化工热力学期末考试A卷及答案

rRxrRx化工热学末试题（A）卷2007~2008使业05班级

学号

姓名

成绩一．选．纯物质在临界点处的状态，通常都是A．气体状态B．液体状

D。C．体状态

D．气液不分状态．关于建立状态方程的作用，以下叙述不正确的是B。可以解决由于实验的数有限无法全面了流体P-V-T行为的问题。．可以解决实验的P-V-T数精确度不高的问题。．可以从容易获得的物性数据P、V、、）来推算较难测定的数据（H，，S，G）D．以决由于P-V-T数离散不便于求导和积分，无法获得数据点以外的的题。虚拟临界常数法将混合物看成一个虚拟的纯物质而将纯物质对比态原理的计方法用到混合物上。.A。．确．错误。．甲烷P处在P=0.6时甲烷的压力为BrA．7.665MPaBMPa；C．1.8396MPa．理想气体的压缩因子Z=1，但由于分子间相互作力的存在，实际气体的压缩因子A．小B大于1．可能小于也能大于

C

。．对于极性物质，用A．程SRK

状态方程计算误差比较小，所以在工业上得到广泛应用。BRK，PRC．PRSRKDSRK，维里方程．正丁烷的偏心因错误！未到引用源。，界压力P则T=时蒸汽压为s

1

MPa

A

。A．正确8．剩余性质M

B．错误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．度与活度D压力与逸度9．对单位质量，定组成的均相体体系，在非流动条件下有A。A．dH=+Vdp

B=SdT+VdpC．dH+VdpD=-TdS10．对合Vander状方的体，有A。A．(∂S/∂V))B．∂S/∂V)=-R/(v-b)TTC．(∂S/∂V)=R/(v+b)D∂S/∂V)=P/(b-v)TT11．吉氏函数变化与关为

G

ig

RTlnP

，则的态应该为

C

。南京工业大学

第页

共6页f/f3333E3fiiiif/f3333E3fiiiiA．T和下理想气体B．T和压的纯理想气体

C．T和位压力的纯理想气体12．关于偏摩尔性质，下面说法不正确的是B。A．纯物质无偏摩尔量B．一，偏摩尔性质就一定。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。A．

f/fi

i

o

；B．

i

i

；C．

f/fi

i

o

；D．

f/fi

id

。14．等温等压下，在A和B组的均相体系中，若A的摩尔体积随A浓的减小而减小，则B的偏摩尔体积将随A度的减小而A。A．增加B．减小C．不变D．不一定15．苯（1）和环己烷2）在303K，下成X=0.9液。此条件下V/mol，1V/mol2

，

=111.54cm，过量体积

VAcm/molA．

B．C．-0.24D0.5516．在373.15K和下水的化学位与水蒸气化学位的关系为B。A．)＝μ(汽)

B．汽)＞μ(水)C．水)＞μ()．法确定17．二元非理想极稀溶,其质和溶剂分别遵守A。A．定和Lewis--Randll规.B．Lewis--Randll规和Henry定.C．乌尔规则和规D．Lewis--Randll规和拉乌尔规.．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。A．SRK方B．PV=RTC．范德华方程．截断维里方程．立方型状态方程计算V时果出现三个根，最大的根表示B。A．饱和液相摩尔体积B．饱和汽相摩尔体积C．无物理意义20．混合物的逸度f与分度

f

i

之间的关系是D。A．

xfi

i

Bf=

iC．f=

xlnfi

i

D

lnfxiii21．偏摩性质的表达式为

B

。A．

T,nV,n

j

B

T,P,n

jC．

j

D．

T,P,n

j南京工业大学

第页

共6页环可环不逆环可环不逆环可环可环不逆环可环不逆环可不逆环可逆．不可逆过程中孤立体系的D。．总熵总是增加的，也增加的。．总总是减少的，C．熵是减少的，但是加的。．总是增加的，但

也是减少的。是减少的。．一封闭体系经过一变化，体系从℃恒温水浴吸收热量8000kJ体系熵增，则此过程是C。A可逆的B不可逆的C不可能的．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，为不可逆过程，此二过程环境熵变存在A。A）（）C）=（）

