化工热力学考试5套题库与答案

南京工业大学化工热力学期中试题2007-20082007-2008学年第__2—学期使用班级_化工0501-0508-班级学号姓名题号一四五总分得分一、单项选择题（每题1分，共30分）:本大题解答（用A或B或C或D）请填入下表:题号12345678910答案BCCDDCDBCD题号11121314151617181920答案BDCBCDAAAB题号21222324252627282930答案ABCABCDABB关于化工热力学研究特点的下列说法中不正确的是（）研究体系为实际状态。解释微观本质及其产生某种现象的内部原因。处理方法为以理想态为标准态加上校正。获取数据的方法为少量实验数据加半经验模型。应用领域是解决工厂中的能量利用和平衡问题。Pitzer提出的由偏心因子①计算第二维里系数的普遍化关系式是（）。A.B=B03B1B.B=B0①+B1)。B.Ge=RT2冲aiD.Ge=R£XilnXi)。1C.BPC/（RT)。B.Ge=RT2冲aiD.Ge=R£XilnXi)。1A.Ge=RT£XilnXiC.Ge=RT安InYiD,—「a(D,—「a(nG)〕Gi=aI

ian.IiT,nV,nJi————A.G,=|iB.dG=VdP-SdT;C.^i下述说法哪一个正确？某物质在临界点的性质（（A）与外界温度有关（B）与外界压力有关（C）与外界物质有关（D）是该物质本身的特性。泡点的轨迹称为（），露点的轨迹称为（），饱和汽、液相线与三相线所包围的区域称为（）。

饱和汽相线，饱和液相线，汽液共存区B.汽液共存线，饱和汽相线，饱和液相区C.饱和液相线，饱和汽相线，汽液共存区关于逸度的下列说法中不正确的是（）（A）逸度可称为校正压力。（B）逸度可称为有效压力。（C）逸度表达了真实气体对理想气体的偏差。（D）逸度可代替压力，使真实气体的状态方程变为fv=nRT。（E）逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。范德华方程与R-K方程均是常见的立方型方程，对于摩尔体积V存在三个实根或者一个实根，当存在三个实根时，最大的V值是—。A、饱和液体体积B、饱和蒸汽体积C、无物理意义D、饱和液体与饱和蒸汽的混合体积可以通过测量直接得到数值的状态参数—A、焓B、内能C、温度D、熵对于流体混合物，下面式子错误的是。A、M8=limMB、H.=U.+PV.xj^0C、理想溶液的Vi=VU,=UD、理想溶液的Sj=SG,=G由纯组分形成理想溶液时，其混合焓AHid。'A.>0；B.=0；C.<0；D,不确定。体系中物质i的偏摩尔体积匚的定义式为：。A.V=[A.V=[aVv]janT'V'nj.,iB.V=[竺总]janT'v'nj部iC.VD.混合气体的第二维里系数C.T和组成的函数D.P和组成的函数A.T和P的函数B,C.T和组成的函数D.P和组成的函数A.P-R方程能同时应用于汽、液两相计算，准确度较高。R-K方程能同时应用于汽、液两相计算，准确度较高。活度系数可以大于1也可小于1。D.压缩因子可以大于1也可小于1。混合物的逸度与纯组分逸度之间的关系。AA.f=£xf;B.=Zf；C.Inf=Zxlnf;D.Inf=ZxInf。iiJ~i.1Xi纯物质临界点时，对比温度Tr。A.=0；B.>1；C.<1；D.=1。当潜水员深海作业时，若以高压空气作为呼吸介质，由于氮气溶入血液的浓度过大，会给人体带来致命影响（类似氮气麻醉现象）。根据下表中25°C下溶解在水中的各种气体的亨利常数H，你认为以（）和氧气的混和气体为呼吸介质比较适合？气体H/bar气体H/bar气体H/bar气体H/bar乙炔1350一氧化碳5400氦气126600甲烷41850空气72950乙烷30600氢气71600氮气87650二氧化碳1670乙烯11550硫化氢550氧气44380A氦气B二氧化碳C.乙烷D.甲烷在373.15K和101325Pa下水的化学位与水蒸气化学位的关系为（A）g（水）="汽）（B）g（水）<"汽）（C）g（水）>g（汽）（D）无法确定298K下，将两种液体恒温恒压混合，形成理想液态混合物，则混合前后下列热力学性质的变化情况为：（A）AS>0,AG<0（B）AS=0,AG<0（C）AS<0,AG>0（D）以上均不对20在同一温度下，单组分体系T-S图上各等压线随熵值的增大，压力将（）A.增大B.减小C.不变D.不一定21.偏摩尔性质是（）A.强度性质B.容量性质C.超额性质D.剩余性质22等温等压下，在A和B组成的均相体系中，若A的偏摩尔体积随A浓度的改变而增加，则B的偏摩尔体积将随A浓度的改变：（）A.增加B,减小C,不变D,不一定23..利用麦克斯韦关系式，其目的是将难测的（）与易测的（）联系起来。A.H，U，S，G；x,yB.逸度系数，活度系数；P、V、TC.H，U，S，G；P、V、TD.逸度系数，活度系数；x,y关于化学势的下列说法中不正确的是（）A.系统的偏摩尔量就是化学势B.化学势是系统的强度性质C.系统中的任一物质都有化学势D.化学势大小决定物质迁移的方向对单位质量，定组成的均相流体体系，在非流动条件下，错误的热力学基本关系式是（）。A.dH=TdS+VdpB.dU=SdT-pdVC.dG=-SdT+VdpD.dA=-SdT-pdVVg和V］分别为饱和蒸汽和饱和液体的体积，x为湿蒸汽干度，则湿蒸汽的体积V为：A.V=x（V-V］）+VB.V=（V-V］）+xV］C.V=x（Vg-V］）+V］D.V=（1-x）Vg+xV］对理想溶液具有负偏差的体系中，各组分活度系数*（）。A.>1B.=0C.=1D.<1对1mol符合―Rt"_b）状态方程的气体，（笊/叩）T应是（）A.R/（V-b）B.RC.-R/PD.R/T本课程学过各种状态方程如RK方程、理想气体方程、vdW方程、SRK方程，PR方程，请为它

