北京化工大学《化工热力学》2016-2017考试试卷A参考答案

化工热力学考试试卷（附答案）1、(2分)在PT 图上纯物质三种聚集态互相共存处称 三相点 。

2、(2分)纯物质 P-V 图临界等温线在临界点处的斜率 ____0______， 曲率为 ___0______。

3、（4分）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 ，(3)甲醇和水的二元汽液平衡状态 2 ，(4)戊醇和水的二元汽-液-液三相平衡状态 1 。

4、（2分）组成为x 1=0.2，x 2=0.8，温度为300K 的二元液体的泡点组成y 1的为(已知液相的Pa) ___0.334____________。

5、(2分)一定状态下体系的火用指体系由该状态达到与 环境基态完全平衡 时，此过程理想功。

6、(2分)二元混合物容积表达式为V=X 1V 1+X 2V 2+αX 1X 2，如选同温同压下符合Lewis-Randll 规则的标准态就有 △V= ∆V =αX 1X 2 。

7、(2分)能量平衡时以热力学 第一定律 为基础，有效能平衡时以热力学 第二定律 为基础。

8、（4分）丙酮(1)-甲醇(2)二元体系在98.66KPa 时，恒沸组成x 1=y 1=0.796，恒沸温度为327.6K ，已知此温度下的kPa 则 van Laar 方程常数是 A 12=______0.587_____，A 21=____0.717____(已知van Laar 方程为 )9、(4分)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 X 1dln γ1+X 2 d ㏑γ2 = 010、(6分)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______理想溶液_______溶液，它们的ΔH=_______0______，ΔV=______0_____。

二.判断题1、(2分)一定压力下，纯物质的泡点温度和露点温度是相同的，且等于沸点。

《化工热力学》（A 卷）一、 判断题：试判断对错，并写出原因或相应的公式（2分×5＝10分）1．熵增原理的表达式为：0≥∆S （ ）2．二阶舍项维里方程可用于计算纯物质的逸度系数（ ）3．RK 方程中，常数b a ,的混合规则分别为∑∑==iii M iii M b y b a y a （ ）4．无论以Henry 定律为基准，还是以Lewis-Randall 规则为基准定义活度，活度和逸度的值不变。

（ ）5．烃类物系汽液平衡计算可以使用K 值法。

（ ） 二、 简答题 （5分×7＝35分）1．写出稳定流动系统热力学第一定律的一般形式，并对流体流经泵和流经换热器的系统进行适当的简化。

2．写出水在一定温度下的饱和蒸气压的获得方法。

3．有人提出用下列方程组来表示恒温、恒压下简单二元体系的偏摩尔体积2222221111)()(bxx a b a V V bx x a b a V V --+=---+=-式中：V 1和V 2是纯组分的摩尔体积，a 、b 只是T 、P 的函数。

试从热力学的角度分析这些方程是否合理？4．写出局部组成的概念，并说明Wilson 方程和NRTL 方程的适用条件。

5．请写出中低压下汽液相平衡的关系式。

（其中：液相用活度系数表示，以Lewis-Randall 规则为基准；汽相用逸度系数表示）。

6．说明基团贡献法的出发点、优点及局限性 7．简述估算沸点下蒸发焓的方法 三、 计算题（共55分）1．（1）已知某饱和液体在273K 时，H m =0, S m =0，饱和蒸气压为1.27×105Pa ，若求478K ，68.9×105Pa 时该物质蒸汽的H m 和S m ，请设计出计算路径，并画出图。

（2）请写出各步骤的焓和熵的计算公式。

已知：该物质的饱和蒸气压方程为：TBA P s -=ln ，状态方程为:Cp RT pV m +=, 理想气体热容为：ET D C id m p +=,，式中各物理量均为国际单位制标准单位，A 、B 、C 、D 、E 为常数。

