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精选优质文档-倾情为你奉上 Document number:PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998化工热力学期末考试A卷及答案专心-专注-专业 化工热力学期末试题(A)卷 20072008年 使用班级化学工程与工艺专业05级 班级 学号 姓名 成绩 一选择1纯物质在临界点处的状态,通常都是 D 。A气体状态 B液体状态 C固体状态 D气液不分状态2关于建立状态方程的作用,以下叙述不正确的是 B 。A. 可以解决由于实验的P-V-T数据有限无法全面了解流体P-V-T 行为的问题。B可以解决实验的P-V-T数据精确度不高的问题。 C可以从容易获得的物性数据(P、V、T、x)来推算较难测定的数据( H,U,S,G )D可以解决由于P-V-T数据离散不便于求导和积分,无法获得数据点以外的P-V-T的问题。3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 。A正确 B错误4甲烷Pc=,处在Pr=时,甲烷的压力为 B 。A B MPa; C MPa 5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 C 。A 小于1 B大于1 C可能小于1也可能大于1 6对于极性物质,用 C 状态方程计算误差比较小,所以在工业上得到广泛应用。AvdW方程,SRK; BRK,PRCPR,SRK DSRK,维里方程7正丁烷的偏心因子=,临界压力Pc= 则在Tr=时的蒸汽压为MPa。 A 。A正确 B错误8剩余性质MR的概念是表示什么差别的 B 。A真实溶液与理想溶液 B理想气体与真实气体C浓度与活度 D压力与逸度 9对单位质量,定组成的均相流体体系,在非流动条件下有 A 。AdH = TdS + Vdp BdH = SdT + Vdp CdH = -SdT + Vdp DdH = -TdS -Vdp10对1mol符合Van der Waals状态方程的气体,有 A 。A(S/V)T=R/(v-b) B(S/V)T=-R/(v-b)C(S/V)T=R/(v+b) D(S/V)T=P/(b-v)11吉氏函数变化与P-V-T关系为,则的状态应该为 C 。AT和P下纯理想气体 BT和零压的纯理想气体 CT和单位压力的纯理想气体12关于偏摩尔性质,下面说法中不正确的是 B 。A纯物质无偏摩尔量 BT,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 。13活度的表达式是 A 。A; B ; C ; D 。14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 。A增加 B减小 C不变 D不一定15苯(1)和环己烷(2)在303K,下形成X1=溶液。此条件下V1=mol,V2=mol,=mol,=mol,则过量体积VE= A cm3/mol。A B0C D16在和2atm下水的化学位与水蒸气化学位的关系为 B 。A(水)(汽) B(汽)(水) C(水)(汽) D无法确定17二元非理想极稀溶液, 其溶质和溶剂分别遵守 A 。AHenry定律和Lewis-Randll规则. BLewis-Randll规则和Henry定律.C拉乌尔规则和Lewis-Randll规则. DLewis-Randll规则和拉乌尔规则.18能用于汽液平衡同时计算汽相和液相体积的状态方程是 A 。ASRK方程 BPV=RT C范德华方程 D截断维里方程19立方型状态方程计算V时如果出现三个根,则最大的根表示 B 。A饱和液相摩尔体积 B饱和汽相摩尔体积 C无物理意义20混合物的逸度f与组分逸度之间的关系是 D 。Af= Bf=Cf= Dlnf=21 偏摩尔性质的表达式为 B 。A B C D 22不可逆过程中孤立体系的 D 。A总熵总是增加的, 也是增加的。B总熵总是减少的, 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。 23一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 C 。 A 可逆的 B不可逆的 C 不可能的 24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 A 。A(S环)可逆(S环)不可逆C(S环)可逆 = (S环)不可逆 D(S环)可逆= 025在下四氯化碳(1)-乙醇(2)体系的恒沸点是和,该温度下两组分的饱和蒸汽压分别是和,恒沸体系中液相的活度系数为 A 。ABC26某压缩制冷装置的制冷剂在原冷凝器中因冷却介质改变,比原冷凝压力下的饱和温度低了5度,则制冷循环 A 。 A冷量增加,功耗不变 B冷量不变,功耗减少 C冷量减少,功耗减小 D冷量增加,功耗增加27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 B 。 A增加 B减少 C不变 D不确定28 吸收式制冷循环中解吸器,换热器,吸收器和泵这一系统的作用相当于另一类制冷循环的_C_ A节流阀 B膨胀机 C压缩机29关于做功和加热本领的描述,不正确的是 C 。A压力相同,过热蒸汽的做功本领比饱和蒸汽大。B温度相同,高压蒸汽的作功本领比低压蒸汽强。C温度相同,高压蒸汽的加热能力比低压蒸汽强。 D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。30损失功也是过程可逆与否的标志,因此有 C 。AWL=T0*S体 BWL=T0*S环 CWL=T0*S总 DWL=-T0*S总31理想的Rankine循环工质是在汽轮机中作 D 膨胀A等温 B等压 C等焓 D等熵32相同的压力下,对外作功的绝热膨胀比节流膨胀温度降低程度 A 。A大 B小 C相同33制冷剂进入压缩机时的状态是 C 。