们的计算准确度排序。A.RK>PR>SRK>vdW>理想气体方程；B.PR^SRK>RK>vdW>理想气体方程；C.PR>vdW>SRK>RK>理想气体方程；D.SRK>RK>PR>vdW>理想气体方程;30.A.B.C.D.在P-V图上，从过热蒸气的状态点3出发，达到过冷液体的状态点d,可以是均相的途径(a-b—c一d),也可以是非均相的途径(a—b’一c’一d)。请指出相应正确的P-T图为A.B.C.D.二、填充题(每空1分，共25分)纯物质P-V图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于0。剩余性质是指在相同的温度和压力下真实气体与理想气体热力学性质之差。超额性质是指真实溶液与理想溶液热力学性质之差。溶液中组分i的活度系数的定义是y.=a/x=f/xf=f/fd。ii11111某气体温度为TC,其临界温度为T；C，给气体加的压力P足够大，则气体能被液化的温度条件是_丁<TC—。检验汽液平衡数据可靠性的基本公式为Gibbs-Duhem方程，其形式为寸x^dM)=0。-i=0在真实气体混合物P一0时，组分i的逸度系数(J等于。三参数对比状态原理中，三参数是指Tr,Pr,3。混合法则描述的是混合物的虚拟参数与所含纯组分以及组成之间的关系，它的提出是为了解决混合物热力学性质的计算问题。偏心因子的定义是一①=-lg(Ps)t广1.000其物理意义是表示分子与简单的球形流体在形状和极性方面的偏心度。。厂

体积膨胀系数的定义式为：RLf应）那么，理想气体的体积膨胀系数为1/TP=vI"P在下表空格处填入相应的偏摩尔性质或溶液性质MMM=SxM,ln(f/x)iilnflnf=Sx.ln(f./xi)ln吧In中In中=Ex.Inq).GE/RTGE/RT=Sx.Iny.逸度的标准态有两类，1）以Lewis-Randall规则为定则，例如25'C,1atm下盐酸中的水:TOC\o"1-5"\h\z2）以Henry规则为定则，例如25曾“做下盐酸中的HCl:混合性质变化的定AM=M-S.yMo。三、判断题（请在正确的题后括号内画“”，错误的画“X”）（10分）维里系数的物理意义是代表物质极性的大小。（X）对于理想混合物，AH,AG,AV均为零。（X）对于二元混合物体系，当在某浓度范围内组分2符合Henry规则，则在相同的浓度范围内组分1符合Lewis-Randall规则。（”）理想溶液的混合性质和超额性质相同。（X）混合物体系达到汽液平衡时，总是有fv=f/,fv=广，fv=广。（X）iiii化学位可表示成四个偏导数形式，每个偏导数都是偏摩尔性质。（X）对于理想溶液，所有超额性质皆等于零。（X）在T-S图上,空气和水蒸气一样,在两相区内,等压线和等温线是重合的。（X）9.等温、等压下的^元混合物的Gibbs-Duhem方程的形式之fYikdlnyidxi(X10,温度和压力相同的两种理想气体混合后，则温度和压力不变，总体积为原来两气体体积之和，总内能为原两气体内能之和，总熵为原来两气体熵之和。（X）四、计算题（共35分）