化工热力学考试试卷（附答案）一、填空题（每题2分）1.正丁烷的偏心因子ω=0.193，临界压力p c=3.797MPa，在T r=0.7时的蒸汽压为_______ MPa2.混合物的逸度与纯组分逸度之间的关系是_______3.剩余性质实质相同的温度和压力下____________热力学性质之差；超额性质是指_____________热力学性质之差4.气体从高压到低压作绝热可逆膨胀时△T_______,△S_______，理想气体流过节流阀时，△T_______,△S_______5.由热力学第二定律可知，过程的不可逆性越大，过程的熵产△S_____，损耗功W L____二、选择题（每题2分）1.在90℃，1atm下，苯（1）—甲苯（2）汽液平衡系统可以视为完全理想体系，此条件下蒸汽压p s1=1.343atm，p s2=0.535atm，则汽液平衡组成x1,y1分别是（）A.0.576;0.773 B.0.773;0.576 C.0.424;0.227 D.0.227;0.4242.熵产△S是由_____而引起的A.体系与环境间热量交换B.体系与外界功的交换C.体系内部的不可逆性D.体系与外界的物质交换3.冬天要给寝室供热取暖，消耗500W·h的电量，采用可逆热泵循环（空调），电热器两种供热方式，哪种供热量多？（）A.热泵B.两者相等C.电热器D.有争议，无法比较4.下面哪种做法不利于提高朗肯循环热效率？（）A.提高汽轮机进汽温度B.提高汽轮机进汽压力C.提高汽轮机出汽压力D.抽出汽轮机部分蒸汽用于加热锅炉供水5.对于无热溶液，下列各式成立的是_____A.S E=0,V E=0B.S E=0,A E=0C.G E=0,A E=0D.H E=0,G E=-TS E6.苯（1）—环己烷（2）在303K，0.1013MPa下形成x1=0.3的溶液，此条件下V1=89.96cm3/mol, V2=109.4cm3/mol,V___1=91.25cm3/mol,V___2=109.64cm3/mol,溶液的超额体积为_____cm3/mol.A.0.55B.-0.24C.-0.55D.0.247.化工热力学中有各种状态方程，如RK方程，理想气体状态方程，vdW方程，SRK方程，PR方程，请为它们的计算准确性排序（）A.RK>PR>SRK>vdW>理想气体状态方程B.PR≈SRK>RK>vdW>理想气体状态方程C.PR>vdW>SRK>RK>理想气体状态方程D.SRK>PK>PR>vdW>理想气体状态方程8.下列关于逸度的说法不正确的是（）A.逸度可称为校正压力B.逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度C.逸度表达了真实气体对理想气体的偏差D.逸度课代替压力，使真实气体的状态方程变为f v=nRT9.立方型状态方程有多种形式，其中对摩尔体积V的三次展开式中，若解得V有三个实根，则最大的根表示（）A.气相摩尔体积V VB.液相摩尔体积V LC.无实际物理意义D.气相摩尔体积与液相摩尔体积之和10.下列化工热力学研究特点的说法不正确的是（）A.研究体系为实际状态B.处理方法以理想状态为标准态加以校正C.解释微观本质及其产生某种现象的内部原因D.应用领域是解决工程中的能量利用及平衡问题三、计算题（每题15分）1.某二组元液体混合物在298K 和1.0133×105Pa 下的焓可用下式表示：式中H 单位为J ∕mol 。

化工热力学期末试题（A ）卷2007～2008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P c =4.599MPa,处在P r =0.6时，甲烷的压力为 B 。

A ．7.665MPaB ．2.7594 MPa ；C ．1.8396 MPa5．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1B ．大于1C ．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.A ．vdW 方程，SRK ；B ．RK,PRC ．PR,SRKD ．SRK ，维里方程7．正丁烷的偏心因子ω=0.193，临界压力P c =3.797MPa 则在T r =0.7时的蒸汽压为2435.0101==--ωc s P P MPa. A .A ．正确B ．错误8．剩余性质M R 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 。

A ．dH = TdS + VdpB ．dH = SdT + VdpC ．dH = —SdT + VdpD ．dH = —TdS -Vdp 10．对1mol 符合Van der Waals 状态方程的气体,有 A 。

