化工热力学试卷三套与答案

======钢梁底面应高于支座顶面20-30cm=====混合物的逸度系数为。(C)A0.9097B0.89827C0.8979D0.90924.某流体在稳流装置中经历了一个不可逆绝热过程，装置所产生的功为24kJ，则流体的熵变(A)A.大于零B.小于零C.等于零D.可正可负5.Henry规则(C)C适用于稀溶液的溶质组分B仅适用于溶质组分D阶段适用于稀溶液的溶剂1.液态水常压下从25℃加热至50℃，其等压平均热容为75.31J/mol,则此过程的焓变为(1882.75)J/mol。PP23.正丁烷的偏心因子ω＝0.193，临界压力为p＝3.797MPa，则在Tr＝0.7时的蒸汽压为c(0.2435)MPa。4.温度为T的热源与温度为T的环境之间进行变温热量传递，其等于热容为Cp，则E的0xQ计算式为(E=jT(1-T)CdT)。xQTTp005.指出下列物系的自由度数目，(1)水的三相点0，(2)液体水与水蒸汽处于汽液平衡状态1======钢梁底面应高于支座顶面20-30cm=====关系式(关系式(M=xxM)lnf=xxlnˆixi)iiilnv=xxlniiGERT=xxlnyii偏摩尔性质(M)ln(fˆx)iiiilni溶液性质(M)f2.有人提出了一定温度下二元液体混合物的偏摩尔体积的模型是V=V(1+ax),V=V(1+bx)，其中V，V为纯组分的摩尔体积，a，b为常数，问所提出11222112的模型是否有问题？(8分)W2siijjT产生入出100℃下水的有关性质如下(15分)PPV======钢梁底面应高于支座顶面20-30cm=====解：体系有关状态点如图所示所要计算的点与已知的饱和点是在同一条等温线上，由得Ps得Ps五、由气体状态方程p(V－b)＝RT(其中b是与温度无关的常数)，推导剩余焓和剩余熵的0Lpp」0Lpp」22rPr＝0.81/7.376=0.10822B0=0.083-=-0.326B=0.139-=-0.0193V===70.66cm3w======钢梁底面应高于支座顶面20-30cm=====求(1)冷却器中需要移走的热量；(2)压缩冷却过程的损失功；(3)压缩冷却过程的理想功；(4)压缩冷却过程的热力学效率。环境温度为T＝300k，已知：(15分)098.06kPa，300k时，H＝953.74kJ/kg，S=7.0715kJ/kg.K116.667kPa，300k时，H＝886.76kJ/kg，S=4.7198kJ/kg.K22sid0=-793.54kJ/kgs号案号案号案BBA4DBA9CAB8BAA6CDC7DAD5DCB2CDBDBB3CCC1．关于化工热力学研究特点的下列说法中不正确的是()A.研究体系为实际状态。B.解释微观本质及其产生某种现象的内部原因。C.处理方法为以理想态为标准态加上校正。ii======钢梁底面应高于支座顶面20-30cm=====D.获取数据的方法为少量实验数据加半经验模型。E.应用领域是解决工厂中的能量利用和平衡问题。2．Pitzer提出的由偏心因子ω计算第二维里系数的普遍化关系式是()。A．B=B0ωB1B．B=B0ω+B1CBPRTBBD．B=B0+ωB1CC3．下列关于GE关系式正确的是()。A.GE=RT∑XlnXB.GE=RT∑XlnaiiiiC.GE=RT∑XlnγD.GE=R∑XlnXiiii4．下列偏摩尔自由焓表达式中，错误的为()。jij丰injij丰i(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6．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()。C.饱和液相线，饱和汽相线，汽液共存区7．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9．可以通过测量直接得到数值的状态参数是。流体混合物，下面式子错误的是。C、理想溶液的V=VU=UD、理想溶液的S=SG=Giiiiiiii12．体系中物质i的偏摩尔体积V的定义式为：。ipnjpnjiiiii13．混合气体的第二维里系数数======钢梁底面应高于支座顶面20-30cm=====．下列论述错误的是。A．P-R方程能同时应用于汽、液两相计算，准确度较高。B.R-K方程能同时应用于汽、液两相计算，准确度较高。15．混合物的逸度与纯组分逸度之间的关系是。^A.f=xif^i；B.f=f^i；C.lnf=xilni；D.^lnf=xlnf0iirr会给人体带来致命影响(类似氮气麻醉现象)。根据下表中25℃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？气气体H/bar化氢H/bar66000H/bar0H/bar41850876504438000D性质的变化情况为：(A)∆S>0，∆G<0(B)∆S=0，∆G<0(C)∆S<0，∆G>0(D)以上均不对TSA．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AB若A的偏摩尔体积随A浓度的改变而增加，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。T24.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25.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()。26.V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：gl真实气体与理想气体真实气体与理想气体======钢梁底面应高于支座顶面20-30cm=====glgl+Vglgll27.对理想溶液具有负偏差的体系中，各组分活度系数γ()。iAB.=0C.=1D.<128.对1mol符合P=RT/(Vb)状态方程的气体，(?S/?V)T应是()A.R/(V-b)B.RC.-R/PD.R/T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;在P-V图上，从过热蒸气的状态点a出发，达到过冷液体的状态点d，可以是均相的途径(a→b→c→d)，也可以是非图为.A.B.C．D.