化工热力学期末考试A卷及答案.docx
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化工热力学期末考试A卷及答案
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
姓名
班级学号姓名成绩
DO
C.固体状态
D.气液不分状态
.选择
1.纯物质在临界点处的状态，通常都是
A.气体状态B.液体状态
2.关于建立状态方程的作用，以下叙述不正确的是BO
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数据离散不便于求导和积分，无法获得数据点以外的P-V-T的问题。
从而将纯物质对比态原理的计算方法用到混
合物上。
A
O
A.
正确
B.错误
4.甲烷
Pc=4.599MPa,处在Pr=0.6时，甲烷的压力为
A.
7.665MPa
B.2.7594MPa;
3.虚拟临界常数法是将混合物看成一个虚拟的纯物质,
C.1.8396MPa
5.
理想气体的压缩因子
A.小于1
Z=1，但由于分子间相互作用力的存在，实际气体的压缩因子
B.大于1C.可能小于1也可能大于1
6.
对于极性物质，用
A.vdW方程,
C.PR,SRK
C状态方程计算误差比较小，所以在工业上得到广泛应用。
SRK;B.RK,PR
D.SRK，维里方程
7.
正丁烷的偏心因子
错误!
未找到引用源。
=0.193，临界压力Pc=3.797MPa则在Tr=0.7时的蒸汽压
PsPc101
0.2435MPa。
8.
9.
A.正确
B.错误
剩余性质MR的概念是表示什么差别的
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
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+VdpB.dH=SdT+Vdp
C.dH=-SdT+VdpD.dH=-TdS-Vdp
10.对1mol符合VanderWaals状态方程的气体，有A
A.（?
S/?
V）T=R/（v-b）B.
C.（?
S/?
V）T=R/（v+b）D.
（?
S/?
V）T=-R/（v-b）
（?
S/?
V）T=P/（b-v）
11.吉氏函数变化与P-V-T关系为GigT，PGx
RTlnP，则Gx的状态应该为
A.T和P下纯理想气体B.T和零压的纯理想气体C.T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
A.纯物质无偏摩尔量B.T,P—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
13.活度的表达式是
A.fi/fiO
o
id
fi/fi
fi/fiO
fi/fid
o
14.等温等压下，在
的偏摩尔体积将随A浓度的减小而
A.增加B.减小
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
A
C.不变
D.不一定
15.苯
（1）和环己烷
（2）在303K,0.1013Mpa下形成Xi=o.9溶液。
此条件下Vi=89.96cm3/mol,
V2=109.4cm3/mol,«=89.99cm3/mol,V2=111.54cm3/mol，则过量体积VE=A
cm3/molo
A.0.24
C.-0.24
16.在373.15K和2atm
A.□水）=□汽）
C.卩水）＞卩汽）
B.0
D.0.55
下水的化学位与水蒸气化学位的关系为_BB.卩汽）＞卩水）
D.无法确定
17.二元非理想极稀溶液
A.Henry定律和Lewis--Randll规则.C.拉乌尔规则和Lewis--Randll规则.
其溶质和溶剂分别遵守__A
B.Lewis--Randll规则和Henry定律.D.Lewis--Randll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
A.SRK方程B.PV=RTC.范德华方程
Ao
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
Bo
C.无物理意义
20.混合物的逸度f与组分逸度
fi之间的关系是
A.f=
Xifi
B.f=
fi
C.f=
XiInfi
D.Inf=
xiln?
i/xi
21.偏摩尔性质的表达式为
nF
nS
niT,nV,nji
niT,P,nji
nH
nP
XiT,P,nji
niT,P,nji
22.不可逆过程中孤立体系的D。
A.总熵总是增加的，14!
也是增加的。
B.总熵总是减少的，tffl也是减少的。
C.总熵是减少的，但I恫是增加的。
D.总熵是增加的，但是减少的。
23.一封闭体系经过一变化，体系从25C恒温水浴吸收热量8000kJ,体系熵增25kJ/K，则此过程
是C。
B.不可逆的
C不可能的
A可逆的
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，此二过程环境熵变存在A
（AS环）可逆＜（AS环）不可逆
B.（AS环）可逆＞（AS环）不可逆
（AS环）可逆=（AS环）不可逆
D.（AS环）可逆=0
25.在
A.11.38,21.693
B.10.38,20.693
C.11.83,21.369
26.某压缩制冷装置的制冷剂在原冷凝器中因冷却介质改变,则制冷循环A。
比原冷凝压力下的饱和温度低了5度,
A.冷量增加，功耗不变
C.冷量减少，功耗减小
B.冷量不变，功耗减少
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，则此过程气体焓值B。
A.增加
B.减少
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
C___
A.节流阀
B.膨胀机
C.压缩机
29.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。
30.损失功也是过程可逆与否的标志，因此有
A.WL=T*△S体B.WL=T*△S环C.