系 专业 班 学号 姓名5. 真实混合物与相同温度、压力和组成的理想混合物的摩尔广度性质之差，称为（）A.超额性质B.混合性质C.偏摩尔性质D.剩余性质6.dH=TdS+Vdp等热力学基本方程的适用条件必须满足的条件是（）A.无条件B.封闭系统或定组成敞开系统C.理想体系D.可逆过程7.对高压下的芳烃混合物，下列关系式正确的是（）A. B. C. D.8.a、β两相达到平衡，系统的热力学性质表述中错误的是（）A. B. C. D.9.以下关于临界性质说法错误的是（）A.混合物的临界压力--定不是系统的最高压力B.混合物临界点指混合物中汽液性质完全相同的那一点C.纯物质临界温度和混合物临界温度都是系统的最高温度D.纯物质临界性质和混合物临界性质定义相同10．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。

二．判断题（每小题2分，共20分）得分┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉密┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉封┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉线┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉2.写出维里方程中维里系数B、C的物理意义。

3.请写出拉乌尔定律亨利定律的定义、定义式及适用条件。

4. 汽液平衡比和相对挥发度的定义及定义式。

得分四．计算题（每小题10分，共40分）1. 体系的温度和压力为290 K、101325 Pa,将n B尔的NaCl(B) 溶于1kg水(A中,形成Vcm3溶液。

求n B=0.5时各组元的偏摩尔体积。

已知:8┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉密┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉封┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉线┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉2. 某二组元液体混合物在恒定T 及p 下的焓可用下式表示:H = 300x 1 + 450x 2 +x 1x 2(25x 1 +10x 2) J·mol -l试求: (1)用x 1表示的和；(2)无限稀释下液体的偏摩尔焓和的数值。

《化工热力学》课程模拟考试试卷 A开课学院：化工学院，专业：材料化学工程 考试形式： ，所需时间： 分钟 考生姓名： 学号： 班级： 任课教师：题对的写T ，错的写F)1．理想气体的压缩因子1Z =，但由于分子间相互作用力的存在，实际气体的压缩因子 。

(A) 小于1 (B) 大于1 (C) 可能小于1也可能大于1 (D) 说不清楚 2．甲烷c 4.599MPa p =，处在r 0.3p =时，甲烷的压力为 。

(A) 15.33MPa (B) 2.7594 MPa ； (C) 1.3797 MPa (D) 1.1746 MPa 3．关于建立状态方程的作用，以下叙述不正确的是 。

(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。

4．对于流体混合物，下面式子错误的是 。

(A)lim i i ix M M ∞→=(B)i i i H U pV =+(C) 理想溶液的i i V V =，i i U U = (D) 理想溶液的i i S S =，i i G G =5．剩余性质R M 的概念是表示什么差别的 。

(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6．纯物质在临界点处的状态，通常都是 。

(A) 气体状态 (B) 液体状态 (C) 固体状态(D) 气液不分状态7．关于化工热力学研究内容，下列说法中不正确的是( )。

(A) 判断新工艺的可行性 (B) 反应速率预测 (C) 化工过程能量分析(D) 相平衡研究8．对单位质量，定组成的均相流体系统，在非流动条件下有 。

化工热力学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 化工热力学中，下列哪种物质的焓变是正值？A. 冰融化成水B. 氢气燃烧C. 铁的氧化D. 水蒸发答案：B2. 绝对零度是：A. -273.15℃B. 0℃C. 273.15℃D. 100℃答案：A3. 根据热力学第一定律，下列哪种情况下系统内能不变？A. 系统对外做功B. 系统吸收热量C. 系统与外界无能量交换D. 系统对外做功且吸收热量答案：C4. 热力学第二定律表述的是：A. 能量守恒B. 热能自发地从高温物体传递到低温物体C. 热能自发地从低温物体传递到高温物体D. 系统熵总是增加的答案：D5. 熵是热力学中用来描述的物理量：A. 能量B. 温度C. 混乱度D. 压力答案：C6. 卡诺循环的效率与下列哪个因素有关？A. 工作介质B. 工作温度C. 环境温度D. 所有选项答案：D7. 理想气体的内能仅与温度有关，这是因为：A. 理想气体分子间没有相互作用力B. 理想气体分子间有相互作用力C. 理想气体分子间有相互作用力，但可以忽略D. 理想气体分子间没有相互作用力，但可以忽略答案：A8. 根据理想气体状态方程，下列哪种情况下气体体积不变？A. 温度增加，压力增加B. 温度不变，压力增加C. 温度增加，压力不变D. 温度增加，压力减少答案：B9. 范德华方程修正了理想气体方程的哪一点？A. 分子间无相互作用力B. 分子间有相互作用力C. 分子间有相互作用力，但可以忽略D. 分子体积可以忽略答案：B10. 热力学第三定律表述的是：A. 绝对零度不可达到B. 绝对零度可以轻易达到C. 熵在绝对零度时为零D. 熵在绝对零度时为常数答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 热力学第一定律可以表示为：能量守恒定律，即 _______。

