . (S/V)T=R/(v+b)D . (S/V)T=P/(b-v)11 .吉氏函数变化与尸-V"关系为则G，的状态应该为A . T和产下纯理想气体 B . r和零压的纯理想气体 C . 7和单位压力的纯 理想气体12 .关于偏摩尔性质，下面说法中不正确的是B ,A .纯物质无偏摩尔量B . T, P一定，偏摩尔性质就一定。C.偏摩尔性质是强度性质D .强度性质无偏摩尔量。13 .活度的表达式是：A .a）5；B.3片；C. /； D.14 .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浓度的戒小 而减小，则B的偏摩尔体积将随A浓度的减小而A .A .增加 B .

5、减小 C .不变 D.不一定15 .苯（1）和环己烷（2）在3O3K,下形成X产溶液。此条件下V尸mol, V2=mol, 匕二mol,匕=mol,则过量体积 VE= A cnf/mol。A .B . 0C .D .16 .在和2atm下水的化学位与水蒸气化学位的关系为B0A . M水）二 M汽）B . M汽）M水）c . M水）M汽）D .无法确定17 .二元非理想极稀溶液,苴溶质和溶剂分别遵守A 0A . Henry 定律和 LewisRandH 规则.B . LewisRandll 规则和 Henry 定律.C .拉乌尔规则和Lewis-Randll规则.D . Lewis-Randll

6、规则和拉乌尔规则.18 .能用于汽液平衡同时计算汽相和液相体积的状态方程是工A . SRK方程 B . PV=RT C .范德华方程 D .截断维里方程19 .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 .饱和液相摩尔体积B .饱和汽相摩尔体积C .无物理意义20 .混合物的逸度f与组分逸度人之间的关系是DA .B . f=Z AC . f二ZxJn/id . lnf=Z*Jn'i，Xi21 .偏摩尔性质的表达式为B 022 .不可逆过程中孤立体系的D .A .总烯总是增加的，惘也是增加的。B .总炳总是减少的，惘也是减少的。C .总烯是减少的，但爆是增加的。D .总烯是

7、增加的.但婶是减少的。23 .一封闭体系经过一变化，体系从25C。恒温水浴吸收热量8000kJ,体系熠增25kJ/K,则此过程是：C °A可逆的 B .不可逆的C不可能的24 .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，此二过程环境烯变存在A 户A .（AS jf）可逆v（AS环）不可逆B .（AS环）可逆（AS环）不可逆C .（AS环）可逆二（AS环）不可逆D .（AS环）可逆二025 .在下四氯化碳（1）-乙醇（2）体系的恒沸点是占=0.613和C。，该温度下两组分的饱和蒸汽压分别是和，恒沸体系中液相的活度系数为A ,A .= 1.38, y2 =

8、 1.693B . % = 0.38, /2 = 0.693C . % = 1.83,= 1.36926 .某压缩制冷装置的制冷剂在原冷凝器中因冷却介质改变，比原冷凝压力下的饱和温度低了 5度，则制冷循环 A 0A .冷量增加，功耗不变B .冷量不变，功耗戒少C ,冷量减少，功耗减小D .冷量增加，功耗增加27 .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.则此过程气体蛤值.B 0A .增加 B .戒少 C .不变 D .不确定28 .吸收式制冷循环中解吸器，换热器，吸收器和泵这一系统的作用相当于另一类制冷循环的 CA .节流阀 B .膨胀机。,压缩机29 .关于做功

9、和加热本领的描述，不正确的是 C 0A .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。30 .损失功也是过程可逆与否的标志，因此有C°A . WL-To* S 体B . WLTo*AS 环C . WLTo*AS s. D . WL-To*AS ®31 .理想的Rankine循环工质皋在汽轮机中作D膨胀A .等温B .等压C .等蛤D .等炳32 .相同的压力下，对外作功的绝热膨胀比节流膨胀温度降低程度A* .大B . /

