化工热力学考试试卷

化工热力学考试试卷一．单项选择题（共10题，每小题2分）1.关于化工热力学研究特点的下列说法中不正确的是（B）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。D.获取数据的方法为少量实验数据加半经验模型。2.下面的说法中不正确的是(B)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。3.关于偏离函数MR，理想性质M*，下列公式正确的是（C）A.*RMMMB.*2RMMMC.*RMMMD.*RMMM4.若分别以某一真实气体和理想气体为工质在两个恒温热源T1、T2之间进行卡诺理想循环，试比较这两个循环的热效率。BA．前者大于后者B.两者相等C.前者小于后者D.没法比较。5.混合物的逸度f与组分逸度if之间的关系是（D）A．f=iifx^B．f=if^C．f=iifx^lnD．lnf=iiixfx/ln^6．某体系进行不可逆循环时的熵变为（B）A．ΔS体系﹥0，ΔS环境=0B．ΔS体系=0，ΔS环境﹥0C．ΔS体系=0，ΔS环境=0D．ΔS体系﹥0，ΔS环境﹥07．有效能衡算的依据是D。A.热力学第一定律B.热力学第二定律；C.热力学第三定律D.热力学第一、二定律8.关于理想溶液，以下说法不正确的是（B）。A.理想溶液一定符合Lewis-Randall规则和Henry规则。B.符合Lewis-Randall规则或Henry规则的溶液一定是理想溶液。C.理想溶液中各组分的活度系数均为1。D.理想溶液所有的超额性质均为0。9.汽液平衡关系iisiixPPy的适用的条件（B）A.无限制条件B.理想气体和非理想溶液C.理想气体和理想溶液D.非理想气体和理想溶液10．判断恒温恒压条件下化学反应达到平衡时的公式是（B）A．0iixB．0iiC．dε=0D．0lniix二．填空题（共10题，每小题2分）1.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__________。2.高温热源（温度为T1）与低温热源（温度为T2）构成的热机的最大热机效率_______________。3.某高温高压气体（焓值为H1，熵值为S1）做功后其焓值变为H2，熵值变为S2，环境温度为T0，则该过程的理想功idW_____________；有效能变化xE_____________。4.二元混合物的焓的表达式为212211xxHxHxH，则1H；2H。5.对理想溶液，ΔH=_________，ΔV=___________，ΔS=____________，ΔG=____________。6.在相同始态与相同终态压力下，等熵膨胀引起的温度降低比等焓膨胀的引起的温度降低要。7.稳流体系熵方程中熵产生是体系内部所引起的。8.等温等压下，在A和B组成的均相体系中，若A的偏摩尔体积随浓度的改变而增加，则B的偏摩尔体积将9.理想功是指体系的状态变化在一定的环境条件下，按过程进行时所产生的最大功或必须消耗的最小功。10..汽液相平衡的计算方法有和两种方法，前者适用于低中压体系，后者适用于高压体系。填空题答案：（1.02.121TT3.)()(12012SSTHHWid，)()(12012SSTHHWEidx4.21222211;xHHxHH5.0，0，iixxRln，iixxRTln6.大7.不可逆性8.减小9.完全可逆10.活度系数法，状态方程法。）三．简答题（5分）解释名词含义（任选两个每个2.5分）1剩余性质（在相同温度压力下真是气体与理想气体热力学性质的差值）2过热性质（真实溶液的热力学性质和假象该溶液是理想时的热力学性质之差值）3偏摩尔性质（在T、P和其它组分量nj均不变情况下，向无限多的溶液中加入1mol的组分i所引起的一系列热力学性质的变化。）4真实溶液两大准则及适用范围（路易斯-兰德尔规则，溶质高浓度；亨利定律，溶质溶解度很小地浓端）四．计算题1.任选一题（10分）Ap53-例题3-1已知95度饱和水的h1=397.96kj/kg，求贮水槽中水的h2。B实用普遍化第二维里系数关联法计算510k，2.5Mpa下正丁烷的摩尔体积。已知正丁烷的相关参数Tc=425.2K,Pc=3.80Mpa,w=0.193.(V=1.514m3/kmol)详见p21-例2-42.某工厂采用氨压缩制冷，制冷能力Q0=200000kJ·h-1，操作条件如右图，且已知：H1=1661kJ·kg-1，H2=1890kJ·kg-1，H4=560kJ·kg-1，H5=535kJ·kg-1求：（1）制冷剂循环量（kJ·h-1）；（2）压缩机消耗功率（kW）；（3）该循环的制冷系数；（4）冷凝器的热负荷。（15分）解：(1)单位制冷量：kgkJHHq/11265351661510（2分）制冷剂循环量：hkgqQm/62.1771126/20000000（2分）（2）单位制冷剂消耗的功：kgkJHHWs/2291661189012（2分）压缩机消耗的功率：KWmWpsT30.113600/22962.1773600（2分）（3）制冷系数：92.422911260sWq（2分）（4）单位制冷剂放热量：kgkJHHq/13551890535252（2分）冷凝器热负荷：kJQ24061562.17713552（2分）感情分（1分）3.a100kg的水由20度加热到70度，试求加热过程热量，理想功，以及上述过程的EX和An；已知大气温度25度，0.6178MPa的饱和蒸汽为160度，20度和70度的熵和焓分别为0.2966KJ/(Kg*K),83.96KJ/Kg:0.9549KJ/(Kg*K),292.98KJ/Kgb一股温度为90流量为72000kg/h的热水与温度为50流量108000的水绝热混合，假设cp不变，用火用分析法求EX损失。已知h1=376.92KJ/Kgh2=209.33KJ/Kgs1=1.19256KJ/(Kg*K)s2=0.7038KJ/(Kg*K)又已知s55=0.7679KJ/(Kg*K)s60=0.8312KJ/(Kg*K)s65=0.8935KJ/(Kg*K)s70=0.9549KJ/(Kg*K)s75=1.0155KJ/(Kg*K)（20分）解：1)Q=△H=m(h2-h1)Wid=-△H+T0△S=-(h2-h1)+(25+273.15)*(S2-S1)EX=Q(1-T0/TM)TM=(T2-T1)/ln(T2/T1)An=Q(T0/TM)带入解出h3kJkg1K1S20.7038kJkg1h2209.33kJkg1K1S11.1925kJkg1h1376.92kgs1m21080003600kgs1m1720003600m1h3h1m2h3h20Q2m2h3h2Q1m1h3h1HQ1Q202）EX1m1h0h1m1T0S0S1EX2m2h0h2m2T0S0S2EX3Mh0h3MT0S0S3WLEX1EX2EX3WL100.178kJ4.酒窑中装有10m3的96%(wt)的酒精溶液，欲将其配成65%的浓度，问需加水多少?能得到多少体积的65%的酒精?设大气的温度保持恒定，并已知下列数据（10分）酒精浓度(wt)水Vcm3mol-1乙醇Vcm3mol-196%14.6158.0165%17.1156.58解：设加入W克水，最终体积Vcm3；原来有nW和nE摩尔的水和乙醇，则有65354618964461858.5611.17181801.5861.1410''EWEWEWEEWWEWEEWWnWnnnnWnVnVWnVnnVnVn解方程组得结果：kgWmV3830,46.133h313818.350276.366kJkg1h3276.36690t376.92276.3669050376.92209.33t66.03S30.893566.03650.95490.89357065S30.906kJkg1K1T0298.15S30.906