化工热力学期末考试试卷

复习题一、选择题1、关于化工热力学用途的下列说法中不正确的是（）A.可以判断新工艺、新方法的可行性；B.优化工艺过程；C.预测反应的速率；D.通过热力学模型，用易测得数据推算难测数据，用少量实验数据推算大量有用数据；E.相平衡数据是分离技术及分离设备开发、设计的理论基础。2、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3、超临界流体是下列（）条件下存在的物质。A.高于Tc和高于PcB.临界温度和临界压力下C.低于Tc和高于PcD.高于Tc和低于Pc4、对单原子气体和甲烷，其偏心因子ω，近似等于（）。A.0B.1C.2D.35、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。（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。6、下列气体通用常数R的数值和单位，正确的是（）AKkmolmPa/10314.833B1.987cal/kmolKC82.05Katmcm/3D8.314KkmolJ/7、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8、对理想气体有（）。0)/.(TPHA0)/.(TPHB0)/.(TPHC0)/.(PTHD9、对单位质量，定组成的均相流体体系，在非流动条件下有（）。A．dH=TdS+VdpB．dH=SdT+VdpC．dH=-SdT+VdpD.dH=-TdS-Vdp10、对1mol符合)/(bVRTP状态方程的气体，TPS)(应是（）A.R/V；B.R；C.-R/P；D.R/T。11、当压力趋于零时，1mol气体的压力与体积乘积（PV）趋于（）。A.零B无限大C.某一常数D.RT12、不经冷凝，能否将气体通过其他途径变成液体？（）A.能B.不可能C.还缺条件13、纯物质临界点时，其对比温度Tr（）。A．=0B．0C．0D．=114、当压力趋于零时，1mol气体的压力与体积乘积（PV）趋于:a.零b.无限大c.某一常数d.RT15、下列各式中，化学势的定义式是()jjjjnnSTiinTPiinnSnViinnSPiinnUDnnACnnGBnnHA,,,,,,,,])([.])([.])([.])([.　　　　　　　　　　　　　　16、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，偏摩尔性质就一定。（C）偏摩尔性质是强度性质。（D）强度性质无偏摩尔量。17、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=-TSE18、二元两相气液液平衡状态，其自由度F=（）。A.0B.1C.2D.319、在一定的温度和压力下二组分体系汽液平衡的条件是（）。为混合物的逸度））　（；　　；　　　　；　　Ｌ２Ｖ１Ｖ２Ｌ１Ｌ２Ｌ１Ｖ２１２２fffDffffCffffBffffAVLVLVLV(ˆˆˆˆ).(ˆˆˆˆ)(ˆˆˆˆ).(1120、对液相是理想溶液，汽相是理想气体体系，汽液平衡关系式可简化为（）。A．yif=xipiSB.yip=γixipiSC．yip=xiΦpiSD.yip=xipiS21、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，偏摩尔性质就一定。C．偏摩尔性质是强度性质。D.偏摩尔吉氏函数等于化学势。22.关于理想溶液，以下说法不正确的是（）。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。23、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浓度的减小而减小，则B的偏摩尔体积将随A浓度的减小而()A.增加B.减小C.不变D.不一定24、苯（1）和环己烷（2）在303K，0.1013Mpa下形成X1=0.9溶液。此条件下V1=89.96cm3/mol，V2=109.4cm3/mol，_1V=89.99cm3/mol，2V=111.54cm3/mol，则超额体积VE=（）cm3/mol。A.0.24B.0C.-0.24D.0.5525、下列偏摩尔吉氏函数表达式中，错误的为（）。iiA.G=μB.iiidG=Vdp-SdTjiiT,P,nC.GnG/nijiiT,nv,nD.GnG/ni26、下列偏摩尔性质与溶液性质关系式中，正确的是nmol溶液性质，nM=（）。iiA.nMiiB.xMiC.xMiiiD.nM27、混合物中组分i的逸度的完整定义式是()。A.0ˆˆln,lim[/()]1iiiipdGRTdffYPB.0ˆˆln,lim[/]1iiipdGRTdffPC.0ˆln,lim1iiipdGRTdffD.0ˆˆln,lim1iiipdGRTdff28、二元理想稀溶液，其溶质和溶剂分别遵守（）。A.Henry规则和Lewis--Randll规则.B.Lewis--Randll规则和Henry规则.C.拉乌尔规则和Lewis--Randll规则.D.Lewis--Randll规则和拉乌尔规则.29、下列化学势μi和偏摩尔性质关系式正确的是（）A．μi=HiB.μi=ViC.μi=GiD.μi=Ai30、Wilson方程是工程设计中应用最广泛的方程。以下说法不正确的是()。A.引入了局部组成的概念以及温度对γi的影响，因此精度高。B.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。31.等温汽液平衡数据如符合热力学一致性，应满足下列条件中（）。