9.等温、等压下的^元混合物的Gibbs-Duhem方程的形式之fYikdlnyidxi(X1.（10分）已知0.03Mpa时测得某蒸汽的质量体积为4183cm3.g-1,请求出单位质量的H、S和G函数各是多少？0.03Mpa（50。。）时水的他和汽、液相性质性质M饱和液相Mt饱和汽相MgV/cm3.g-11.0223g5229H/J.g-1289.302625.4S/Jg-1K-10.94417.7695v=(1-X)vsi+xvsv=(1—X)X0.0010223+xx5.229=4.183m3/kg(3分)x=0.8h=(1—x)hsi+xhsv=(1—0.8)x289.30+0.8x2625.4=2158.18kJ/kg(2分)s=(1—x)ssi+xssv=(1—0.8)X0.9441+0.8x7.7695=6.4044kJ/(kgK)(2分)g=h—Ts=2158.18—323.15x6.4044=88.60kJ/kg(3分)2.(10分)在298K和0.1MPa下二元系焓变已知以Lewis—Randall定则为基准，AH=20.9xx(2已知以Lewis—Randall定则为基准，H=418J/molx为摩尔分数H=627J/mol2求：（1求：（1）AH1AH2（4分）；2）无限稀释偏摩尔值AH(3分)；(3)h8,分）TOC\o"1-5"\h\zAH=20.9xx(2x+x)=20.9(x(1—x2))121211dAH=20.9[1—x2)+x(—2x)L20.9(1—3x3)dx11111dAHAH=AH+(1—x)=20.9(1—3x3)+(1—x)(20.9)(1—3x2)11dx1111=20.9(2x；—3x2+1)41.8x31AH=AH—xdAH=20.9[1—x2)Lx(20.9)(1—41.8x3121dx1111=limAH=20.9J/mol工101AH82H=H+AH=418+20.9=438.9J/mol=limAH=41.8JAH82x,0H=H+AH=627+41.8=668.8J/mol2223.15分）已知某二元溶液的活度系数模型为Inyi=2；2并已知Inf=A+B一C;lnf其中A,B,C仅是T,P的函数。求丫2,ge分）/RT,lnfi，lnf2,lnf。（均以Lewis-Randall定则为标准状态。）（15（2分）根据G-D方程：Uxdlny.=0i=0xdIny+xdIny解：（3分）（2分）（2分）（3分）（3分）"2JdIny•/Inyix2=1dx2X2=1J2xdxxi=0=Ax2i=ln（=Ax人f、—）=xfInAx22+lnfi=Ax22Inx+f

2GEpX2^2・=徂：（xlny）=xa^r・Inf=iAxi2+ln1f+x1又•/Iny2ln（Ax21・・・Inf=xIn+.xAx2=Axx-ln2f1=Ax2+211f=A+Bxx12InlnCx21=Ax1x2+（B-C）x1+A南京工业大学化工热力学试题（A水平）卷（开）2010~2011年度第一学期使用班级化学工程与工艺专业08级二.水平考试（共40分）（12分）液化气是一种热值很高的理想民用气体燃料，主要成分为丙烷、丙烯、丁烷和丁烯。我国境内的气瓶在-40°C〜60°C的环境温度下使用，在设计钢瓶结构时已充分考虑钢瓶容积的安全性。当环境温度15C、充装的液化石油气刚好达到规定的充装量时，钢瓶内尚有15%的气相空间。以丙烷为主要物质，试计算当环境温度升高到60C时钢瓶内的液化气所处状态（即60C时钢瓶内丙烷是完全气相、液相或汽液混合状态？如是汽液混合状态计算汽相体积分率及60C时钢瓶内压力）已知：15C时丙烷的饱和液体体积Vl：1.9803L/Kg，饱和汽体体积Vg：61.46L/Kg；60C时丙烷的饱和液体体积V「2.3122L/Kg，饱和汽体体积Vg：19.66L/Kg（10分）对于一定温度T和压力P下的三元溶液，组分与摩尔性质M的关系如下：M=x1M1+x2M2+x3M3+x1x2x3C其中,M「M2和M3是纯组分1，2,3的M的值，C为与组成无关的常数。写出M1，M2和M3的表达式。作为你结果的部分证明，请说明它们和M满足什么关系。根据这些关联式，写出无限稀释的溶液中的M。3.（10分）在二元溶液A-B中，汽相为理想气体，液相的活度系数由下式表示:lnvA=x2,已知90C时,ps=1.333x105Pa，ps=9.333x105Pa，试求：（1）当xA=0.2时，汽液平衡的总压是多少？（2）此溶液能否生成共沸物？为什么？4.（8分）有两股压力分别是12.0MPa和1.5Mpa的饱和蒸汽。1）如用于作功，经稳流过程变成25C的饱和水，求Wid（%=298K），2）如用作加热介质，经换热器后变成25C的饱和水，求换热量Q。对计算结果作综合分析，在化工设计和生产过程中如何合理地使用这两股蒸汽？已知：各状态点一些热力学参数，见表1。表1.装置各状态点一些热力学参数状态点123t/CP/MPa状态H/kJ•kg-1S/kJ・kg-1・k-1324.812状态点123t/CP/MPa状态H/kJ•kg-1S/kJ・kg-1・k-1324.812饱和蒸汽2684.95.4924198.31.5饱和蒸汽2792.26.4448250.008169饱和水104.890.36741L液化气重量为：0竺+0.15