B（ΔS）>ΔS）D）=0．在四氯化碳（1-醇（2）体系的恒沸点是

x0.613

和℃，该温度下两组分的饱和蒸汽压分别是73.45和，恒沸体系液相的活度系数为A。A．

1.38,

B．

0.38,

C．

1.83,

某缩制冷装置的制冷剂在原冷凝器中因冷却介质改变原冷凝压下的饱和温度低了5度则制冷循环A。A．冷量增加，功耗不变B．冷量不变，功耗减少C．量减少，功耗减小D冷量增加，功耗加27．气体经过稳流绝热膨胀，对作功，如忽略宏观动能，位能变化，无摩擦损失，则此过程体焓值B。A．增加B．减少不变D．不确定．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．关于做功和加热本领的描述，不正确的是C。．压力相同，过热蒸汽的做功本领比饱和蒸汽大。．温度相同，高压蒸汽的作功本领比低压蒸汽强。．度相同，高压蒸汽的加热能力比低压蒸汽强。．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志，因此有C。A．WL=Teq\o\ac(△,*)B．WL=Teq\o\ac(△,*)C．WL=T*eq\o\ac(△,S)eq\o\ac(△,)D．WL=-Teq\o\ac(△,*)

31．理想的Rankine循工质是汽轮机中作D

膨胀A．等温．等压．等焓．等熵．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。A．大．小．相同．制冷剂进入压缩机时的状态是C。南京工业大学

第页

共6页00A．流体．汽液合状态．饱和蒸汽或过热蒸汽34．评价蒸汽压缩制冷循环的技经济指标是D。A．单位制冷量B．制冷每小时循环量．压缩机消耗功率D．制冷系数35．吸收式制冷是消耗B而现制冷的目的A．功．热能．机械能．对同一朗肯循环装,如果提高蒸汽的过热度，则其热效率C。．有所提高，乏气干度下降B．不，乏气干度增加C．所提高，乏气干度增加．热率和干度都不变．关于制冷原理，以下说法不正确的是D。．任何气,经等熵膨胀后,温度都会下降。B只有当0J

，经节流膨胀后，气体温度才会降。．在相同初下，等熵膨胀温度降比节膨胀温度降大。．任气,经节流膨胀后,温都会下降。．如当地冷却水温度为常年18，则氨制冷循环的冷凝温度应选C。A．18；B．℃；C．28；．同一热机在夏天的热机效率比在冬天的热机效率B。A．相B低C．高D．一定

D．℃。40卡诺制冷循环的制冷系数与A．制冷剂的性质C．制剂的循环速率

B

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于体系的初态与终态及环境温度T,而与具体的变化途径无关A。A．正确B．错误．Wilson活度系数关联式基于A。A．无热溶液理论B．正规溶液理论．想溶液理论

D．解溶液理论．下列二元系统的活度系数表达式（为常数接的是D。A．

B．

1

2

2

1C．

1

2

2

1

D．

1

22

,

2

1．Henry规则C。A．适用于理想溶液的溶质和溶剂；C．用于稀溶液的溶质组分

B．适用于溶质组分；．℃，下（1）-甲（）汽液平衡系统可视为完全理想系。此条件下蒸汽压为：s1.343,s1

，则汽液平衡组成

x和1

分别是A。A．0.576,B．0.576C．0.227．0.227,南京工业大学

第页

共6页22226TT22226TT．容积1m的性封闭容器中盛有水与水蒸汽混合物，其压力C。

p4bar

，质量为5kg，则干度x=A．B0.659

C．D．二元气体混合物的摩尔分数

y0.3

，在一定的T,P下

1

2

，则此时混合物的逸度系数为C。A．

C．0.8979D．48．由纯组分形成理想溶液时，混合SA。A．>0；B．；．<0；．不确定。．要加热50的水，从热力学角度，用以下哪一种热源，损失功最小A。．℃的热水B．80℃的热水C．℃的饱和蒸汽，D．120的过热蒸汽150．对于反应H()()HO(l)当其中O因反应消耗时，反应度ε2为Amol。A．0.4

B．0.2C．0.5D．0.1二．计算12）雾是由许多微小球形水滴组成的，其直径约

－m。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eq\o\ac(△,)p=2δ/r表示，式中δ表水的表面张力r为液滴的半径25时水的表面张力为0.0694N.m。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25℃时不？（服从提示

fVT

，

f).

