化工热力学复习题及答案(共11页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上化工热力学课程模拟考试试卷 A 开课学院：化工学院，专业：材料化学工程 考试形式： ，所需时间： 分钟考生姓名： 学号： 班级： 任课教师： 题 序一二三总分1234512得 分评卷人一、基本概念题(共40分，每小题2分)(选择、填空与判断题，判断题对的写T，错的写F)1理想气体的压缩因子，但由于分子间相互作用力的存在，实际气体的压缩因子 。(A) 小于1 (B) 大于1 (C) 可能小于1也可能大于1 (D) 说不清楚2甲烷，处在时，甲烷的压力为 。(A) 15.33MPa (B) 2.7594 MPa； (C) 1.3797 MPa (D) 1.1746 MPa3

2、关于建立状态方程的作用，以下叙述不正确的是 。(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。4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， 5剩余性质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 6纯物

3、质在临界点处的状态，通常都是 。(A) 气体状态 (B) 液体状态(C) 固体状态 (D) 气液不分状态7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) 反应速率预测(C) 化工过程能量分析 (D) 相平衡研究8对单位质量，定组成的均相流体系统，在非流动条件下有 。(A) (B) (C) (D) 9对1mol符合Van der Waals状态方程的气体，有 。(A) (B) (C) (D) 10汽液平衡关系的适用的条件_ _。(A) 无限制条件(B) 低压条件下的非理想液相(C) 理想气体和理想溶液(D) 理想溶液和非理想气体11在条件下，高分子溶液中溶

4、剂的热力学性质为零的是 。(A) 过量偏摩尔混合热(B) 过量偏摩尔混合热(C) 过量化学位(D) 过量偏摩尔热力学能12在条件下，高分子溶液的Flory-Huggins相互作用参数为 。(A) >0 (B) <0(C) =0 (D) =1/213当物体的温度大于其临界温度、压力大于其临界压力时，该物体所处的状态称为超临界流体。 ( )14若忽略动能或位能的变化，稳流过程的能量平衡式为：，则该式对可逆与不可逆过程均适用。 ( ) 15工程上，制冷循环的实际轴功可按下式计算：。 ( )16对绝热混合过程，物系熵变。 ( )17物系状态变化时所具有的最大作功能力称为理想功，它的数值大小

5、与环境状态无关。 ( )18理想溶液 ， 。19对二元溶液，溶液性质M与其组份的偏摩尔性质和之间的关系为 。20节流过程为 过程。可逆绝热压缩（膨胀）过程为 过程。二、计算题(50分，共5小题，每小题10分)1试用普遍化Virial方程计算丙烷气体在378K、0.507MPa下的剩余焓和剩余熵。已知丙烷的物性参数为：、。剩余焓与剩余熵的计算公式为：；其中：； ，、分别为对比温度和对比压力。2在473K、5MPa下二元气体混合物的逸度系数满足下列关系：，式中，为组分1和组分2的摩尔分率，试求、的表达式，并求出当时的、各为多少？已知：。3已知环己烷(1)苯酚(2)二元系统在144的气液平衡形成恒沸

6、物，恒沸物组成。已知144时物质的饱和蒸气压，。该溶液的过量Gibbs函数与组成的关系为，其中B仅是温度的函数。求该二元系在时的平衡压力及气相组成，假设气相近似为理想气体。已知：活度系数与过量偏摩尔Gibbs函数之间的关系为；汽液相平衡关系符合关系式。题二、4小题附图4某冷冻装置每小时必需获得冷冻量，它采用氨蒸汽压缩制冷循环。该循环的运行如下图所示，并已知各关键点的焓值为，试求该制冷循环中每氨的冷冻能力，氨的循环速率，压缩机所需的功，制冷系数。已知制冷系数为5在温度308K下的PS-环己烷溶剂，当溶液浓度为，其渗透压为4.3Pa，试根据Flory-Huggins溶液理论求此溶液的第二Viria

7、l系数、Flory-Huggins相互作用参数、PS的和PS的分子量。已知Virial方程为，相互作用参数与溶解度参数的关系为，环己烷的摩尔体积为。三、简答题(10分，每小题5分)何为高分子理想溶液？试比较小分子理想溶液与高分子理想溶液的不同点。可用Flory-Huggins相互作用参数和第二Virial系数来判断溶剂优劣试问它们分别为何值时，溶剂是高分子化合物的良溶剂、溶剂、非溶剂以及高分子在上述三种溶液中的热力学特征和形态是怎样的?化工热力学课程模拟考试试卷 A(答案) 开课学院：化工学院，专业：材料化学工程 考试形式： ，所需时间： 分钟考生姓名： 学号： 班级： 任课教师： 题 序一二

