(完整word版)化工热力学期末试卷

化工热力学试题(B)卷(2003〜20XX年度第二学期化学工程与工艺专业01级，2004.6)学号姓名成绩一.选择题(每题1分)超临界流体是下列条件下存在的物质。A•高于TC和高于PCB•高于TC和低于PCC•低于TC和高于PCD.TC和PC对理想气体有(dH/dP)T<0B.(dH/dP)T>0C.(dH/dP)T=0混合气体的第二维里系数A.仅为T的系数B.T和P的函数C.T和组成的函数D.P和组成的函数4•某气体符合P=RT/(V-b状态方程，从V1等温可逆膨胀至V2,则体系的熵变为A.RTln(V2-b)/(V]-b)0C.Rln(V2-b)/(V1-b)D.RlnV2/V1.5•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,同一Rankine循环动力装置，可提高蒸气过热温度和蒸汽压力同一Rankine循环动力装置，可提高乏气压力。对Rankine循环进行改进，采用再热循环。对Rankine循环进行改进，采用回热循环。6•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,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7•某压缩制冷装置的制冷剂在原冷凝器的出口P,T，现T比原冷凝压力下的饱和温度低了5度，其它不变,则制冷循环。A.冷量增加，压缩功耗不变；B.冷量不变，压缩功耗减少冷量减少，压缩功耗减小；D.冷量增加，压缩功耗增加8.二元非理想极稀溶液，其溶质和溶剂分别遵守Henry定律和Lewis--Randll规则.B.Lewis--Randll规则和Henry定律.拉乌尔规则和Lewis--Randll规贝V.D.Lewis--Randll规则和拉乌尔规则.Pitzer提出的由偏心因子①计算第二维里系数的普遍化关系式,式中Bo,B1可由T计算出。rA.B=B0B1®B.B=B0+B1®C.BP/RT=B0+B1®D.B=B0®+B1c对气体氩其偏心因子®，等于A.1B.0C.2D.3混合物中组分i的逸度的完整定义式是。A.dG(_)i=RTdlnf0i，[f(Ji/(丫』)]=1B.dG(_)i=RTdlnf0i,[f(Ji/P]=lC.dGi=RTdlnfQi,fi=1；D.dG()i=RTdlnf0i,f(Ji=1—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A.可逆的B.不可逆的C.不可能的苯(1)和环己烷(2)在303K，0.1013Mpa下形成X1=0.9溶液。此条件下V]=89.96cm3/mol,V2=109.4cm3/mol,V()’=89.99cm3/mol,V(l=111.54cm3/mol，则过量体积VE=cm3/mol。A.0.24；0；C.-0.24D.0.5514•按第二定律，无论什么过程体系的熵变。A.<0B.>0C.=0D.不确定理想气体从同一初态V]作等温可逆膨胀或绝热可逆膨胀到达相同的终态压力，则等温可逆膨胀后体积v2与绝热可逆膨胀后体积V'2相比。A.V2=V'2B.V2>V2C.V2<V'2D.不确定节流效应T-P图上转化曲线是表示的轨迹。A.片=0B.片.<0C.片>0下列偏摩尔性质与溶液性质关系式中，正确的是nmol溶液性质，nM=oA.niM(—_)iB.ZxiM(—_)iC.XiM(—_)iD.纠M(」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=0D.He=0,Ge=-TSe19•下列方程式中以正规溶液模型为基础的是。A.NRTL方程B.Wilson方程Margules方程D.Flory-Huggins方程20•戊醇和水形成的二元气液液相平衡状态，其自由度F=oTOC\o"1-5"\h\zA.0B.3C.2D.1二•填空题(每格1分)1•纯物质P-V图临界等温线在临界点处的斜率，曲率为o2二元混合物焓表达式为H-XFFXzHz+aX^N如选同温同压下符合Lewis-Randll规则的标准态就有厶H=。