号案号案号案BBA4DBA9CAB8BAA6CDC7DAD5DCB2CDBDBB3CCC1．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______。2．剩余性质是指在相同的温度和压力下热力学性质之差。3.超额性质是指真实溶液与理想溶液热力学性质之差。=/x=f=/x=fˆ/xf=fˆ/fˆidiiiiiii温度条件是。混合物热力学性质14.混合性质变化的定义======钢梁底面应高于支座顶面20-30cm=====4．溶液中组分i的活度系数的定义是Y。iCTT<TC为Gibbs-Duhem方程，其形式为xNx(dM)=0。iii=0irr9.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,它的提出是了解决的计算问题。V(?T)P12.在下表空格处填入相应的偏摩尔性质或溶液性质M=M=xxMiiilnf=xxln(fˆ/x)ilnflnplnflnpiiiiilnplnp=xxlniiiGiiGE/RT=xxlnYiiii13．逸度的标准态有两类，1)以Lewis-Randallii系数的物理意义是代表物质极性的大小。(×)l×5．混合物体系达到汽液平衡时，总是有fˆv=fˆl,fv=fl,fv=fl。(×iiii)))2======钢梁底面应高于支座顶面20-30cm=====6．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。(×)7．对于理想溶液，所有超额性质皆等于零。(√)9.等温、等压下的N元混合物的Gibbs-Duhem方程的形式之一是Nxdlni0。(×)10.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气体内能之和，总熵为原来两气体熵之和。(×)、计算题(共35分)1．(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、S0.03Mpa(50℃)时水的饱和汽、液相性质性质M饱和饱和汽液相相MMglV/1.02235229cm3.g-1H/J.g-1289.302625.4S/Jg-10.94417.7695K-1H20.9xx(2xx)12121H627J/mol212121======钢梁底面应高于支座顶面20-30cm=====编H=20.9xx(2x+x)=20.9(x(1-x2))dx1111111dx111121dx11111x)0x)0111x)02x)02222lnYAxlnfA+B-C;lnf=A1212212212ii112222211lnY=ln(fˆ1)=Ax21x1f1fˆ22222：lnfˆ=Ax2+lnx+lnf=Ax2+lnx+A212112：GE=x(xlnY)=xAx2+xAx2=AxxRTii122112：lnf=：lnf=xln1+xln1=A+Bx-Cx21x2x1112121======钢梁底面应高于支座顶面20-30cm=====1、对单原子气体和甲烷，其偏心因子ω，近似等于:()a.0b.1c.2d.32、纯物质临界点时，对比温度T()ra.=0b.>1c.<1d.=1(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4、下面的说法中不正确的是()(A)纯物质无偏摩尔量。(B)任何偏摩尔性质都是T，P的函数。(C)偏摩尔性质是强度性质。(D)强度性质无偏摩尔量。5、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1112221122211112211112218.关于热力学基本方程dU=TdS-pdV,下面的说法中准确的是()(D)在可逆过程中,pdV等于体积功,TdS即为过程热9.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10.关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是()(A)活度是相对逸度，校正浓度,有效浓度；(B)理想溶液活度等于其浓度。(C)活度系数表示实际溶液与理想溶液的偏差。(D)任何纯物质的活度均为1。(E)的y是GERT偏摩尔量。iiiii======钢梁底面应高于支座顶面20-30cm=====A.增加B.减小C.不变D.不一定12.麦克斯韦关系式的主要作用是()B于用特性函数表达其它热力学函数A.(?T/?V)S=(?V/?S)pB.(?T/?p)S=(?V/?S)pC.(?S/?V)T=(?p/?T)VD.(?S/?p)T=-(?V/?T)p(a)R/V；(b)R；(c)-R/P；(d)R/T。15.下列各式中，化学位的定义式是()?(nH)i?n?(nG)i?n认识并加以纠正。()3.任何真实气体的性质可用同温同压下,该气体的剩余性质和理想气体性质的总和计算。()i7.只有偏摩尔自由焓与化学位相等，所以山=[?(nG)]是最有用的()ii?nT,P,nj丰iiMMMii======钢梁底面应高于支座顶面20-30cm=====2.写出热力学基本方程式_______________；_______________；_______________；_______________。参数对应态原理中三个参数为__________________。普遍化方法分为_____________和_____________两种方法；用普遍化方法可以计算_____________、_____________、_____________和_____________性质。。。。。四、简答题(共20分)1.化工热力学的研究特点是什么？(4分)分析液化气成分选择的依据。(4分)B5-88.65-42.15-0.5P，atm45.36-82.623.从热力学角度解释，超临界萃取技术为何常选CO作为萃取剂？(4分)24.简述纯物质P-V图上点、线和区域的意义(用图说明)，并写出临界等温的数学特征。(8======钢梁底面应高于支座顶面20-30cm=====少？(10分)50℃时水的饱和汽、液相性质 Jg 相Ml(cm3/mol).式中X为组分1的摩尔分数,V为溶液的摩尔体积.11121212Lewis—Randall定则.(10分)=40－12X－10X21112