C。
WL=T*△S总D.WL=-10*△S总
31.理想的Rankine循环工质是在汽轮机中作_
A.等温B.等压C.等焓
D膨胀
DI.等熵
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.小C.相同
33.制冷剂进入压缩机时的状态是
101.3kPa下四氯化碳
（1）-乙醇
（2）体系的恒沸点是xi0.613和64.95C，该温度下两组
分的饱和蒸汽压分别是73.45和59.84kPa,恒沸体系中液相的活度系数为
A.流体
.汽液混合状态CI.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
A.单位制冷量
35.吸收式制冷是消耗
A.功B
B
I.热能
而实现制冷的目的
C.机械能
36.对同一朗肯循环装置，如果提高蒸汽的过热度，则其热效率A.有所提高，乏气干度下降
C.有所提高，乏气干度增加
B.不变，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
A.任何气体，经等熵膨胀后,温度都会下降。
B.只有当JT0,经节流膨胀后，气体温度才会降低。
C.在相同初态下，等熵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18C,则氨制冷循环的冷凝温度应选
A.18C；B.8C；C.28C；
Co
D.48Co
39.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
B
D.不一定
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
有关。
B.制冷剂的工作温度
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
To,而与具体的变化途径无关。
Ao
A.正确
.错误
42.Wilson活度系数关联式基于一Ao
A.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
D
A.1
X1,2
X2
X2,
Xi
C.In1
X2,In2
Xi
D.In
2
X2,
In
2
X1
44.
Henry规贝廿Co
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
B.仅适用于溶质组分;
45.
90C,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:
Do
B.制冷剂每小时循环量C.压缩机消耗功率DI.制冷系数
s
P1
A.0.576,0.773
B.0.773,0.576
C.0.424,0.227
D.0.227,0.424
s
1.343atm,p20.535atm，则汽液平衡组成*和屮分别是—A
46.容积1m3的刚性封闭容器中盛有水与水蒸汽混合物，其压力
P4bar,质量为5kg，则干度x=
A.0.569
B.0.659
C.0.431
0.341
47.二元气体混合物的摩尔分数y10.3，
在一定的T,P下,
0.9381,
?
0.8812，则此时
■2
混合物的逸度系数为C
A.0.9097
B.0.9827
C.0.8979
0.9192
48.由纯组分形成理想溶液时，其混合熵△
A.>0;B
.=0；
_id八
S_A_
.<0;
.不确定。
49.要加热50r的水,
A.60r的热水
从热力学角度，用以下哪一种热源，损失功最小
B.80r的热水
0
C.100r的饱和蒸汽，D.120r的过热蒸汽
50.对于反应H2（g）-02（g）
2
H2O（I）当其中O2因反应消耗0.2mol时，反应度&
为Amolo
A.0.4B.0.2C
.0.5
.0.1
二.计算（12分）雾是由许多微小球形水滴组成的，其直径约为10「6mo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=2S/r表示，式中S代表水的表面张力，r为液滴的半径。
25r时水的表面张力为0.0694N.m-1o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
25r时不
消失？
（设其服从Lewis-Randall规则）（提示
Inf
V
RT
（Inf）T
V
RT.p，
解：
△p=2§岸2>0.0694/（0.51戾）=277.6（kPa）
pTRT，则（Inf）TS
如果液滴存在，则液相中fH2O
fH2O.xH2O
所以go仏。
fH2O（1XH2O）=
fH2O.X杂质
f
X杂质—
H2O
H2O
fH2O
fH2O
fH2O
（ln
f）T（注意:
df
ln
fInf）
贝yX杂质RT.p
RT
18103
8.314298.15
277.6
1032.012
103
化工热力学试题（A）卷
2010~2011年度第一学期使用班级化学工程与工艺专业08级
2010.12
姓名
班级
学号
成绩
一、资格考试（共60分）
1.单项选择题（每题1分，共20分）
1.
B.错误
2.
对理想气体有
A.H/Pt0
B.H/PT0C.H/PT0
D.
3.
熵产生Sg是由于
而引起的。
A.体系与环境之间的热量交换
C.体系内部的不可逆性
B.体系与外界功的交换
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.
A.3
n
ins,nv,nj
分离过程的有效能损失
A.>0
B.<0
B.
Ex,L
nH
ni
C.=0
ns,p,nj
C.
nG
niT,P,nj
D.可正可负
D.
nA
ninv,T,nj
题号
-一一
二二二
-三
四
五
总分
得分
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
6.
超临界流体是下列条件下存在的物质
A.咼于Tc和咼于PcB.咼于Tc和低于Pc
C.低于TC和高于PcD.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A.饱和蒸汽B.饱和液体C.过冷液体D.过热蒸汽
对理想溶液具有负偏差的体系中，各组分活度系数Y
A.>1B.=0C.=1D.<1
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,则其热效率
A.有所提高，乏气干度下降
C.有所提高，乏气干度增加
而温度等其余条件不变,
B.不变，乏气干度增加
D.热效率和干度都不变
11.一气体符合p長的状态方程，在等温下当气体从
V1可逆膨胀至V2时，则体系的熵变
A、RTlnV2b
V1
B、RlnV^
V1b
C、
Rin—
V1
12.