V

i0.850.1504316k1.980361.46^比容：V=—1——=2.3170.4316液化气罐升温是恒容过程设60C时气相空间为xL/Kg则：-11-xxV1-xx2.3172.312219.66即60C时气相空间为0.235%，液相空间为99.765%x=0.00235此时的压力为60C时丙烷的饱和蒸汽压查附录4可知，在312-368K范围内，丙烷的安托因常数分别为:A=6.809431,B=1348.283,C=326.9121Blgps=AC+t6.8094311348.283=3.325326.9121+60pS=2112KPa或可用R-K方程解（理论值为：2118KPa）2.解：M=M-xax2ax3ax2)xC同理:-2x1x2x3C=M1+x2x3C3.解(1)..・lnyA••lnyBx2A(对称方程)当组分1的摩尔组成为0.2时1.89541.0408P=(yxps+yxps)1222+0.77711.8954110.05050.2x0.1333+1.0408x0.8x0.9333)0.8276MPa(2)方法AB假若能生成生成共沸物方法lny端点1：端点2：aABa=1点,4.(1)lnpsA=lny+lnpsB=lnpsB-lnpSA2xInp：psA1一(ln2psF+1)pSA1一(ln20.9333+0.13331)=1.473>1该体系不存在恒沸点。•aA是xA1〕}eJAB0.13330.052540.9333x2.718AB的连续系数，当xA=0时，所以该体系不存在恒沸点。3+1X2=5分2.718x0.13330.38820.9333x1a=0.05254xA=1时，a=0.3882;中间不通过idWid,1Wid,2(2)(104.89-2684.9)-298x(0.3674-5.4924)=-1052.8KJ/Kg(104.89-2792.2)-298x(0.3674-6.4448)=-876.3KJ/Kg解：3+1X2=5分=(104.89-2684.9)=(104.89-2792.2)Q=0熵分析法W=032372000x4.1-2580.1.8KJ/Kg—2687.3KJ/Kg—m2c3t1)求得t=66CAH=03392S3lnr+112cpIn84ln+108000c363pln339=1240.8kJ•h-1323-AE=W=TAS=3.7x105kJ•kg-1有效能分析法XX31=(m+m)[(H-H)-T(S-S)]-m[(H30S0)-m[(Hm)c[(Hln]—mcT1p[(T1-T0)InTFT0mc[(T2-T0)In363=(72000+108000)x4.184[(66-25)-298ln—72000x4.129884(9025—298lnTF]T0363一)298323-108000x4.184[(50—25)—298ln]298=1.947x106-1.868x106-4.489x105=3.7x105kJ•h-1南京工业大学化工热力学试题（A）卷资格（闭）2009~2010年度第二学期使用班级化学工程与工艺专业07级2010.5班级学号姓名成绩题号一四五总分得分一、资格考试（共50分）单项选择题（每题1分，共20分）本题解答（用A或B或C或D）请填入下表:题号12345678910答案题号11121314151617181920答案1.纯物质的偏心因子是根据来定义的。A.分子的对称性B.蒸汽压的性质C.分子的极性D.分子的缔合性熵产生△S是由于而引起的。A.体系与环境之间的热量交换B.体系与外界功的交换C.体系内部的不可逆性D.体系与外界的物质交换3.以下4个偏导数中只有是偏摩尔性质。4.5.6.A.C.（（6nU））（（6nG））分离过程的有效能损失3.以下4个偏导数中只有是偏摩尔性质。4.5.6.A.C.（（6nU））（（6nG））分离过程的有效能损失AEA.>0B.<0B.D.（（6nH））（（6nA））C.=06ninv,T,n

