化工热力学模拟题

模拟题选择题2.3.4.汽液平衡计算方程式yiP=Y ixiPiS适用于A.完全理想体系B.化学体系C.非理想体系D.完全非理想体系气体真空节流膨胀产生冷效应时的微分节流系数是A. p =0B. p 0C. p 2r17.偏摩尔性质是B. V 4r()D.剩余性质()D.工x ln丫ii=019 某体系进行不可逆循环时的熵变为A. S0, S =0体系环境C. S =0, S =0体系环境20 .若物系被要求冷却到-15 C( )B. S=0, S 0体系环境D. S 0, S 0体系环境则氨制冷循环中，氨蒸汽温度应该选以下哪一种温度为宜A. -15CB. -10CC. -20CD. -45C二、填空题1. 第二维里系数B是物性及的函数。1 (dV)2. 体积膨胀系数的定义式为：0 = v那么，理想气体的体积膨胀系数为。丿p3. Y i1的二元共沸物系,是具有压力共沸点的物系。4. 超额性质定义为：A V A l5. f = f匚的条件是ii6. 复杂反应体系中，物质摩尔数n.与反应进度 j之间的普遍关系式是 。1j7. 汽液平衡数据热力学一致性校验的理论依据。8. 组分逸度等于分压的气体 。9. 能量平衡是以热力学为基础，有效能平衡是以热力学为基础。三、判断题1 .普遍化三参数求取压缩因子z的方法有普维法和普压法两种，在Vr三2时，应采用普压法。( )2. 流体流经透平时，所做的可逆轴功wpdV。()s3. 体系熵增大的过程必为不可逆过程。()4. 当压力趋近于零时，剩余焓4 H = 0()5. 理想气体等温压缩过程的焓厶H=0()6. 三参数普遍化方法中，第二维里系数B与偏心因子3的关系是：B=B+W B17 .以Lewis Randall定则为基础，其标准态逸度f.0为溶液温度和压力下所对应的纯祖分i的逸度f.ii。9. Y V1的体系的恒沸点为最低温度恒沸点。()1 110. 二元完全理想体系中1组份的汽液平衡比K=P.s/P。()1 1四、简答题1试证明单组分系统T-S图上等压线的斜率大于零。2指出真实溶液的超额焓VE与混合过程焓变化 V的关系并说明原因。五、论证题试按热力学观点分析如下活度系数方程的正确性(A、B仅是T、P的函数)：lny 二 Ax2 + 2(A-B)kJh-i,操作条件如右图，且1 2lny 二 Bx2 + 2(B - A)2 1六、计算分析题1 某工厂采用氨压缩制冷，制冷能力Q=200000已知：H=1661 kJ kg-i,H=1890 kJ kg-i,H =560 kJ kg-i, H =535 kJ kg-i45求: (i)制冷剂循环量(kJ h-i)；(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。2. 计算500K, 100KJ恒温热源具有的有效能与无效能分别为多少？T=298K。3. 某二元体系50C的液相组成为xi=30%(mol分率)，Pis=0.43iKPa, P2s=24.9KPa,假设汽相是理想气体混合物，液相的活度系 数分别为Y厂2.92, Y 2=1.17,试计算该体系汽液平衡时的汽相组成和平衡压力。4. 某气体在300K, 1.013X105Pa下可视为理想气体，试求此气体在500K, 1.013X107Pa下的焓值。已知：(1)在 300K, 1.013X105Pa 时，Hid=0(2) 在 500K, 1.013X107Pa 时，偏离焓厶 H =5000 KJKmol-i(3) C id=i00 KJKmol-iKp一5. 某三元气体混合物的组成为x1=0.20, x2=0.35, x3=0.45，在6.0MPa和75C时其组分逸度系数分别为0.7, 0.6, 0.9。模拟题十一、选择题1.B2.D3.B4.A5.B6.C7. D8. A9. B10. a11.B12. B 13. A 14. B15.B16B17 A18.B19.B20.C二、填空题1.温度2. R/PV 或 1/T3.最大4. Mr =M -M id5.汽液平衡6. dn =丫 V d&7.一 Gibbs-Duhem 方程II jJ-18. 理想气体的混合物9.热力学第一定律、热力学第一定律和热力学第二定律三、判断题1. X 2. X 3. X 4. 7 5. 7 6. X 7. 7 8. X 9. X 10. 7四、简答题1 （5分）.解:ISS丿p/ST SH=（SH -SS ）2. （5分）解:五、论述题dHSTHe = H - Hid对于理想溶液:.AHe = ahHe = H - HidHe = AH解：恒温恒压下G - D Eqd ln yd ln yx 1 + x1 dx1dx = -dx1 2（dHasAHe = ah -AH idAH id = 0=AH e s2 = 0 dxid ln Yx1 = - x1 dx1 dx1 2如=-2 Axx1 2（2分）（1分）d ln yx 22dxi=2 Bx x1 2d In Yi +x 1 = -2 Ax x + 2 Bx x = 2 x x2 dx1 21 21 22x1 dxi当A=B时，符合热力学一致性检验（B - A）（2分）六、计算分析题1.（14 分）解：（1）单位制冷量：q = H H = 1661 535 = 1126kJ/kg（2 分）015制冷剂循环量：m = Q . q = 200000/1126 = 177.62kg/h（2 分）0， 0（2）单位制冷剂消耗的功：W = H - H = 1890-1661 = 229J/kg（2 分）s21mW压缩机消耗的功率：p = 兀=177.62x 229/3600 = 11.30KW （2分）t 3600q 1126（3） 制冷系数： = Wr =迈莎=4.92（2分）s（4） 单位制冷剂放热量：q = H H = 535 1890 = -1355kJ/kg（2 分）252冷凝器热负荷：= 1355 x 177.62 = 240615kJ（2 分）2.（6 分）解：有效能:B = 1 （3分）解：低压下汽液平衡的计算式为：yP = y xPsi i i（4分）（4分）无效能：B = 100 40.4 = 59.6KJ（3 分）l3.（10 分）P =工y P =工 y x Ps = x Ps +y x Pi11 i=2.92 x 0.3 x 0.431 +1.17 * 0.7 * 24.9 = 20.7707kPay x Ps2.92 x 0.3 x 0.43120.7707=0.01818（1分）4.解:y 2=1.1818=9818（10 分）（1分）AH = AH id + Hr（3 分）（3 分）AH id = AH id + AH idTP等压过程：ah id =f 500c dT = 100*（500 300） = 20000kJ/kmol（2分）P300 卩AH = He + ah id = 5000 + 20000 = 25000kJ / kg（2 分）所以500K时的焓值为25000KJ/Kg5.（5 分）AAA解：ln = 0.35667, lnQ = 0.51082， lnQ =0.10536123AlnQ=Y x lnQ = x lnQ + x lnQ + x lnQ = 0.02544 0.17979 0.047412=0.2516i i 112233（2分）Q = 0.7775（1分）f =Q P = 0.775 x 6.0 = 4.665MPa（2分）