溴化锂-水吸收制冷循环过程的制冷剂是O
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、4.0
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
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，其自由度为独立状态参数的已知条件。
A、0,1B、1,1
C、
如要查询水的饱和蒸气热力学性质表,
则需要个
D.1,2
16.对于某一温度压力下的流体混合物，下面式子错误的是
17.
18.
Mi代Mi
B、Hi
UiPVi
C、理想溶液的ViViUiUiD、理想溶液的SiSiGi
Gi
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.两者相等C.电热器
D.没法比较。
?
二元气体混合物的摩尔分数y10.3，在一定的T,P下，?
0.9381,?
0.8812则此
时混合物的逸度系数为
A.0.9097
B.0.9827
C.0.8979
D.0.9192
如当地冷却水温度为常年18C，则氨制冷循环的冷凝温度应选
A.18C；B.8C；
C.28C；
O
D.48Co
20.90C,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:
p：
1.343atm,p；
0.535atm，则汽液平衡组成Xi和y分别是
A.0.576,0.773
B.0.773,0.576
C.0.424,0.227
D.0.227,0.424
共20分）
1•普遍化三参数求取压缩因子Z的方法有
。
在Vr2时应米
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
，应用于换热器的简化形式是
，应用于离心泵的简化形式
3.对理想溶液，△H=
△S=
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25C—般测得CO2的泡点压力稍
点压力，而理论上CO2在该状态时泡点压力
.露点压力（＜或＞或=）O
ge
6.等温条件下，二元体系中超额自由焓函数苻与组分i的活度系数i的关系为
7.在真实气体混合物i0时，组分i的逸度系数j等于
8.
的正确性；
（2）、检
（二元体系）。
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；（3）、从一个组元的偏摩尔量推算另一组元的
9.说出下列汽液平衡关系适用的条件:
（1）?
5?
iXi
⑵PyiPsiXi_
3.简答证明题（共20分）
1.
P的湿蒸汽干
（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
度示意图，标出需要测量的参数并讲述原理。
2.
H1419.06kJkg1,
（5分）由水蒸汽性质表查得100C和0.101325MPa时水的有关性质如下，试计算该条件下
11
1.3069kJkgK
汽、液相的摩尔Gibbs自由焓。
本题计算结果说明了什么问题?
Hv2676.0kJkg1,Sv7.3554kJkg1K1,S1
gV
3.（5分）已知：
GEHE-TSE，证明
（一）p,x
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。
T
71
5
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:
2.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
1
2
2.H
2
ugZQWs，
Ws
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
C
C
A
A
D
D
B
A
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
B
A
C
B
B
D
A
C
C
A
3.0,
（XiInXi），RT（XiInXi）
4.低
5.
6.
ge
RT
X,lnrx21n2
7.
8.
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，H1
H2，再查出压力为P1时饱和蒸汽焓Hg和
饱和液体焓HI，
设湿蒸汽的干度为
X，则有:
H1
XHg（1
X）Hl
H1H|
HgH|
2.答:
解：
于GHTS得
G1
68.61kJmol1和Gv68.67kJmol1
1
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。
即有G1
Gv本题计算结果表明在100C和0.101325MPa条件下，水的汽液两相处于平衡状态。
3.证明:
GEH十，竽A
He
Ge
T
T
SE
he
—
1
he
SE
T
P,X
T
P,X
T
P,xT2
T
TP,x
T
he
H
-T2=-
T2
P,X
4.解：
不能。
使湿蒸汽变为干气。
2）
改进方法：
1）把绝热可逆压缩过程1-2安排在过热蒸汽区,把原等熵膨胀过程改为4-5的等焓节流膨胀过程。
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
3-5高压液体的节流膨胀，PJ,T；
5-1'低压液体的蒸发
化工热力学试题（A）卷
2011~2012年度使用班级化学工程与工艺专业09级
班级学号
二、资格考试
1.单项选择题（每题1分，共40分）
1.Pitzer提出的由偏心因子
A.B叭［b1
C.理B0Ib1
姓名
成绩
RTc
2.关于化工热力学研究内容,
A.判断新工艺的可行性。
计算第二维里系数的普遍化关系式是（
B.BB0|B1
D.BB0
B1
）。
下列说法中不正确的是（
B.化工过程能量分析。
C）
C.反应速率预测。
D.相平衡研究
B）。
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.-1B.0C.1D.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,
B.饱和蒸汽体积
D.饱和液体与饱和蒸汽的混合体积
当存在三个实根时，处于中间的实根是C。
A.饱和液体体积
C.无物理意义
5.某真实气体符合状态方程
TV讥，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_D。
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、最简数学表达式为C
反应器、混合器等设备时稳流体系热力学第一定律的
A.AH二Ws
B.△H=Q
C.△H=0
2
D.AH+1/2Au=Q
7.下列论述错误的是_B
A.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1。
D.压缩因子可以大于1也可小于1。
&下列偏摩尔自由焓表达式中，错误的为（
A.Gii
B.
dGiVidPSidT
C.Gi
nG
D.
Gi
n
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