jD.可正可负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.位于TC和PC点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B.饱和液体C.过冷液体D.过热蒸汽各组分活度系数各组分活度系数=1D.<17.对理想溶液具有负偏差的体系中，7.A.>1B.=0C.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。A.增加B.减少C.不变D,不能确定对同一朗肯循环装置，在绝热条件下如果提高汽轮机入口蒸汽压力，而温度等其余条件不变，则其热效率。A.有所提高，乏气干度下降B.不变，乏气干度增加C,有所提高，乏气干度增加D.热效率和干度都不变一气体符合p=4的状态方程，在等温下当气体从V1可逆膨胀至V2时，则体系的熵变V—bAS为。A、RTlnA、RTln=匕—bB、Rln匕—b11.漠化锂-水吸收制冷循环过程的制冷剂。11.A、水B、漠化锂和水C、漠化锂蒸汽压缩制冷循环中，制冷剂的蒸发温度为200K,冷凝温度为250K，则理论上该制冷装置的制冷系数8为。A、2.8B、0.85C、4.0理想气体的压缩因子Z=1，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1B.大于1C.可能小于1也可能大于1水处于饱和蒸气状态，其自由度为—，如要查询水的饱和蒸气热力学性质表，则需要—个独立状态参数的已知条件。A、0，1B、1，1C、2，1D.1，2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.错误对于某一温度压力下的流体混合物，下面式子错误的。A、M「=limM,b、H.=U.+PV.x订0C、理想溶液的V,=VU.=UD、理想溶液的S.=SG.=G冬天要给-10°C房间供热取暖，消耗500W的功率给房间供热，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.两者相等C.电热器D.没法比较。

二元气体混合物的摩尔分数y=0.3，在一定的T,P下，。广°・9381，°2=0-8812,则此时混合物的逸度系数为。A.0.9097B.0.9827C.0.8979D.0.9192如当地冷却水温度为常年18°C，则氨制冷循环的冷凝温度应。A.18C；B.8C；C.28C；D.48C。90C,1atm下苯（1）-甲苯（2）汽液平衡系统可视为完全理想系。此条件下蒸汽压为：ps=1.343atm,ps=0.535atm，则汽液平衡组成x和y分别是。1211A.0.576,0.773B.0.773,0.576C.0.424,0.227D.0.227,0.424多项选择题（每题1.5分，共15分）本题解答（用A或B或C或D）请填入下表:题号答案题号答案12345题号答案678910对含有i，j组元的二元气体混合物，第二维里系数Bm反映下列哪几种类型分子间交互作用影响？（）A.i—j分子C.i-j-A.i—j分子C.i-j-i分子E.i-i分子B.j—j分子D.j—i—j分子2.下列哪些热力学性质无法直接测量（）A.HB.TC.SD.GE.P3.理想溶液中，组份i的偏摩尔性质和与溶液有相同T,P时纯i的摩尔性质相等的热力学性质有()A.S=SC.A=AE.V=VB.H=HD.G=G4.溶液中组分i的偏摩尔性质与下列哪些因素有关?()B.组成D.压力A.B.组成D.压力E.临界性质TOC\o"1-5"\h\z在溶液热力学中，下列哪些关系式是成立的？()A.AH=HEB.G=£xInyRT11C.A=£xA、D.AGE=GEE.In中=£xln中基于局部组成概念的两参数Wilson方程在工程设计上获得广泛应用，它突出的特点是:（）A.计算精度高B.能反映温度对y］的影响C.能应用于部分互溶体系D.可从二元体系推算多元体系E.可用于yi有最大值的体系7.以下表达式中是化学位的是:A.B.C.D.7.以下表达式中是化学位的是:A.B.C.D.F.一般认为影响液体混合物中组分活度系数的因素有：A.温度B.压力C.气相组成D.液相组成关于制冷原理，以下说法正确的是。A.任何气体，经等熵膨胀后,温度都会下降。B.只有当七『＞o，经节流膨胀后，气体温度才会降低。在相同初志下，等熵膨胀温度降比节流膨胀温度降大。任何气体,经节流膨胀后，温度都会下降。一定温度下混合物体系达到汽液平衡时，以下说法正确的。（）A.fv=fiB.fv=f1C.口v=口1D.Gv=G1iiiiii简答证明题（共15分，其中3）、4）题请任选一题）（3分）某气体若服从p（V-b）=RT关系式，b为常数，写出逸度系数的表达式。（4分）由水蒸汽性质表查得100°C和0.101325MPa时水的有关性质如下，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？Hi=419.04kJ-kg-1，