10、JC .相同33 .制冷剂进入压缩机时的状态是 C ,A.流体B,汽液混合状态p.饱和蒸汽或过热蒸汽34 .评价蒸汽压缩制冷循环的技术经济指标是D .A.单位制冷量B.制冷剂每小时循环量C.压缩机消耗功率D.制冷系数35 .吸收式制冷呈消耗B而实现制冷的目的A .功B .热能C .机械能36 .对同一朗肯循环装置，如果提高蒸汽的过热度，则苴热效率C ,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37 .关于制冷原理，以下说法不正确的是 D 0A .任何气体，经等炳膨胀后,温度都会下降。B .只有当内0,经节流膨胀后，气体温度才会降低。C

11、 .在相同初态下，等熠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。38 .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一 C 0A . 18 ； B . 8 ； C 28 ； D . 48O39 .同一热机在夏天的热机效率比在冬天的热机效率B ,A .相同 B .低 C .高 D .不一定40 .卡诺制冷循环的制冷系数与B 有关。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41 .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T。,而与具体的变化途径无关。A 0A .正确B .错误42 . Wilson活度系数关联式基

12、于 AA,无热溶液理论B.正规溶液理论C.理想溶液理论D.电解质溶液理论43 .下列二元系统的活度系数表达式为常数）,可接受的是DA . % =a xv /2 =/7-x,C . In/, Iny2=B . 7, = + a x2. % =1 + 4西D. ln%=ax；,44 . Henry 规则 C ,B.仅适用于溶质组分；A.适用于理想溶液的溶质和溶剂；C适用于稀溶液的溶质组分45.900, 1 atm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：P； =1.343几p； =0.535,” 则汽液平衡组成斯和分别是 A 0A,B,C . ,D,46 .容积Inf的

13、刚性封闭容器中盛有水与水蒸汽混合物，其压力 = 4bar,质量为5kg,则干度C °A .B .C ,D .47 .二元气体混合物的摩尔分数y= 0.3,在一定的7；产下，01=0.9381, 02=0.8812,则此时回合物的浇度系数为C 0A .B .C .D .48 .由纯组分形成理想溶液时，苴泡合焰阿"A °A . >0 ；B .=0 ；C . <0 ；D .不确定。49 .要加热50C。的水，从热力学角度，用以下哪一种热源，损失功最小A oA . 60co的热水B . 80C。的热水C . 100C。的饱和蒸汽，D . 120C。的过热蒸汽5

14、0 .对于反应H式g） + ；O2（g）fH2OQ）当其中O2因反应消耗时，反应度£为A mol0A .B .C .D .二.计算（12分）雾是由许多微小球形水滴组成的，其直径约为lOm。由于表面张力的作用.在水滴内的压力比其外压要大，其间的压差可用p=25/r表示，式中3 代表水的表面张力，r为液滴的半径。25c时水的表面张力为。由于雾滴在大气中形成，水的逸度会因含有杂质而降低，问：至少溶解多少杂质才能使雾滴在25c时不消失(设其服从 Lewis-Randall 规则)(提示弛1 =_L, A(ln f )T =,L 6p Jr RTRT解： p=26/r = 2xxlO 3)=(

15、kPa)din flVV因为=，贝月=苏小 dp T RTRT4 J /如果液滴存在，则液相中/、。=力八。）。所以/° 一 /Q = f HyO(1 a/Q)= f»yO /杂质 5,一d： =ln/3 J H.O - JfhOa/1 八八44 . Afx杂质=一7- = A(ln/)r (汪忌. ；11.0H.Ov18x10贝 =N)=x 277.6 xlO3 = 2.012x10" RT 8.314x298.15化工热力学试题（A）卷20102011年度第一学期使用班级 化学工程与工艺专业08级班级 学号 姓名 成绩题号四五总分得分一、 资格考试（共60分）

16、1.单项选择题（每题1分，共20分）1 .虚拟临界常数法是将混合物看成一个虚拟的纯物质，从而将纯物质对比态原理的计算方法用到混合物上。.A .正确B .错误2 .对理想气体有A . （dH!dP<0 B. （pH!dP>0 C. （dH/oP =0 D. （oH/&T）p=03 .蜡产生AS,是由于而引起的。 AA.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4 .以下4个偏导数中只有是偏摩尔性质。5 .分离过程的有效能损失A. > 0 B. < 0 C. = 0 D.可正可负6 .超临界流体是下列条件下存在的物质

