化学工程与工艺专业《化工热力学》模拟考试考题B(答案)

1、PAGE 华东理工大学20 -20 学年第 学期化工热力学课程模拟考试试卷 B(答案)开课学院：化工学院，专业： 化学工程与工艺 考试形式：闭卷 所需时间：120分钟考生姓名： 学号： 班级： 任课教师： 题 序一二三四总分得 分评卷人一、是非题（共24分，每小题2分，对的打，错的打）1. 纯物质由蒸汽变成固体，必须经过液体。 （ ）2. 纯物质逸度的完整定义是，在等温条件下，。 （ ）3. 符合热力学实验一致性校验的数据一定是可靠的。 （ ）4. 对理想溶液来说，混合性质和过量性质是一致的。 （ ）5. 因(或活度系数)模型是温度和组成的函数，故理论上与压力无关。( )6. 在二元系统的汽液

2、平衡中，若组分1是轻组分，组分2是重组分，则，。（ ）7. 在同一温度下，纯物质的饱和液体与饱和蒸汽的Gibbs函数相等。 （ ）8. 对于理想溶液，i组分在溶液中的逸度系数和i纯组分的逸度系数相等。（ ）9. 能量平衡关系对任何系统、任何过程均适用。( )10. 可逆过程的有效能守恒。 （ ）11. 合理用能的总则是按质用能，按需供能。 （ ）12. 化学反应的标准Gibbs自由焓变化可以用来判断反应进行的方向。( )二、单项选择题（共20分，每小题2分）1. 下列方程中不是活度系数关联式为（ D ）。(A) Van Laar方程 (B) Wilson方程(C) NRTL方程 (D) 理想气

3、体状态方程2. 从工程实际出发，合理用能分析的实质是（ B ）。 (A) 损耗功最小 (B) 过程是否最经济 (C) 能耗最小 (D) 理想功最小3. 温度为T下的过热纯蒸汽的压力p（ A ）。(A) 小于该温度下的饱和蒸汽压 (B) 大于该温度下的饱和蒸汽压(C) 等于该温度下的饱和蒸汽压 (D) 以上说法都不对4. Gibbs函数变化与p-V-T关系为 ，则的状态应该为（ C ） (A) T和p下纯理想气体 (B) T和零压下的纯理想气体(C) T和单位压力下的纯理想气体 (D) 以上说法都不对5. 一定T、p的二元等物质量的混合物，其组分逸度系数分别为，已知，则混合物的逸度系数为（ B

4、）。(A) ；(B) ；(C) ；(D) 6. 下列偏导数中，偏摩尔量的正确表达是：（ A ） (A)；(B)；(C)； (D)7. 气液平衡计算关系式，(i=1, 2, , N)，当气体为理想气体，液相为非理想溶液时，上式可简化为（ D ）。(A) (B) (C) (D) 8. 某流体在稳流装置内经历一个不可逆绝热过程，所产生的功为24kJ，试问流体的熵变（ B ）。 (A) 小于零 (B) 大于零(C) 等于零 (D) 说不清楚9. 稳定流动系统的能量累积为零，熵的累积则（ D ）。(A) 大于零； (B) 不确定； (C) 小于零 (D) 等于零10. 容器中开始有物质的量为mol的水蒸

5、气，当按反应分解成为氢气和氧气的反应进度为时，氧气的摩尔分数为( C )（已知：）(A) (B) (C) (D) 三、计算题 （共50分）1（8分）用SRK方程计算3.76MPa、353K下氨的气相摩尔体积。已知：(1) SRK方程为，其中：。(2) 可供参考的迭代计算式为：，初值可选用理想气体计算。(3) 氨的临界参数为：，解：取为初值，得，已收敛，即2（8分）25和0.1MPa下组分1和组分2形成溶液，其体积可由下式表示：，式中为组分1的摩尔分数。试求：（1）的表达式；（2）的值。已知：二元系统的偏摩尔量和摩尔量之间的关系可写为：，。解：（1）根据（2） 或：得：3（12分）对于组分A、B

6、组成的二元溶液，汽相可看作理想气体，液相为非理想溶液，溶液的过量Gibbs自由焓与组成的关系可表示为：。已知300K下。试求：该温度下当液相组成为xA=0.2时的汽相组成和压力。假设此系统符合低压下汽液平衡关系(i=1,2)。(已知：活度系数为的偏摩尔量，即满足关系式)。解： 由又则：（12分）某换热器完全保温，热流体的流量为，进出换热器时的温度分别为150、35，其恒压比热容为，冷流体进出时的温度分别为25、110，其恒压比热容为。试计算此换热器的损耗功。已知大气温度为25，气体按理想气体近似计算。已知：稳流过程的热力学第一定律；热力学第二定律；损耗功，理想气体的焓变和熵变计算式分别为：， 。解：取换热器为系统，根据热力学第一定律知： 因为，所以即：解得热流体：冷流体：根据热力学第二定律知：，Q=0，5、（10分）某蒸汽压缩制冷循环，制冷量，蒸发室温度为-10，若冷凝器用水冷却，冷却水进口温度为8，循环水量无限大，请设计一套功耗最小的循环装置，并计算制冷循环消耗的最小功。若用空气来冷却冷凝，室温为25，消耗的最小功又是多少？已知制冷系数为，。解：(1) 设计的最小功耗装置为逆向Carnot循环，对逆向C