Hv=42676.1kJ-kg-1Sv=7.3549kJHv=42676.1kJ-kg-1Sv=7.3549kJ-kg-1-K-13.已知：GE=HE-T-SEx，证明（2（8分）4.vanLaar方程lny1A12，0V\2^IAx+AxJ121212；lnY2A21A^,Ax+Ax1212122的活度系数模型参数a12和a21一般由实验数据拟合得到，试叙述获得的方法和步骤（可以选择你所熟悉的一种）（8分）南京工业大学化工热力学试题（A1）卷资格（闭）答案单项选择题（每题1分，共42分）本题解答（用A或B或C或D）请填入下表：题号12345678910答案BCCAADDBAB题号11121314151617181920答案ACCBADACCA2.多项选择题（每题1.5分，共15分）本题解答（用A或B或C或D）请填入下表:题号答案题号答案1ABE6ABD2ACD7ABCD3BE8AD4ABD9ABC5ABCE10BCD3.简答证明题（共15分，其中3）、4）题请任选一题）L答：ln9=上f'（V-皿）dP=—fbdP=理~fRT0zPRT0RT2.答：解：于G=H-TS得Gi=-68.6kJ-mol-1和Gv=-68.4kJ-mol-1即有Gi=Gv本题计算结果表明在100°C和0.101325MPa条件下，水的汽液两相处于平衡状态。3.证明:GE=HE-T-SE,J=世-SETTa(GE))=fafHE)、TlJTlJataTHE7P,xAHj1ase)HE1faHE--+laTJT2TlaTJP,xP,xP,P,xT24.活度系数模型参数A12和A21获得的方法和步骤:■如何得到模型参数A”和A?】？1）利用《，无论是程还是van方程均有：limIn=In=An—0limIn/2=In=An常用方法为色谱法。E利用某一浓度下的a乙数据（精确）对van顷IT方程：]=1略（1+土怦尸气In-•%=M（1+壬蛙尸x2In/2J*j"程・x**3）由一套实验口万数据进行拟方法同2），但由于VLE数据多，因此得到的模型参数更精确，可靠，是最最最常用的方法。用最小二乘法，单纯形法等数学方法得到。4）利用共沸点（Azeotropicpoint）数据（已知共沸点的T,P,X）南京工业大学化工热力学试题（A）卷资格（闭）2010~2011年度第一学期使用班级化学工程与工艺专业08级2010.12班级学号姓名成绩题号一四五总分得分一、资格考试（共60分）1.单项选择题（每题1分，共20分）本题解答（用A或B或C或D）请填入下表:题号12345678910答案题号11121314151617181920答案1.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B.错误B.错误A.正确对理想气体有a.Gh/ap）<0B.（ah/ap）>0C.（ah/ap）=0D.（ah/at）=0熵产生△S是由于而引起的。A,体系与环境之间的热量交换B,体系与外界功的交换C,体系内部的不可逆性D,体系与外界的物质交换4.以下4个偏导数中只有是偏摩尔性质。A.((anU4.以下4个偏导数中只有是偏摩尔性质。A.((anU))((anH))B.C.((anG))D.((anA))分离过程的有效能损失AEL。A.>0B.<0C.=0D.可正可负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.位于TC和PC点

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B.饱和液体C.过冷液体D.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y。A.>1B.=0C.=1D.<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。A.增加B.减少C.不变D,不能确定对同一朗肯循环装置，在绝热条件下如果提高汽轮机入口蒸汽压力，而温度等其余条件不变，则其热效率。A.有所提高，乏气干度下降B.不变，乏气干度增加C,有所提高，乏气干度增加D.热效率和干度都不变一气体符合p=H的状态方程，在等温下当气体从V1可逆膨胀至V2时，则体系的熵变V—bA、B、AS为。A、B、C、RlnV2V112.漠化锂-水吸收制冷循环过程的制冷剂。12.A、水B、漠化锂和水C、漠化锂蒸汽压缩制冷循环中，制冷剂的蒸发温度为200K,冷凝温度为250K，则理论上该制冷装置的制冷系数£为。A、2.8B、0.85C、4.0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。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.过热器再加热水处于饱和蒸气状态，其自由度为—，如要查询水的饱和蒸气热力学性质表，则需要—个独立状态参数的已知条件。A、0，1B、1，1C、2，1D.1，2对于某一温度压力下的流体混合物，下面式子错误的。A、M=limMb、H.=U.+PV.xj^-0C、理想溶液的V.=VU,=UD、理想溶液的5.=SG,=G冬天要给-10°C房间供热取暖，消耗500W的功率给房间供热，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.两者相等C.电热器D.没法比较。二元气体混合物的摩尔分数y=0.3，在一定的T,P下，。广°・9381，°2=0-8812,则此时混合物的逸度系数为。A.0.9097B.0.9827C.0.8979D.0.9192如当地冷却水温度为常年18°C，则氨制冷循环的冷凝温度应。A.18C；B.8C；C.28C；D.48C。90C,1atm下苯（1）-甲苯（2）汽液平衡系统可视为完全理想系。此条件下蒸汽压为：ps=1.343atm,ps=0.535atm，则汽液平衡组成x和y分别是。1211A.0.576,0.773B.0.773,0.576C.0.424,0.227D.0.227,0.4242.填空题（每空1分，共20分）普遍化三参数求取压缩因子Z的方法有和。在Vr＞2时应采用。稳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，应用于换热器的简化形式是，应用于离心泵的简化形式TOC\o"1-5"\h\z是0对理想溶液,AH=,AS=，AG=o同一热机在夏天的热机效率比在冬天的热机效率o在《二氧化碳PVT关系测定》实验中，当体系温度25C一般测得CO2的泡点压力稍露点压力，而理论上CO2在该状态时泡点压力露点压力（＜或＞或=）06.等温条件下，二元体系中超额自由焓函数己与组分i的活度系数Y的关系为RT1在真实气体混合物P-0时，组分i的逸度系数$.等于oGibbs-Duhem方程有多种形式，主要用途有：（1）、检验实验测得的正确性；（2）、检6.验的正确性；（3）、从一个组元的偏摩尔量推算另一组元白（二元体系）。说出下列汽液平衡关系适用的条件：（1）巾pi=^^*(2)Pyj=Eixi