答案：ΔU = Q - W2. 绝对零度是温度的下限，其值为 _______。

答案：-273.15℃3. 热力学第二定律的开尔文表述是：不可能从单一热源吸热使之完全转化为 _______ 而不产生其他效果。

化工热力学复习题及答案《化工热力学》课程模拟考试试卷 A开课学院：化工学院，专业：材料化学工程 考试形式： ，所需时间： 分钟 考生姓名： 学号： 班级： 任课教师： 题 序 一二 三总分1 234512得 分 评卷人题对的写T ，错的写F)1．理想气体的压缩因子1Z =，但由于分子间相互作用力的存在，实际气体的压缩因子 。

(A) 小于1 (B) 大于1 (C) 可能小于1也可能大于1 (D) 说不清楚 2．甲烷c 4.599MPa p =，处在r 0.3p =时，甲烷的压力为 。

(A) 15.33MPa (B) 2.7594 MPa ； (C) 1.3797 MPa (D) 1.1746 MPa 3．关于建立状态方程的作用，以下叙述不正确的是 。

(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。

4．对于流体混合物，下面式子错误的是 。

(A)lim i i ix M M ∞→=(B)i i i H U pV =+(C) 理想溶液的i i V V =，i i U U = (D) 理想溶液的i i S S =，i i G G =5．剩余性质RM 的概念是表示什么差别的 。

(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6．纯物质在临界点处的状态，通常都是 。

(A) 气体状态 (B) 液体状态 (C) 固体状态(D) 气液不分状态7．关于化工热力学研究内容，下列说法中不正确的是( )。

1．试用普遍化Virial 方程计算丙烷气体在378K 、0.507MPa 下的剩余焓和剩余熵。

化工热力学复习题及答案集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]《化工热力学》课程模拟考试试卷 A开课学院：化工学院，专业：材料化学工程 考试形式： ，所需时间： 分钟 考生姓名： 学号： 班级： 任课教师：对的写T ，错的写F)1．理想气体的压缩因子1Z =，但由于分子间相互作用力的存在，实际气体的压缩因子 。

(A) 小于1 (B) 大于1 (C) 可能小于1也可能大于1 (D) 说不清楚 2．甲烷c 4.599MPa p =，处在r 0.3p =时，甲烷的压力为 。

(A) (B) MPa ； (C) MPa (D) MPa3．关于建立状态方程的作用，以下叙述不正确的是 。

(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。

4．对于流体混合物，下面式子错误的是 。

(A)lim i i ix M M ∞→=(B)i i i H U pV =+(C) 理想溶液的i i V V =，i i U U = (D) 理想溶液的i i S S =，i i G G =5．剩余性质RM 的概念是表示什么差别的 。

(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6．纯物质在临界点处的状态，通常都是 。

(A) 气体状态 (B) 液体状态 (C) 固体状态(D) 气液不分状态7．关于化工热力学研究内容，下列说法中不正确的是( )。

(A) 判断新工艺的可行性(B) 反应速率预测(C) 化工过程能量分析(D) 相平衡研究8．对单位质量，定组成的均相流体系统，在非流动条件下有 。

化工热力学试题标准答案及评分标准考试科目：化工热力学 试卷代号: A适用对象：化工09级 使用学期：2010-2011-1 第5学期 共6道题 总分100分 共6页一、判断题：试判断对错（每题1分, 共10分）1. ×2. ×3. ×4. ×5. ×6. ×7. ×8. ×9. × 10. ×二、填空题 （每题1分, 共10分）(1) 完全可逆。