A.足够多的实验数据B.∫1ln（γ1/γ2）dX1≈0C.[（lnγ1）/P]T，X≈0D.[（lnγ1）/T]P，X≈032、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，无摩擦损失，则此过程气体焓值。A.增加B.减少C.不变D.不确定33、节流效应T-P图上转化曲线是表示的轨迹。A.μj=0B.μj0C.μj034、理想的Rankine循环工质是在汽轮机中作_____膨胀A）等温B)等压C）等焓D）等熵35、不可逆过程中孤立体系的（）A.总熵是增加的，也是增加的B.总熵是减少的，也是减少的C.总熵是减少的，但是增加的D.总熵是增加的，但是减少的36、卡诺制冷循环的制冷系数与()有关。A.制冷剂的性质B.制冷剂的工作温度C.制冷剂的循环速率D.压缩机的功率37、关于制冷原理，以下说法不正确的是（）。A.任何气体,经等熵膨胀后,温度都会下降。B.只有当0TJ，经节流膨胀后，气体温度才会降低。C.在相同初态下，等熵膨胀温度降比节流膨胀温度降大。D.任何气体,经节流膨胀后,温度都会下降。38、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39、一封闭体系经过一变化，体系从25℃恒温水浴吸收热量8000KJ，体系熵增25KJ/K，则此过程是（）。A.可逆的B.不可逆的C.不可能的40、关于制冷循环，下列说法不正确的是（）。(A)冬天，空调的室外机是蒸发器。(B)夏天，空调的室内机是蒸发器。(C)冰箱里冷冻鱼肉所需的制冷量是由冷凝器吸收的热提供的。(D)冰箱里冷冻鱼肉所需的制冷量是由蒸发器吸收的热提供的。41、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（）。(A)同一Rankine循环动力装置，可提高蒸气过热温度和蒸汽压力(B)同一Rankine循环动力装置，可提高乏气压力。(C)对Rankine循环进行改进，采用再热循环。(D)对Rankine循环进行改进，采用回热循环。二、填空题1.在PT图上纯物质三种聚集态互相共存处称。2.常用的8个热力学变量P、V、T、S、h、U、A、G可求出一阶偏导数336个，其中独立的偏导数共112个，但只有6个可通过实验直接测定，因此需要用将不易测定的状态性质偏导数与可测状态性质偏导数联系起来。3.纯物质P-V图临界等温线在临界点处的斜率为__________。4.相平衡判据是以热力学第二定律作为依据。相平衡的判据是、、。5.在p-T图上，纯物质三种聚集态互相共存处称。6.当反应达到平衡时，Gt有一最小值，则在该点满足。7.提高朗肯循环热效率措施、、。8.稳流体系熵产生是体系内部所引起的。9.设某个制冷循环的制冷量为Q，需要的功量为W，则该循环向周围环境的排热量为。10.等温等压下二元混合物的Gibbs-Duhem方程。11.普遍化三参数求取压缩因子Z的方法有和。12.Gibbs-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）、检验的正确性；(3)、从一个组元的偏摩尔量推算另一组元的（二元体系）。13.麦克斯韦关系式的主要作用是。14.描述流体PVT关系的立方型状态方程是__________三次方的物态方程。15.剩余性质的定义是'M=________________________。16.理想溶液的过量性质ME等于。17.由于邻二甲苯与对二甲苯、间二甲苯的结构、性质相近，因此它们混合时会形成_____________溶液，它们的ΔH=_____________，ΔV=___________。18.二元混合物容积表达式为V=X1V1+X2V2+αX1X2，如选同温同压下符合Lewis-Randll规则的标准态就有△V=。19.等温等压下二元溶液组分的活度系数与组成之间关系，按Gibbs-Duhem方程X1dlnγ1+=______。四、名词解释广度性质,偏摩尔性质,超额性质,理想溶液,活度,可逆过程,逆向冷凝,化学位,虚拟临界参数,逸度,活度,剩余性质,回热循环五、简答题1、相平衡的热力学一致性检验；2、卡诺定理的主要内容是是么？3、如何利用热力学第一定律测量湿蒸汽的干度？4、写出稳流系统的热力学第一定律表达式；5.简述维里系数B、C的物理意义;6.化工过程的系统能量分析有哪几种方法，区别是什么？7.写出剩余性质和超额性质的定义及定义式;8.简述朗肯循环;9.简述蒸汽压缩制冷循环;10.推导下面关系式：2pGRTHTRT11.推导下面关系式：TVSpVT12.化学平衡的影响因素有哪些;六、计算题1、试用（1）vanderWaals（2）Redlich-Kwong（3)Peng-Robinson方程求解压力为2.03MPa，温度问477K下的2.83m3的氨有多少克？2、某二组液体混合物在固定T和p下焓可用下式表示H=400x1+600x2+x1x2（40x1+20x2）式中，H单位为J/mol。试确定该温度压力下的（1）用x1表示H1和H2；（2）纯组分1,2的焓值；（3）无限稀释状态下的1,2两种物质的焓值。4、某动力循环的蒸汽透平机，进入透平的过热蒸汽为2.0MPa，400℃，排出的气体为0.035MPa饱和蒸汽，若要求透平机产生3000kW功率，问每小时通过透平机的蒸汽流量是多少？其热力学效率是等熵膨胀效率的多少？假设透平机的热损失相当于轴功的5%。5、试比较如下几种水蒸汽，水和冰的有效能大小。设环境温度为298K。0.15MPa，180℃，过热蒸汽；0.3MPa，180℃，过热蒸汽；0.07MPa，100℃，过冷蒸汽；100℃，饱和蒸汽；0.1MPa，100℃，饱和水；0.1MPa，0℃，冰。