化工热力学复习题及答案20734

1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流化工热力学复习题及答案20734.精品文档.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

2、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 。(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 (

3、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 。(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

4、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 。(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。

5、 ( )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。 ( )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

6、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4.3P

7、a，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。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：

8、，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 (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

9、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 (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

10、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( 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) 。(

11、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 (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

12、境状态无关。 ( F )18理想溶液 1 ， 。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 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

13、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，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，