(2) Δh + Δu 2/2 + g Δz = q + W s ；2u =(3) b 1 = b 2 (4) ()11121,015000(J mol )H H x x a -=====⋅；()12211,020000(J mol )H H x x b -=====⋅(5) 温度；压力；过量性质 (6) 1三、选择题（每题2分，共10分）1. B2. C3. A4. B5. D四、简答题（每题10分，共30分）(1)单级蒸汽压缩制冷（如下图所示）能量分析（10分）答：能量分析 s W Q H -=∆（动能和势能可以忽略）1-2 可逆绝热压缩过程Ws = H 2－H 1 kJ/kg ③分2-3 等压冷却、冷凝过程Q H = H 3－H 2 kJ/kg ③分3-4 节流膨胀过程H 1 = H 4 ②分4-1 等压、等温蒸发过程Q L = H 1－H 4 kJ/kg ②分2. 简述透平机和压缩机稳流体系的装置的能量分析（10分）答：透平机是借助流体的减压和降温过程来产出功。

②分 压缩机可以提高流体的压力，但是要消耗功。

②分 根据稳定流动系统的热力学第一定律表达式为：22s u H g z Q W ∆∆++∆=+ ②分 它们环境交换热量通常可以忽略，没有位能和动能的变化。

②分 因此s H W ∆= ②分（3）有人提出用下列方程组来表示恒温、恒压下简单二元体系的偏摩尔体积2211112222(),()V V a b a x bx V V a b a x bx -=+---=+--，式中：V 1 和V 2 是纯组分的摩尔体积，a 、b 只是 T 、p 的函数。

化工热力学试题与答案化工热力学试题与答案一、选择题(共10分，每小题2分)1.偏心因子是从下列定义的(B)。

A.分子的对称性B.分子的蒸气压性质C.分子的极性D.分子的大小2.某流体经可逆绝热膨胀对外做功Ws，此过程的理想功为Wid，则Ws(C)Wid。

A.大于B.小于C.等于D.不确定3.指定温度下的纯液体，当压力高于该温度下的饱和蒸气压时，其状态为(D)。

A.饱和蒸汽B.过热蒸汽C.超临界流体D.压缩液体4.某气体符合状态方程pRT/(Vb)，该气体从V1等温可逆膨胀至V2，则系统的S为(A)。

A.RlnV2bVVVbB.Rln2C.Rln1D.Rln1V1bV1V2V2b5.二元非理想溶液在极小浓度的'条件下，溶质组分和溶剂组分分别遵循(B)。

A.Lewis-Randall规则和Henry定律B.Henry定律和Lewis-Randall规则C.Henry定律和Henry定律D.Lewis-Randall规则和Lewis-Randall规则二、判断题(共45分，每小题3分。

对"√"，错"×")1.汽液两相平衡的条件是同一组分在汽液两相的逸度相等。

(×)2.对理想溶液来说，混合性质和过量性质是一致的。

(×)3.一般情况下，经绝热节流后，流体的温度下降。

(×)4.正规溶液混合焓变为零，混合体积为零。

(×)5.可逆过程的有效能守恒。

(√)6.稳态稳流过程的能量积累为零，熵的积累可能不为零。

(×)7.对于理想溶液，i组分在溶液中的逸度系数和i纯组分的逸度系数相等。

(√)8.某二元系有ln1>0,则必有ln2>0。

(×)9.有些真实气体的μJ总是大于零。

(×)10.合理用能的总则是按质用能，按需供能。

(√)11.能满足热力学一致性的汽液平衡数据就是可靠的数据。

(×)12.纯物质由液体变成蒸汽，必须经过汽化的相变化过程。

模拟题一一．单项选择题（每题1分,共20分）T 温度下的纯物质,当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时,则气体的状态为( ）饱和蒸汽超临界流体过热蒸汽T 温度下的过冷纯液体的压力P （ ）〉()T P s<()T P s=()T P sT 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ ）>()T P s〈()T P s=()T P s纯物质的第二virial 系数B （ )A 仅是T 的函数B 是T 和P 的函数C 是T 和V 的函数D 是任何两强度性质的函数能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到( )第三virial 系数第二virial 系数无穷项只需要理想气体方程 液化石油气的主要成分是（ ）丙烷、丁烷和少量的戊烷 甲烷、乙烷 正己烷 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( ）饱和液摩尔体积 饱和汽摩尔体积无物理意义偏心因子的定义式（ ）0.7lg()1s r Tr P ω==--0.8lg()1s r Tr P ω==-- 1.0lg()s r Tr P ω==-设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有( ）A 。