17、A.高于Tc和高于Pc B.高于Tc和低于PcC.低于Tc和高于Pc D.位于Tc和Pc点7 .纯流体在一定温度下，如压力低于该温度下的饱和蒸汽压，则此物质的状态为一OA .饱和蒸汽 B.饱和液体C .过冷液体D.过热蒸汽8 .对理想溶液具有负偏差的体系中，各组分活度系数节_。A . >1 B. =0 C. = 1 D. < 19 .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，则此过程气体始值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

18、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u.一气体符合a的状态方程，在等温下当气体从vi可逆膨胀至V2时，则 V-p体系的焙变A、kB、.思12 .溪化锂-水吸收制冷循环过程的制冷剂是A、水 B、滨化锂和水 C、溪化锂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、 B、 C、14 .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OA.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

19、蒸气热力学性质表， 则需要一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oA、= lim MfB、Hi = Ui + PViXT）c、理想溶液的%=匕Ui=Uj D、理想溶液的3= Sj G, = G,17 .冬天要给-10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（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y= 0.3,在一定的T,P下,由=0.9381, Q=0.8812,则此时混合物的逸

20、度系数为。A .B .C .D .19 .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 oA . 18 ； B . 8 ； C . 28 ； D . 48O20 . 90C。，latm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：P；=l.343,?, p；= 0.535,如，则汽液平衡组成内和,分别是=A . , B . ,C . ,D.,2.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V亚2时应采用 O2 .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

21、是 c3 .对理想溶液,AH=,AS=, AG=。4 .同一热机在夏天的热机效率比在冬天的热机效率 o5 .在二氧化碳PVT关系测定实验中,当体系温度25C。一般测得CO?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（V或或=）OCE6 ,等温条件下，二元体系中超额自由蛤函数不与组分i的活度系数九的关系KI为 O7 .在真实气体混合物P-0时，组分，的逸度系数内等于,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

22、件：（1）。：力=献； （2） P= =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P：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100C。和时水的有关性质如下，试计算该条件下汽、液相的摩尔Gibbs自由烙。本题计算结果说明了什么问题卬=419.06k J,kg, 尸=2676.0% J kg-】，Sv =7.3554 kJ - kg-x -,S' =1.30693. （5分）已知：GE=HE-T-S，证明（卷2）px=-黑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

23、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C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1 1121314151617181920RAcRRnAccA2 .填空题（每空1分，共15分）I .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3 . AH+1&J+gAZ = Q + Ws，AH=O, AH = g , AH = VV524 . 0, 一 R Z（x In x,）, RT Z（xr In 再）4.低G上6 . = ln/i +x2ln/2

24、 Ki7 . 18 .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2热计 .XI 节直阀10 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 一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焙值，从而求得湿蒸汽的干度。测量过程为等焰过程，由水蒸汽表查得过热蒸汽在P2、T2时的焰值H2, H=H.再查出压力为P1时饱和蒸汽焰和饱和液体烙H,设湿蒸汽的干度为X,则有：2 .答：解：于 G = ” 一 TS 得 G' = -68.6IV- mol-1 和 Gv =

25、-68.67V - mol即有G，=G，本题计算结果表明在100C。和条件下，水的汽液两相处于平衡状态。3 .证明：Ge=He-TSe, = -se T T T2 T24.解：不能。改进方法：1）把绝热可逆压缩过程1-2安排在过热蒸汽区，使湿蒸汽变为干气。2）把原等嫡膨胀过程改为4-5的等焰节流膨胀过程。蒸汽压缩制冷循环由四步构成：1'-2,低压蒸汽的压缩2,-3高压蒸汽的冷凝3一5高压液体的节流膨胀，P I , T 15- 1，低压液体的蒸发化工热力学试题（A）卷20112012年度 使用班级 化学工程与工艺专业09级班级 学号 姓名 成绩、资格考试1. 立项选择题（每题1分，共40