简答证明题（共20分）（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P1的湿蒸汽干度示意图，标出需要测量的参数并讲述原理。T牛-（5分）由水蒸汽性质表查得100°C和0.101325MPa时水的有关性质如下，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？Hi=419.06kJ-kg-1，Hv=2676.0kJ-kg-1，S、，=7.3554kJ-kg-1-K-1,S，=1.3069kJ-kg-1-K-13.（5分）已知:GE3.（5分）已知:GE=HE-T-SE,证明（P,x（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。

南京工业大学化工热力学试题（A1）卷资格（闭）答案1.单项选择题（每题1分，共42分）本题解答（用A或B或C或D）请填入下表：题号12345678910答案ACCCAADDBA题号11121314151617181920答案BACBBDACCA2.填空题（每空1分，共15分）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AH+—Au2+gAZ=Q+W，AH=0,AH=Q，AH=WTOC\o"1-5"\h\z2ss0,-R£（xInx）,RT£（xInx）iiii\o"CurrentDocument"低\o"CurrentDocument">,=6•=xIny+xInyRT11221热力学数据，热力学函数关系或热力学模型，偏摩尔量无限制条件，低压条件下的非理想液相3.简答证明题（共15分，其中3）、4）题请任选一题）答：采用节流装置测量湿蒸汽的干度。原理是当湿蒸汽充分4XH

节流阀节流后变为过热蒸汽，测得过热蒸汽的温度、压力后得知过4XH

节流阀量热计热蒸汽和湿蒸汽的焓值，从而求得湿蒸汽的干度。量热计测量过程为等焓过程，由水蒸汽表查得过热蒸汽在P2、T2时的焓值H2,H1=H2，再查出压力为P1时饱和蒸汽焓H和饱和液体焓H「设湿蒸汽的干度为x,则有：H=x-H+（1-x）-Hx=H'1glH—Hgi答：解：于G=H—TS得Gi=—68.61kJ-mol-1和G^=—68.67kJ-mol-1即有Gi=Gv本题计算结果表明在100°C和0.101325MPa条件下，水的汽液两相处于平衡状态。3.证明:GE=HE-T-SE,^^=配-SETT

(afGE))=P,xfafHE)\「TI7TI7-P,xfase)he1fahe)fase)=f+tIatj-1atjP,xP,xP,x*aTI7aTI7IaT7HEAH=T2=T2解：不能。改进方法：1）把绝热可逆压缩过程1一2安排在过热蒸汽区，使湿蒸汽变为十气。2）把原等熵膨胀过程改为4一5的等焓节流膨胀过程。蒸汽压缩制冷循环由四步构成：1’一2’低压蒸汽的压缩2’一3高压蒸汽的冷凝3—5高压液体的节流膨胀，PI,TI5—1’低压液体的蒸发南京工业大学化工热力学试题（A）卷资格（闭）2011~2012年度第一学期使用班级化学工程与工艺专业09级2011.12班级学号姓名成绩题号一三四五总分得分二、资格日宜试1.单项选择题（每题1分，共40分）本大题解答（用A或B或C或D）请填入下表:题号12345678910答案题号11121314151617181920答案题号21222324252627282930答案题号31323334353637383940答案1.Pitzer提出的由偏心因子①计算第二维里系数的普遍化关系式是（）。A.B=B0QroDB1B.B=B0□»+B1C.—-=Bo+wDBiD.B=Bo+wDB1RT