1x y zZ Z x x y y ⎛⎫⎛⎫∂∂∂⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭B. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭C 。

1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ D 。

1y Z xZ y y x x Z ∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭关于偏离函数MR,理想性质M*，下列公式正确的是（ ）A. *R M M M =+B. *2RMM M =-C. *RMM M =-D 。

*RM M M =+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。

北京化⼯⼤学《化⼯热⼒学》期末试题北京化⼯⼤学2015——2016学年第⼀学期《化⼯热⼒学》期末考试试卷姓名：学号：任课教师：分数：⼀、（2?8=16分）正误题（正确的画○，错误的画×，标在[ ]中）［×］⼆元混合物若形成共沸，则各组分的⽆限稀释活度系数必⼤于1. ［×］对于理想溶液，混合过程的所有性质变化均为零.［×］当压⼒趋于零时，真实⽓体的剩余焓和剩余体积都趋于零.［○］⽓体的亨利系数越⼤则其溶解度越⼩.［○］卡诺热机的第⼆定律?效率为100%.［○］⾼压⽓体分别经等焓与等熵膨胀到同⼀压⼒，若⽆相变发⽣，则前者温度⼀定⾼于后者.［○］在蒸汽压缩制冷循环中，制冷剂在低温区蒸发并在⾼温区冷凝. ［×］在空⽓的T-S图上，两相区内等压线和等温线是重合的.⼆、（6?4=24分）简答题1.⽬前车⽤压缩天然⽓（Compressed natural gas, CNG）要求将其压缩⾄常温常压（298 K, 1 atm）下体积的1%后才能使⽤，说明如何计算储存CNG的容器耐受的最低压⼒。

假设CNG为纯甲烷，Tc=190.6 K, P c=4.6 MPa（说明计算过程，⽆需数值计算）.【答】298 K和1 atm 下的甲烷可视作理想⽓体，求出压缩前V0=RT0/P0；根据题意压缩后V1=V0/100，⽽CNG应在常温下使⽤，T1=T0；由于该状态压⼒较⾼，可选择三次型⽅程计算Z1，求出P1=Z1RT1/V1。

2.温度为T1的湿蒸⽓经过节流膨胀后变为过热蒸汽，其温度和压⼒分别为T2和P2, 请根据上述信息和⽔蒸⽓表说明如何确定该湿蒸汽的⼲度（即饱和蒸汽的质量分数）.【答】3.简述如何利⽤⽔蒸⽓表计算200°C和10 bar下过热⽔蒸汽的剩余焓H R.（说明基本原理、所⽤合理近似和计算过程，⽆需数值计算）【答】4.何谓Gibbs-Duhem⽅程，它有什么应⽤？【答】三、（25分）分析题下图为Rankin循环过程的在温熵图上的⽰意图，其中：1→2锅炉供热量为Q H，3→4乏汽冷凝放热量为Q C，2→3涡轮机产功为W s（3?为等熵膨胀的终点），4→1通过泵压缩冷凝⽔耗功为W p. 假设环境温度为T0，涡轮机和压缩机的等熵效率分别为ηE和ηC，燃烧炉（⾼温热源）供热的温度为T H，⽽冷凝器换热温度为T C. 对该循环，试：(1) 在压焓图上⽰意其过程；(2) 根据压焓图上的焓值计算其热效率，并与卡诺循环热效率⽐较；(3) 写出过程的平衡⽅程；(4) 分析四个设备各⾃有⽆损失，并简要说明其计算过程.【答】四、（10分）计算题⼆元⽓体混合物由摩尔分数为 10% 的氯仿 (1) 和90% 的丙酮 (2) 组成，温度和压⼒分别为333 K 和110 kPa. 已知第⼆维⾥系数为B 11 = -910, B 22 = -1330, 和B 12 =-2005 cm 3/mol. 试求：1V , 1V , and mix V . 【答】五、（25分）计算题⼆元体系正丙醇(1)和⽔(2) 在100°C 时的活度系数如下图所⽰. ⼆者均采⽤Lewis-Randall 规则定义的标准态. 正丙醇的摩尔分数x 1为0.2, 100°C 下的饱和蒸汽压为1.12 bar. 利⽤上述信息研究该体系的汽液平衡(VLE):(1) 在两条曲线上分别标注正活度系数正丙醇的活度系数γ1 ,和⽔的活度系数γ2. (2) 求汽相压⼒.(3) 求正丙醇在汽相的组成.(4) 估算正丙醇在⽔中的亨利系数k H,1. (5) 该体系是否会出现共沸? 给出理由. (提⽰:从图中读数，可利⽤Margules 模型.)【答】。