，dfln

）解eq\o\ac(△,)p=2δ/r＝2×0.0694/(0.5×10)=277.6(kPa)因为

RTT

，则

f).如果液滴存在，则液相中f

HO

f

HO

x

HO所以

f

HO

HO

f

HO

HO

)

＝

f

O

.x杂质杂质

f

f

O

f

f)

（注意：

ff

ff

）则杂质

V18277.6

3

2.012

南京工业大学

第页

共6页iiiiii化工热力学试题（A卷2010~2011化业08级班级

学号

姓名

成绩题号

一

二

三

四

五

总分得分一、资格考试（共60）1.项选择题每题1分，共20）

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

B错误

对理想气体有A

C.

熵产生

是由于

而引起的。体系与环境之间的热量交换C.体内部的不可性

体系与外界功的交换体与外界的物交换

以下个偏导数中只有

是偏摩尔性质。A

ns,n

j

p,

j

C.

i

T,P

j

nv,T,

j

分离过程的有效能损失

xL

。

B.<=0D.可正可负超临界流体是下列条下在的物质高和于PC

C

．高于和于

CC．于和于PC

C

D．于和P点CC

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饱和蒸汽饱液体C．冷液体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γ。iAB.=C.=1<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。南京工业大学

第页

共6页iiiiii增加

B减少

C．变

不确定10.对一肯循环装置绝热条件下如果提高汽轮机入口蒸汽压力温度等其余条件不变，则其热效率。有所提高，乏气干度下降B.不，乏气干度增加C.有提高，乏气度增加D.热效率和干度都不变11.一体合Δ为。

RTV

的状态方程，在等温下当气体从V可逆膨胀至V时则体系的熵变1A

RTln

VVBV

V、V12.溴锂-吸收制冷循环过程的制冷剂是。A水B、溴化锂和水C溴化锂13.蒸压制冷循环中，制冷剂的蒸发温度为200K,冷凝温度为，则理论上该制冷装置的制冷系数ε为。A2.8B、0.85C、4.014.作朗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．凝器加热冷凝水D．过热器再加热15.水于和蒸气状态自由度为要询水的饱和蒸气热力学性表需要独立状态参数的已知条件。A0，B、，、2D.，16.对某温度压力下的流体混合物，下面式子错误的是。

个A

M

i

limx0

i

B

HUPVii

iC、想溶液的

Vi

UUi

i

D、理想溶液的

Si

i

Gi17.冬要-10房间供热取暖，消耗Ｗ的功给房间供热，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.两相等C.电器D.没法比较18.二气混合物的摩尔分数

y

，在一定的T,下

1

2

，则此时混合物的逸度系数为。AB

C．

D．0.919219.如地却水温度为常年℃则氨制冷循环的冷凝温度应选。A℃；B．℃；C℃；

D．℃。南京工业大学

第页

共6页ly1ly120.90℃下（-甲（2）液平衡系统可视为完全理想系。此条件下蒸汽压为：s1.343,s1

，则汽液平衡组成

x和y1

分别是。A0.576,0.773．0.773,．0.424,0.227D0.227,0.4242填空题（每分，共20）．遍化三参数求取压缩因子Z的法有用。

和。V时采r．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是，用于换器的简化形式是，用于离心泵的简化形式是。．对理想溶,ΔH=,