c关于化工热力学研究内容，下列说法中不正确的是（）判断新工艺的可行性。B.化工过程能量分析。C.反应速率预测。D.相平衡研究纯物质PV图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于（）。A.-1B.0C.1D,不能确定4、范德华方程与R-K方程均是常见的立方型方程，对于摩尔体积V存在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—。饱和液体体积B.饱和蒸汽体积C.无物理意义D.饱和液体与饱和蒸汽的混合体积某真实气体符合状态方程P=-——^——，a、b为常数。则当该气体进行绝热膨胀时，V-bTVO.5（V+b）膨胀后气体的温度。A、升高B、降低C、不变D、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A.AH=-WsB.△H=QC.△H=0D.△H+1/2Au2=Q下列论述错误的。P-R方程能同时应用于汽、液两相计算，准确度较高。

R-K方程能同时应用于汽、液两相计算，准确度较高。活度系数可以大于1也可小于1。压缩因子可以大于1也可小于1。8.下列偏摩尔自由焓表达式中，错误的为（8.下列偏摩尔自由焓表达式中，错误的为（）。~8(nG)-—D.G=~8(nG))dn1an—C.Gi1T'P'"e9.对于流体混合物，下面式子错误的是i—B.dG——=—B.dG——=VdP—SdT10.A、M8=limM’XjT0'C、理想溶液的V.=VU,=UD、理想溶液的S.=S关于偏摩尔性质，下面说法中不正确的是（）A.纯物质无偏摩尔量。B.T，P一定，偏摩尔性质就C.偏摩尔性质是强度性质。D.偏摩尔自由焓等于化学位。B、Hi=Ui+PVi11.A.dH=TdS+VdpB.dH=SdT+VdpC.dH=-SdT+11.A.dH=TdS+VdpB.dH=SdT+VdpC.dH=-SdT+VdpD.dH=—TdS—Vdp12.对1mol符合VanderWaals状态方程的气体有.A.B.C."av/TV—b"avTV—bras)Rras、P=D.=3v/V+b"av)b—VRREs)T对液相是非理想溶液，13.T汽相是理想气体体系，汽液平衡关系式可简化为（）。对单位质量，定组成的均相流体体系，在非流动条件下有C.yP=xC.yP=x9sPsiiii)。A.=0B.<0C.>0D.>0A.yf=xPsIii14.无论什么过程，根据热力学第二定律，孤立体系熵变（冬天要给-10°C房间供热取暖，消耗500W的功率给房间供热，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,两者相等C,电热器D.没法比较。要加热50C的水，从热力学角度，用以下哪一种热源，损失功最小（）A.60C的热水B.80C的热水C.100C的饱和蒸汽，D.120C的过热蒸汽高压氮气从同一始态出发，分别经历两个不同的膨胀过程达相同的终态。其中已知一个可逆过程的工质熵变为20KJ/（kg.K）,另一个不可逆过程的工质熵KJ/（kg.K）。A、大于20B、小于20C、等于20D、不能确定。二元气体混合物的摩尔分数y1=0.4，在一定的T,P下，%=0.9181,。2=0.7812，则此时混合物的逸度系数为。A.0.9097B.0.8333C.0.7849D.0.9192关于做功和加热本领的描述，不正确的是（）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。Wilson方程在工程设计上获得广泛应用，以下不正确的描述为—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用二元体系的参数可以推算多元系。D.适用于液液部分互溶体系。等温等压下，在A和B组成的均相体系中，若A的偏摩尔体积随A浓度的增加而减小，则B的偏摩尔体积将随B浓度的增加而（）A.增加B.减小C,不变D.不一定22.对无热溶液，下列各式能成立的是（）.A.Se=0,VE=0B.Se=0,Ae=0C.Ge=0,Ae=0D.He=0,Ge=-TSe23.偏摩尔性质的表达式为O「3（nF）1「0（nS）1「0（nH）1「0（nP）1Aona一0n.,AoxonA.i"V"B.iT*,C.iT,P,n”.D.i丁！，%"24.一封闭体系经过一变化，体系从25^恒温水浴吸收热量7000kJ，体系熵增25kJ/K，则此过程TOC\o"1-5"\h\z是OA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，一为不可逆过程，此二过程环境熵变存在OA.（AS环）可逆〉（AS环）不可逆B.（AS环）可逆＜（AS环）不可逆C.（泌环）可逆=（AS环）不可逆D.（AS环）可逆=0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,同一Rankine循