北京化工大学2013——2014学年第一学期《化工热力学》期末考试试卷(参考答案附评分标准)班级： 姓名： 学号： 任课教师： 分数：一、（2⨯7=14分）正误题（正确的画○，错误的画×，标在[ ]中） ［ × ］方程dH=TdS+VdP 仅能用于可逆过程。

［ × ］对于理想溶液，混合过程的所有性质变化均为零。

［ ○ ］理想气体经绝热压缩后再冷却至初始温度，即使该过程不可逆，其取走的热量也等于压缩机所做的功（忽略流体动能与位能的变化）。

［ × ］混合物中组分的逸度系数值与其标准态的选取有关。

［ ○ ］理想气体的混合物是理想溶液，符合Lewis-Randall 规则。

［ ○ ］无论液态水的温度高于或低于环境温度，其值都大于零。

［ ○ ］化学反应平衡常数K 与压力无关。

[注] 用 √ 表示正确者暂不扣分二、（5⨯3=15分）简答题（简明扼要，写在以下空白处） 1. 在热力学中为何要引入混合规则？列出两种常见的混合规则。

【解】将混合物视为虚拟纯物质，就可以沿用纯物质的状态方程，而其虚拟参数与组成有关，需要通过混合规则实现。

（点出虚拟纯物质，语意通顺者给3分）常见的混合规则如：m i j ij ija y y a =∑∑，m i i ib y b =∑（每项给1分，可不限于上述形式，为组成和纯物质参数的函数即可。

答Kay 规则中方程亦可。

）2. 下图示意了纯组分体系沿等压线发生汽液相变时的V-T 图，试画出对应的G-T 示意图，注意斜率的正负与相对大小，并说明你的根据。

【解】图形正确并标出如下特征者给5分（特点1给1分，2-3各2分，未正确说明根据者扣1-2分；未标出特点4者不扣分，）： 1. 沸点处G 相等, （G l =G v ）2. G 对T 的斜率为负，（0pG S T ∂⎛⎫=-< ⎪∂⎝⎭）3. G 对T 的斜率气相较液相更陡, （在沸点处有：0v lv l H H S S T--=>） 4. G 曲线为凸, （220p pC G ST T T ⎛⎫∂∂⎛⎫=-=-< ⎪⎪∂∂⎝⎭⎝⎭）3. 绘制具有最低共沸压力的二元体系的汽液平衡T-x-y 相图。

华东理工大学20 -20 学年第 学期《化工热力学》课程模拟考试试卷 A (答案)开课学院：化工学院，专业：化学工程与工艺 考试形式：闭卷，所需时间： 120分钟 考生姓名： 学号： 班级： 任课教师：1．当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。

( × ) 2．纯物质的三相点随着所处压力的不同而改变。

( × ) 3．用一个相当精确的状态方程，就可以计算所有的均相热力学性质随着状态的变化。

( × )4．气体混合物的V irial 系数，如B ，C ，…，是温度和组成的函数。

( √ ) 5．在一定压力下，纯物质的泡点温度和露点温度是相同的，且等于沸点。

( √ ) 6．对于理想溶液，所有的混合过程性质变化均为零。

( × ) 7．在二元系统的汽液平衡中, 若组分1是轻组分，组分2是重组分，若温度一定，则系统的压力随着1x 的增大而增大。

( × )8．偏摩尔焓的定义可表示为()[][],,,,j i j i i i i T p n T p n nH H H n x ∂⎡⎤⎛⎫∂== ⎪⎢⎥∂∂⎝⎭⎣⎦。