A流体 B汽液混合状态 C饱和蒸汽或过热蒸汽34评价蒸汽压缩制冷循环的技术经济指标是 D 。A单位制冷量 B制冷剂每小时循环量 C压缩机消耗功率 D制冷系数35吸收式制冷是消耗 B 而实现制冷的目的A功 B热能 C机械能36对同一朗肯循环装置,如果提高蒸汽的过热度,则其热效率 C 。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37关于制冷原理,以下说法不正确的是 D 。A任何气体,经等熵膨胀后,温度都会下降 。B只有当,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如当地冷却水温度为常年18,则氨制冷循环的冷凝温度应选 C 。A18; B8; C28; D48。39同一热机在夏天的热机效率比在冬天的热机效率 B 。A 相同 B低 C高 D不一定40卡诺制冷循环的制冷系数与 B 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41稳态流动过程的理想功仅取决于体系的初态与终态及环境温度T0,而与具体的变化途径无关。 A 。A正确 B错误42Wilson活度系数关联式基于 A 。A无热溶液理论B正规溶液理论C理想溶液理论D电解质溶液理论43下列二元系统的活度系数表达式(为常数),可接受的是 D 。ABCD44Henry规则 C 。A适用于理想溶液的溶质和溶剂;B仅适用于溶质组分;C适用于稀溶液的溶质组分4590,1atm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:,则汽液平衡组成分别是 A 。A, B, C, D, 46容积1m3的刚性封闭容器中盛有水与水蒸汽混合物,其压力,质量为5kg,则干度x= C 。ABCD47二元气体混合物的摩尔分数,在一定的T, P下,则此时混合物的逸度系数为 C 。ABCD48由纯组分形成理想溶液时,其混合熵Sid A 。A0; B=0; C 0 B. 1 B. = 0 C. = 1 D. 1 9. 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10. 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11. 一气体符合的状态方程,在等温下当气体从V1可逆膨胀至V2时,则体系的熵变S为 。A、 B、 C、12. 溴化锂-水吸收制冷循环过程的制冷剂是 。 A、水 B、溴化锂和水 C、溴化锂13. 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、 B、 C、14. 作为朗肯循环改进的回热循环是从汽轮机(即蒸汽透平机)中抽出部分蒸汽去 。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15. 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、 0,1 B、 1,1 C、 2,1 D. 1,216. 对于某一温度压力下的流体混合物,下面式子错误的是 。A、 B、C、理想溶液的 D、理想溶液的 17. 冬天要给-10房间供热取暖,消耗500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。18. 二元气体混合物的摩尔分数,在一定的T, P下,则此时混合物的逸度系数为 。ABCD19. 如当地冷却水温度为常年18,则氨制冷循环的冷凝温度应选 。A18; B8; C28; D48。20. 90,1atm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:,则汽液平衡组成分别是 。A, B, C, D, 2填空题(每空1分,共20分)1普遍化三参数求取压缩因子Z的方法有 和 。在Vr2时应采用 。2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是 。3对理想溶液,H= ,S= ,G = 。4同一热机在夏天的热机效率比在冬天的热机效率 。5在二氧化碳PVT关系测定实验中,当体系温度25一般测得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=)。6 等温条件下,二元体系中超额自由焓函数与组分i的活度系数的关系为 。7在真实气体混合物P0时,组分的逸度系数等于 。8. 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)。9.说出下列汽液平衡关系适用的条件:(1)_ ;(2) _ 。3.简答证明题(共20分)1. (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。2. (5分)由水蒸汽性质表查得100和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,3. (5分)已知:,证明 4. (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。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)1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2,30,4低5,=6 718热力学数据,热力学函数关系或热力学模型,偏摩尔量9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)1. 答:采用节流装置测量湿蒸汽的干度。原理是当湿蒸汽充分节流后变为过热蒸汽,测得过热蒸汽的温度、压力后得知过热蒸汽和湿蒸汽的焓值,从而求得湿蒸汽的干度。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,再查出压力为P1时饱和蒸汽焓和饱和液体焓,设湿蒸汽的干度为x,则有:2. 