，=

。．同一热机在夏天的热机效率比在冬天的热机效率。《氧化碳关测定验中当系温度℃般测得的泡点压力稍2

露点压力，而理论上在状态时泡点压力2

露点压力（<或>或=．等温条件下二体系中超额自由焓函

G

与组分i的活度系数的系为。i7．在真实气体混合物P→时组分

i

的逸度系数

i

等于。8.Gibbs-Duhem方有多种形式主要用途有、检验实验测得

的正确性验

的正确性(3)、一个组元的摩尔量推算另一组元的（元体系9.说下汽液平衡关系适用的件：(1)iiii_；(2)

ii

xii

_。3.答证明题共20）

（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P的湿汽干度示意图，标出需要测量的参数并讲述原理。南京工业大学

第页

共6页GG

（5分）由水蒸汽性质表查得℃和0.101325MPa时的有关性质如下，试计算该条件下汽、液相的摩尔Gibbs自由焓。本题计算结果说明了什么问题？

l

，

2676.0kJ

，

7.3554kJ

，

l

1.3069

（5分）已知：

G

H

-T

，证

）P，x

南京工业大学

第页

共6页

（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。南京工业大学

第10页

共页lvlv答案单项择（题1分共42分）本解（A或B或C或D）填下：题号答案题号答案

AB

CA

CC

CB

AB

AD

DA

DC

BC

AA2填空题（每分，共15）．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．

2

，0

，

Q

，

S．，

xii

，

RTxxii．低．，6．

ln7．．

热力学数据，热力学函数关系或热力学模型，偏摩尔量．限制条件,压条件下的非理想液相简答明（15分其中3）4题任一）

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。测量过程为等焓过程，由水蒸汽表查得过热蒸汽在时2的焓值H，HH21

2

查压力为时和蒸汽焓

H

和饱和液体焓

l

，设湿蒸汽的干度为x，则有：xx)g

l

HxlHl

答：解：于

GH

l

和

kJ

即有G本题计算结果表明在℃和0.101325MPa件下，水的汽液两相处于平衡状态。

证明：EHE-T

，

EE-ST

南京工业大学

第

共页==ET

HET

-

=

HE-T2T

P,x

-

P,x=

HE-T2T

解：不能。改进方法：1）把绝热可逆压缩过程1→2安排在过热蒸汽区，使湿蒸汽变为干气）把原等熵膨胀过程改为45等焓节流膨胀过程。蒸汽压缩制冷循环由四步构成：→2低压蒸汽的压缩→3高压蒸汽的冷凝→5高压液体的节流膨胀，P↓，T↓5→1低压液体的蒸发’

’南京工业大学

第12页

共页化工热学试题（）卷2011~2012使用班级业09班级

学号

姓名

成绩二、资格考试1.项选择题每题1分，共40）1．

Pitzer提的由偏心因子

计算第二维里系数的普遍化关系式是（C）

B

0

B

01C.

cBRTc

B

0

B．关于化工热力学研究内容，下列说法中不正确的是（

C

）判新工艺的可行性。

B.工过程能量分析。C.反速率预测。

D.相平衡研究．纯物质图界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于（B-1B.0D.不能确定、范德华方程与－K方均是常见的立方型方，对于摩尔体积V存三个实根或者一个实根，当存在三个实根时，处于中间的实根是C。A饱和液体体积B饱蒸汽体积C.物理意义D饱和液体与饱和蒸汽的混合体积某真实气体符合态方程

RT0.5

为常数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、不能确定．

流体流过保温良好的换热器、反应器、混合器等设备时稳流体系热力学第一定律的最简数学表达式为CA.ΔH=-Ws

B.H=Q

C.ΔH=0

D.H＋1/2Δu=Q．下列论述错误的是。A．方能同时应用于汽、液两相计算，准确度较高。B.R-K方能同时应用于汽、液两相计算，准确度较高。活度系数可以大于1也小于1压缩因子可以大于可小于1．下列偏摩尔自由焓表达式中，错误的为（南京工业大学

D第13页

共页iiAiiiiiiiiiAiiiiiii

i

i

dTiiiC.

i

TP,

j

i

T,,

j对流体混合物，下面式子错误的是

D

。MMii0C、想溶液的Vi

UUi

i

BHUPVD、理想溶液的S

i

Gi．关于偏摩尔性质，下面说法中不正确的是(B)A．纯物质无偏摩尔量。BT一，偏摩尔性质就一定。C．摩尔性质是强度性质。

偏尔自由焓等于化学位。．对单位质量，定组成的均相流体体系，在非流动条件下有

A

。C.