( × ) 9．Gibbs-Duhem 方程可以用来检验热力学实验数据的一致性。

( √ ) 10．自然界一切实际过程总能量守恒，有效能无损失。

( × ) 11．能量衡算法用于过程的合理用能分析与熵分析法具有相同的功能。

( × ) 12．当化学反应达到平衡时，反应的Gibbs 自由焓变化值G ∆等于零。

( √ ) 二、单项选择题（共20分，每小题2分）1．指定温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则物质的状态为：（ D ）(A) 饱和蒸汽； (B) 超临界流体； (C) 压缩液体； (D) 过热蒸汽 2．单元操作的经济性分析中，功耗费用和下列哪个因素有关（ C ）。

(A) 理想功； (B) 有效能； (C) 损耗功； (D) 环境温度3．一流体从状态1分别经历可逆过程R 与不可逆过程NR 到达状态2，两个过 程的环境状态相同，则过程R 的理想功比过程NR 的理想功要：（ A ） (A) 相等； (B) 大； (C) 小； (D) 不确定 4．由混合物的逸度的表达式ig ˆln i i i G G RT f =+知，ig i G 的状态为：（ B ） (A) 系统温度，1=p 的纯组分i ；(B) 系统温度、1=p 的纯组分i 的理想气体状态； (C) 系统温度，系统压力的纯组分i 的理想气体状态； (D) 系统温度，系统压力，系统组成的温度的理想混合物。

北京化工大学2017——2018学年第一学期《化工热力学》期末考试试卷班级： 姓名： 学号： 任课教师： 分数：一、判断题（直接在试卷上作答，正确的画√，错误的画×；每题2分，共20分） ［ × ］对于纯流体，当压力高于其临界压力时，该流体将以液态形式存在。

［ √ ］等温等压下，在A 和B 组成的均相体系中，若A 的偏摩尔体积随其浓度的减小而增大，则B 的偏摩尔体积将随A 浓度的减小而减小。

［ √ ］流体从某一初始状态分别沿等焓和等熵膨胀至相同压力的终态，若两种过程的温度变化效应相同，则后者可产生更多的液相量。

［ √ ］对于二元混合物体系，当在某浓度范围内组分2符合Henry 规则，则在相同的浓度范围内组分1符合Lewis-Randall 规则。

［ × ］体系混合过程的混合性质变化与该体系相应的超额性质是相同的。

［ √ ］体系从同一初态分别经可逆过程和不可逆过程，变化到同一终态，则此二个过程的环境熵变存在如下关系：（ΔS 环）可逆 <（ΔS 环）不可逆。

［ × ］封闭体系的理想功仅取决于体系的始态和终态，而稳流过程的理想功还与变化的途径有关。

［ √ ］蒸汽在透平机作可逆绝热膨胀，体系和环境总的有效能（㶲）是守恒的，总的无效能（火无）也是守恒的。

［ × ］等温等压条件下，反应系统中总Gibbs 自由能随着反应进度的变化率，为系统中各物质的摩尔吉布斯自由能与其化学计量系数乘积的加和。

［ × ］正规混合物是指混合焓变为零、混合熵变等于理想混合熵变的液体或固体混合物。

二 填空题（直接在试卷上作答，每题1分，共20分）1. 气体混合物的第二Virial 系数是__温度(T )_和__组成 (y or x )__的函数。

2. 符合p = RT/(V-b)状态方程的气体经过一等温过程（b 是与温度无关的常数），压力从P 1变为P 2，则此过程的ΔH=_b(P 2-P 1)_，ΔS= -Rln P 2/ P 1_3. 关于混合体系中组分i 的逸度系数ˆi φ，对于混合理想气体ˆi φ=___1_____ ，对于混合理想溶液ˆi φ=___i φ___ 4. 若反应2NO(g) + O 2(g) = 2NO 2(g)，已知25℃时的反应平衡常数为2.23×1012，则反应NO(g) + 1/2 O 2(g) = NO 2(g) 的反应平衡常数为____1.49×106____5.一个完整的蒸汽压缩制冷循环包括制冷剂蒸发，__压缩_____，__冷凝_和____节流膨胀___四个过程。