答:解:于得和即有 本题计算结果表明在100和条件下,水的汽液两相处于平衡状态。3. 证明:,=4. 解:不能。改进方法:1)把绝热可逆压缩过程12安排在过热蒸汽区,使湿蒸汽变为干气。2)把原等熵膨胀过程改为45的等焓节流膨胀过程。蒸汽压缩制冷循环由四步构成:12 低压蒸汽的压缩23 高压蒸汽的冷凝35 高压液体的节流膨胀,P ,T51低压液体的蒸发 25 化工热力学试题(A)卷 20112012年度 使用班级化学工程与工艺专业09级 班级 学号 姓名 成绩 二、 资格考试1.单项选择题(每题1分,共40分)1Pitzer提出的由偏心因子计算第二维里系数的普遍化关系式是( C )。A. B. C. D. 2关于化工热力学研究内容,下列说法中不正确的是( C )A.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3纯物质 PV图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于( B )。A. -1 B. 0 D. 不能确定4、范德华方程与RK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,处于中间的实根是 C 。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5某真实气体符合状态方程,a、b为常数。则当该气体进行绝热膨胀时,膨胀后气体的温度 D 。A、升高 B、降低 C、不变 D、不能确定6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CA.H=-Ws B. H=Q C. H=0 D. H1/2u2=Q7下列论述错误的是 B 。AP-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。C.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。8下列偏摩尔自由焓表达式中,错误的为( D )。A. B. C. D. 9. 对于流体混合物,下面式子错误的是 D 。A、 B、C、理想溶液的 D、理想溶液的 10关于偏摩尔性质,下面说法中不正确的是 ( B )A纯物质无偏摩尔量 。 BT,P一定,偏摩尔性质就一定。C偏摩尔性质是强度性质。 D. 偏摩尔自由焓等于化学位。11对单位质量,定组成的均相流体体系,在非流动条件下有 A 。A. B. C. D. 12对1mol符合Van der Waals状态方程的气体,有 B 。A. B. C. D. 13对液相是非理想溶液,汽相是理想气体体系,汽液平衡关系式可简化为( B )。A. B. C. D. 14.无论什么过程,根据热力学第二定律,孤立体系熵变( D )。A. =0 B. C. 0D. 15.冬天要给-10房间供热取暖,消耗500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 A热泵 B. 两者相等 C. 电热器 D.没法比较。16要加热50的水,从热力学角度,用以下哪一种热源,损失功最小( A )的热水 的热水 的饱和蒸汽, D. 120的过热蒸汽17.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/(),另一个不可逆过程的工质熵变 C KJ/()。A、大于20 B、小于20 C、等于20 D、不能确定。18二元气体混合物的摩尔分数,在一定的T, P下, ,则此时混合物的逸度系数为 B 。ABCD19关于做功和加热本领的描述,不正确的是( C )A. 压力相同,过热蒸汽的做功本领比饱和蒸汽大。B. 温度相同,高压蒸汽的作功本领比低压蒸汽强。C. 温度相同,高压蒸汽的加热能力比低压蒸汽强。 D. 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。20. Wilson方程在工程设计上获得广泛应用,以下不正确的描述为 DA. 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。 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。21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( B )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 ( D ).A. SE=0,VE=0 B. SE=0,AE=0C. GE=0,AE=0 D. HE=0,GE= -TSE23 偏摩尔性质的表达式为 B 。A B C D24一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,则此过程是 B 。 A 可逆的 B不可逆的 C 不可能的 25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 B 。A(S环)可逆 (S环)不可逆 B (S环)可逆 1B. 1C. =1D. =02.问答题(共20分)1)(4分)依据有效能的观点 判断两股热流有效能的大小:(1)5kJ、1000;(2)10kJ、100。设环境温度为25,环境压力为 MPa, ,从计算分析可得出什么样的结论 解: 5kJ, 1000C的热量所具有的有效能是(T0298K)*5= kJ (分)10kJ, 100C的热量所具有的有效能是(T0298K)*10 kJ (分)由此可见,5kJ, 1000C的热源比10kJ, 100C的热源的有效能高。 (1分)2) (4分)指出真实溶液的超额焓HE与混合过程焓变化H的关系并说明原因。 答: 对于理想溶液:3) (4分)某纯流体若服从关系式,b为常数,写出逸度系数的表达式。 答:
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