化工热力学期末试卷

1、化工热力学试题(B)卷(200320XX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.选择题(每题1分)1 .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Pc2 .对理想气体有A. (?H/?P)t0C. (?H/?P)t=03 .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,则体系的嫡变为 A. RTln(V 2-b)/(V 1-b)B. 0C. Rln(V 2-b)/(

2、V 1-b)D. RlnV 2/V 1.5 .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,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。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

3、环。A.冷量增加，压缩功耗不变；B.冷量不变，压缩功耗减少C.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.9.1. Pitzer提出的由偏心因子 3计算第二维里系数的普遍化关系式是 ,式中B, B1可由Tr计算出。A. B=B 0B1 w B. B=B 0+B1 wC. BPc/RT=B 0+B1 coD. B=B%+B10 .对气

4、体僦其偏心因子w,等于A. 1 B. 0 C. 2 D. 311 .混合物中组分i的逸度的完整定义式是。A. dG(_)i=RTdlnf(A)i,f)i/(Y i P)=1B. dG(_)i=RTdlnf(A)i,f)i/P=1C. dGi=RTdlnf( A)i,fi =1 ；D. dG(_)i=RTdlnf( A)i,f)i =112 .一封闭体系经过一变化，体系从25c恒温水浴吸收热量8000KJ,体系嫡增25KJ/K,则此过程A.可逆的B.不可逆的C.不可能的13 .苯(1)和环己烷(2)在303K, 0.1013Mpa 下形成 X 1=0.9溶液。此条件下 V1=89.96cm3/m

5、ol,V2=14 9.4cm3/mol, V( )1=89.99cm 3/mol, V()2=111.54cm3/mol,则过量体积 VE=cm3/mol。A. 0.24;B.0;C.七.24D.0.5514.按第二定律，无论什么过程体系的嫡变。A. 0C.=0D.不确定15.1. 想气体从同一初态V1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V 2与绝热可逆膨胀后体积V 2相比。， ， . ， A. V2 = V 2B. V2V 2 C. V2 V 2D.不确定16 .节流效应T-P图上转化曲线是表示的轨迹。A.尸0B. j017 .下列偏摩尔性质与溶液性质关系式中

6、，正确的是 n mol溶液性质，nM=。A. niM(一 )iB. EM( - )iC. xiM(一 )iD. BM( - )i18 .对无热溶液，下列各式能成立的是。A. SE=0, VE=0B. SE=0, AE=0 C. GE=0, AE=0 D. H E=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C. 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=oA. 0B . 3 C. 2 D. 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

7、处的斜率 ,曲率为。2二元混合物烙表达式为H=X 1H1+X2H2+a X1X2,如选同温同压下符合Lewis-Randll规则的标准态就有 4H=.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 1dln =。4 .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=。6 .在表格空格处填入合理的性质和关系(每格0.5分)iMM = SXiiln fln ln ir三.简答题(每题5分)1.偏摩尔性质2 .有效能3 .相平衡准则4 .剩余性质四.综合题383k, 1.2MPa,1. (12分)氨冷凝器用冷却水将气态氨冷凝为液

8、氨，冷凝器进出口参数：氨进口: Hi=1897kJ/kg , Si=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To=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)

9、为 41800 kJ/h带节流阀的氨冷冻循环装置，蒸发温度-15.C,冷凝温度25?c ,过冷度为5?C 。假设压缩机绝热不可逆运行，其等嫡效率为 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次含为1644 kJ/kg ,如果 经可逆绝热压缩出口处氨的始为1866kJ/kg ,冷凝器出口过冷氨的烙是514.6 kJ/kg.),并说明过程特点：如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）A G=0（1）饱和液体节流膨胀；（3分）（2）饱和蒸汽可

10、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45C下达汽液平衡时， P=302mmHg, xi=0.616, 45C下蒸汽 压Ps1=172mmHg , Ps2=222mmHg。气相可视为理想气体，此体系可用GE/RT=Cx1X2式关联，C为常数，求（1） ln 丫和ln x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12345678910111

11、21314151617181920ACCCBBAACBACADBADDCD二.填空1.0 ,0 2. ?H = a X1X23. X2d In 2 , =04. ?H+1/2?u 2+g? Z=Q+Ws5. ?G=RT 汇)iln ( yxi)6.MiM = 2 X iln(f(A)i/Xi)In flnf= Kln(f(A)i/xi)In ()In In=汇加()In iyGE/ (RT)GE/RT=ZIn iT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

12、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=0, W=0, ?H=0, 1* ( 1897-565.22) =G 水(125.81-84.1 )G 水=31.93kg氨冷凝器作孤立体系，?Sl=G k?S 水+1*?S 氨=31.93 (0.435-0.297) + (4.689-9.010) =0.0853kJ/kg 氨冷凝水Wl=To?Sl=298*0.0853=25.41 kJ/kg 氨冷凝水2.1)如左图3. (1)?H=0 (2) ?S=0 ?T=0 (4) ? P=04. (1) lnri=?(nG E/RT)/ ?n T,p,n2=cx22，同理 lnr2= cxi22=0.1475c2=0.3795clnri=ln(y iP/xiPis)=ln(y i*302/0.616*172)=ln(2.8503y i)=c x22=c*0.384 lnr2=ln(y2P/x2P2s)=ln(y2*302/0.384*222)=ln(3.5426y