26、分）1 . Pitzer提出的由偏心因子。计算第二维里系数的普遍化关系式是（C ）。A. 8 = 85* B. B =RPC. =8°+ 3D. B = B（）+BlRT2 .关于化工热力学研究内容，下列说法中不正确的是（C ）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（B ）。A.-lB.OD.不能确定4、范德华方程与R-K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

27、汽的混合体积5 .某真实气体符合状态方程尸=三-E匕司，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OA、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CA. A H=-Ws B. A H=QC. A H=0 D. A H + 1/2 A u:=Q7 .下列论述错误的是B 0A . P-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loD.压缩因子可以大于1也可小于1 o8 .下列偏摩尔自由焰表达式中，错误的为（

28、D ）。9 .对于流体混合物，下面式子错误的是 D 0A、= lim MiB、Hi = Ui + PVi'TOc、理想溶液的已=匕Ui = u. D、理想溶液的a = G,t1。 .关于偏摩尔性质，下面说法中不正确的是（B ）A .纯物质无偏摩尔量。 B . T, P一定，偏摩尔性质就一定。C.偏摩尔性质是强度性质。D.偏摩尔自由焰等于化学位。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 0A. dH=TdS + VdpB. dH=SdT + VdpC. dH = -SdT + VdpD. dH = -TdS -Vdp12 .对Imol符合Van der Waals状

29、态方程的气体，有BA,剧B.RVbr fas) rn (as p'dV )T V+b' dV )T b-V13 .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(B )。入. yj = XR'B. yiP = Yix,P-c. yF = x#；P：D.y.p = xip"14 .无论什么过程，根据热力学第二定律，孤立体系炳变(D )。A. =0B. <0C. >0 D. >015 .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(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

30、者相等C.电热器 D.没法比较。16 .要加热50C。的水，从热力学角度，用以下哪一种热源，损失功最小(A)C°的热水C°的热水C°的饱和蒸汽，D. 120C。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炳变为20KJ/ (),另一个不可逆过程的工质嫡变CKJ/ ()。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弘=。4,在一定的T、P下，应=0.9181, 02=0.7812,则此时混合物的i兔度系数为 B 0A .B .C .D .19 .关于做功和加热

31、本领的描述，不正确的是(C )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。21 .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浓度的增加 而减小，则B的偏摩尔体积将随B浓度的增加而（B ）A.增加B.减小 C.不

32、变 D.不一定22 .对无热溶液，下列各式能成立的是（D ）.A. SE=0, VE=0 c. ge=o, ae=oB. SE=0f Ae=0D. HE=0f GE= H23 .偏摩尔性质的表达式为B °24 .一封闭体系经过一变化，体系从25C。恒温水浴吸收热量7000kJ,体系焙增25kJ/K,则此过程是B_oA可逆的 B .不可逆的 C不可能的25 .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，此二过程环境燧变存在 B 0A . （AS环）可速,（AS环）不可逆B . （AS环）可逆 （AS环）不可逆C . （AS环）可逆=（AS环）不可逆 D .

33、 （AS环）可逆=026 .对于蒸汽动力循环要提高热效率，可采取一系列措施.以下说法不正确的是 B.A.同一Rankine循环动力装置，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Rankine循环进行改进，采用再热循环。D.对Rankine循环进行改进，采用回热循环。27 .二元非理想极稀溶液,其溶质和溶剂分别遵守上A. Henry 定律和 Lewis-Randll 规则.B. Lewis-Randll 规则和 Henry 定律.C.拉乌尔规则和Lewis-Randll规则.D. Lewis-Randll规则和拉乌尔规则.28 .气体经过稳流绝热膨胀

34、，对外作功，如忽略宏观动能.位能变化，无摩擦损失. 则此过程气体始值B 。A .增加 B .减少 C .不变 D .不确定29 .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（C）。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D.饱和汽相线，饱和液相线，超临界区30 .混合物的法度与纯组分速度之间的关系是C .A. f =；B. f = £ 乙；AC. In/= 2 A； In A ；D. ln/=x, ln/°- Xi-31 .冰箱在夏天的制冷系数比在冬天的一°A .相同 B .低 C .高 D .不一定