3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X]dlnY+=o4•单位质量稳流体系能量平衡方程是。5•当T,P一定时，非理想溶液混合性质变化△G=o6.在表格空格处填入合理的性质和关系(每格0・5分)iMM=SXiilnfln①lnYi三.简答题（每题5分）偏摩尔性质有效能3•相平衡准则剩余性质四.综合题（12分）氨冷凝器用冷却水将气态氨冷凝为液氨，冷凝器进出口参数：氨进口：383k,1.2MPa,H]=1897kJ/kg,S]=9.010KJ/（kg.K）氨出口：305k,1.2MPa,H2=565.2kJ/kg,S2=4.689KJ/（kg.K）水进口：293k,0.1MPa,H3=84.10kJ/kg,S3=0.297KJ/（kg.K）水出口：303k,0.1MPa,H4=125.81kJ/kg,S4=0.435KJ/（kg.K）假设冷凝器与周围环境无热交换，环境温度T0=298K。试求：（1）冷凝1Kg汽氨耗用冷却水量（4分）；（2）冷凝1Kg汽氨总损耗功（8分）。2.（12分）.设一制冷能力（冷冻量）为41800kj/l＞节流阀的氨冷冻循环装置，蒸发温度-15C，冷凝温度25=C，过冷度为5=C。假设压缩机绝热不可逆运行，其等爛效率为80%。求（1）在T—S图上表示此循环过程；（3分）（2）每小时制冷剂的循环量（3分）（3）压缩机功耗；（3分）（4）循环制冷系数。（3分）（已知压缩机进口处氨的恰为1644kJ/kg,如果经可逆绝热压缩出口处氨的恰为1866kJ/kg,冷凝器出口过冷氨的恰是514.6kJ/kg.）3.（12分）在T-S图上画出下列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：如AG=O（1）饱和液体节流膨胀；（3分）（2）饱和蒸汽可逆绝热膨胀；（3分）（3）从临界点开始的等温压缩；（3分）（4）过热蒸汽经冷却冷凝为过冷液体（压力变化可忽略）。（3分）4.（14分）乙醇（1）——苯（2）体系45°C下达汽液平衡时，P=302mmHg,x^O.616,45C下蒸汽压PS]=172mmHg,Ps2=222mmHg。气相可视为理想气体，此体系可用GE/RT-Cx^式关联,C为常数，求（1）lnY1和lnY2表达式；（6分）（2）45°C下此体系是否存在共沸物？如存在，试计算恒沸点组成和恒沸点处平衡蒸汽总压。（8分）设C=1.74。化工热力学试题（B卷）解答：（2004・6・）选择题1234567891011121314151617181920ACCCBBAACBACADBADDCD二填空1.0,02.AH=aXX3.XdIny2,=04.AH+l/2Au2+gAZ=Q+W。12,22SAG=RT£Xiln(%*)6.iMM=SXii

lnflnf=£x，ln(f(A)./x.)In①()iln①lnQ=^xilnQ()ilnYiGe/(RT)GE/RT=£xilnYi三、名词解释1、偏摩尔性质：在给定的T,P和组成下，向含有组分i的无限多的溶液中加入1摩尔的组分i所引起一系列热力学性质的变化。2、有效能：体系从所处的状态达到与环境相平衡的可逆过程中，对外界作出的最大有用功称为该体系在该状态下的有效能。3、相平衡准则：各相的温度、压力相同外，各相中各组分的分逸度(化学位)必须相等。4、剩余性质：气体在真实状况下的热力学性质与在同一温度、压力下当气体处于理想状态下热力学性质之间的差额。四综合题1•第一定律，Q=°,w=°,AH=0，1*(1897-565.22)=G水(125-81-84-1)G水=31.93kg氨冷凝器作孤立体系，ASl=G水AS水+1*AS氨=31.93(0.435-0.297)+(4.689-9.010)=0.0853kJ/kg氨冷凝水Wl=T0ASl=298*O.O853=25.41kJ/kg氨冷凝水2.1)如左图3.(1)AH=0(2)AS=0(3)AT=0(4)AP=04.(1)lnr