8、三总分1234512得 分评卷人一、基本概念题(共40分，每小题2分)(选择、填空与判断题，判断题对的写T，错的写F)1理想气体的压缩因子，但由于分子间相互作用力的存在，实际气体的压缩因子 (C) 。(A) 小于1 (B) 大于1 (C) 可能小于1也可能大于1 (D) 说不清楚2甲烷，处在时，甲烷的压力为 (C) 。(A) 15.33MPa (B) 2.7594 MPa； (C) 1.3797 MPa (D) 1.1746 MPa3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-

9、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。4对于流体混合物，下面式子错误的是 (D) 。(A) (B)(C) 理想溶液的， (D) 理想溶液的， 5剩余性质的概念是表示什么差别的 (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 6纯物质在临界点处的状态，通常都是 (D) 。(A) 气体状态 (B) 液体状态(C) 固体状态 (D) 气液不分状态7关于化工热力学研究内容，

10、下列说法中不正确的是( B )。(A) 判断新工艺的可行性 (B) 反应速率预测(C) 化工过程能量分析 (D) 相平衡研究8对单位质量，定组成的均相流体系统，在非流动条件下有 (A) 。(A) (B) (C) (D) 9对1mol符合Van der Waals状态方程的气体，有 (A) 。(A) (B) (C) (D) 10汽液平衡关系的适用的条件_(B) _。(A) 无限制条件(B) 低压条件下的非理想液相(C) 理想气体和理想溶液(D) 理想溶液和非理想气体11在条件下，高分子溶液中溶剂的热力学性质为零的是 (C) 。(A) 过量偏摩尔混合热(B) 过量偏摩尔混合热(C) 过量化学位(D

11、) 过量偏摩尔热力学能12在条件下，高分子溶液的Flory-Huggins相互作用参数为 (D) 。(A) >0 (B) <0(C) =0 (D) =1/213当物体的温度大于其临界温度、压力大于其临界压力时，该物体所处的状态称为超临界流体。 ( T )14若忽略动能或位能的变化，稳流过程的能量平衡式为：，则该式对可逆与不可逆过程均适用。 ( T ) 15工程上，制冷循环的实际轴功可按下式计算：。 ( F )16对绝热混合过程，物系熵变。 ( T )17物系状态变化时所具有的最大作功能力称为理想功，它的数值大小与环境状态无关。 ( F )18理想溶液 1 ， 。19对二元溶液，溶液

12、性质M与其组份的偏摩尔性质和之间的关系为 。20节流过程为 等焓 过程。可逆绝热压缩（膨胀）过程为 等熵 过程。二、计算题(50分，共5小题，每小题10分)1试用普遍化Virial方程计算丙烷气体在378K、0.507MPa下的剩余焓和剩余熵。已知丙烷的物性参数为：、。剩余焓与剩余熵的计算公式为：；其中：； ，、分别为对比温度和对比压力。解：，2在473K、5MPa下二元气体混合物的逸度系数满足下列关系：，式中，为组分1和组分2的摩尔分率，试求、的表达式，并求出当时的、各为多少？已知：。解：，则：，又，因此，当p=5MPa，时，3已知环己烷(1)苯酚(2)二元系统在144的气液平衡形成恒沸物，

13、恒沸物组成。已知144时物质的饱和蒸气压，。该溶液的过量Gibbs函数与组成的关系为，其中B仅是温度的函数。求该二元系在时的平衡压力及气相组成，假设气相近似为理想气体。已知：活度系数与过量偏摩尔Gibbs函数之间的关系为；汽液相平衡关系符合关系式。解：，则：，由气液相平衡关系及恒沸点关系知：，代入数据得：，解得当，；同理，题二、4小题附图4某冷冻装置每小时必需获得冷冻量，它采用氨蒸汽压缩制冷循环。该循环的运行如下图所示，并已知各关键点的焓值为，试求该制冷循环中每氨的冷冻能力，氨的循环速率，压缩机所需的功，制冷系数。已知制冷系数为解：5在温度308K下的PS-环己烷溶剂，当溶液浓度为，其渗透压为4.3Pa，试根据Flory-Huggins溶液理论求此溶液的第二Virial系数、Flory-Huggins相互作用参数、PS的和PS的分子量。已知Virial方程为，相互作用参数与溶解度参数的关系为，环己烷的摩尔体积为。解：，因为环己烷是PS的溶剂，因此，。根据，已知，而，因此三、简答题(10分，每小题5分)：何为高分子理想溶液？试比较小分子理想溶液与高分子理想溶液的不同点。解答：在温度下，高分子溶液的过量化学位为零，是高分子理想溶液。亦即溶液的情况，此时高分子“链段”间