．对合Vander状方程的气体，有

B

。

T

V

RTC.

RT

PT．对液相是非理想溶液，汽相是理想气体体系，汽液平衡关系式可简为（B

yfxiii

s

yPi

xiii

s

C.

yssiiii

yPxPiii

s14.无论什么过程，根据力学第二定律，孤立体系熵变（D

=0

C.>0D.

15.冬天要给10℃房间供热取暖，消耗Ｗ的功率给房间供热，采可逆热泵循环（空调器两种供热方式，哪种供热方式的供热量多？

AA．热泵

两者相等C.电器

D.没法比较。．要加热50的水，从热力学角度，用以下哪一种热源，损失功最小（

A）A.60℃热水

B.80℃的热水℃饱和蒸汽，120℃过热蒸汽17.高压氮气从同一始态发分别经历两个不同的膨胀过程达相同的终态中已知一个逆过程的工质熵变为20KJ/kg.K一个不可逆过程的工质熵变A、大于20B、小于20C等于D、不能确定。

C（．二元气体混合物的摩尔分数

y1

，在一定的T,下

1

2

，则此时混合物的逸度系数为

B

。南京工业大学

第14页

共页EEEEEEEEEiiiiEEEEEEEEEiiiiA．C．0.7849．0.9192．关于做功和加热本领的描述，不正确的是（C

）压力相同，过热蒸汽的做功本领比饱和蒸汽大。温度相同，高压蒸汽的作功本领比低压蒸汽强。温度相同，高压蒸汽的加热能力比低压蒸汽强。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。20.Wilson方在工程设计上获得广泛应，以下不正确的描述为D引入了局部组成的概念以及温度对活度系数的影响，因此精度高。适用于极性以及缔合体系。C用元体系的参数可以推算多元系。适于液液部分溶体系。．等温等压下，在A和B组的均相体系中，若A的摩尔体积随A浓的增加而减小，则B的偏摩尔体积将随B浓度的增加而B)增加

减小

C.不变

不一定．对无热溶液，下列各式能成立的是(D).A.S

=0，V

=0B.S

A

=0C.=0，A

=0D.H

，G

=-TS．偏摩尔性质的表达式为

B

。A．

T,nV,n

j

B

T,P,n

j

．

j

D．

T,P,n

j．一封闭体系经过一变化，体系从℃恒温水浴吸收热量7000kJ体系熵增，则此过程是B。A可逆的B不可逆的C不可能的．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，为不可逆过程，此二过程环境熵变存在B。A）（ΔS）B．）<（）C）=（ΔS）D．（ΔS）0．对于蒸汽动力循环要提高热效率，可采取一系列措施，下说法不正确的同循动力装置，可提蒸气过热温度和蒸汽压力同一循动力装置，可提高乏气压力。对循进行改进，采用再热循环。对循进行改进，采用回热循环。

B,．二元非理想极稀溶其质和溶剂分别遵守

AHenry定和Lewis--Randll规则B.Lewis--Randll规则和Henry定C.拉尔规则和规.Lewis--Randll规和拉乌尔规.．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，摩擦损失，则此过程气体焓值B。南京工业大学

第15页

共页ffffA．增加

B减少

C．变

D．确．泡点的轨迹称为（点轨迹称为（和汽、液相线与三相线所包围的区域称为（

C饱和汽相线，饱和液相线，汽液共存区汽液共存线，饱和汽相线，饱和液相区饱和液相线，饱和汽相线，汽液共存区饱和汽相线，饱和液相线，超临界区．混合物的逸度与纯组分逸度之间的关系是C。A.

f

xfi

i

；

B.

f

i

；C.ln

flni

ii

；

D.ln

flnfi

0．冰箱