2020、2021石大远程在线考试--《化工热力学》在线考试(主观题)参考资料答案

中国石油大学（北京）远程教育学院期末考试《 化工原理二》学习中心：中泰学习中心 姓名：_唐雪垠 学号：204485关于课程考试违规作弊的说明1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。

2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。

3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。

一、填空题（36分，每空2分）1. 在1 atm ， 0℃条件下，CO 2在空气中的扩散系数为1.38×10-5 m 2/s 。

若保持压力条件不变，温度增加到25℃，则扩散系数变为 1.77 ×10 -9 m 2/s ；若保持温度为0℃，压力增大到2 atm ，则扩散系数变为 0.84 ×10 -9 m 2/s 。

2. 30℃下CO 2水溶液的亨利系数 1.885×105kPa ，该温度下CO 2分压为15kPa 的混合气与含CO 20.002kmol/m 3的水溶液接触，CO 2的传质方向为 吸收 。

3. 利用精馏塔分离二元理想混合物，进料量为100 kmol/h ，进料摩尔分数为0.6，要求塔顶轻组分的摩尔分数不小于0.9，则塔顶产品量的最大值为 63.2 kmol/h 。

4. 用纯溶剂吸收某二元混合气中的溶质。

在操作范围内，体系的相平衡关系满足亨利定律，气液两相逆流操作。

当入塔气体的浓度下降时，而其它入塔条件不变，则气体的出塔浓度 上升 ，溶质的吸收率 提高 ，吸收液的出塔浓度 降低 。

5. 当精馏塔进料为汽液混合物且汽液比为3∶2时，进料热状况参数为 0.6 。

6. 某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距为零，则精馏段操作线的斜率等于 1 ，回流比等于 0 。

石大远程在线考试化工热力学SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#中国石油大学（北京）远程教育学院期末考核《化工热力学》一、请学生运用所学的化工热力学知识，从以下给定的题目中选择至少选择2个题目进行论述：（总分100分）1.在众多的状态方程中,写出三个常用的状态方程。

根据本人的工作或者生活选择一个体系、选择其中一个状态方程、对其PVT关系的计算准确度进行分析，并提出改进的方向和意见。

丙烯的PVT状态分析本人工作的单位是神华新疆公司，通过对于单位甲醇中心工段的学习，了解到在甲醇净化工段丙烯为利用最多的制冷剂，在学习丙烯压缩工段的同时对丙烯的物化性质也有了深入了解。

丙烯的理化学性质：丙烯是一种无色略带甜味的易燃气体，分子式为CH3CH=CH2，分子量为，沸点℃，熔点为℃，其密度为空气的倍，临界温度为℃，临界压力为,爆炸极限为～11％（vol），闪点为-108℃。

（因此，丙烯在贮藏时要特别小心，一旦发生泄漏，因为它比空气重，容易积聚在低洼处及地沟中，若在流动过程中遇到火星，则极易引起爆炸，酿成严重后果。

）选择用R-K状态方程计算对液态丙烯的PVT关系准确度进行分析，从《化工热力学》（陈光进等编着）中查得丙烯的临界数据为Tc=;Pc=*110 MPa,下面是厂里给定的丙烯性质数据。

为了计算方便，用excel换算和简单计算得到新的数据如下：R-K 方程：p=b v RT--)(5.0b v v T a + a=CCp T R 5.2242748.0=65.22106.49.3643146.842748.0⨯⨯⨯=(m 6•Pa •K 5.0•mol 2-) b=CC p RT 08664.0=6106.49.3643146.808664.0⨯⨯⨯=⨯5-(m 3• •mol 1-) 由上表又知道摩尔体积V ，故根据R-K 方程，用excel 可分别计算得到各温度下的压力值P 1：用R-K 状态方程计算得数据与给定值比较可得如下数据图：0510152025233243253263273283293303313323通过计算和上图的数据对比，可得结论：利用神华新疆公司给定丙烯性质数值，代入V 值，用R-K 方程计算所得的压力值P 1与给定的P 值偏差很小。

《化工热力学》高起专复习资料答案一、单项选择题（本大题共25小题，每小题2分，共50分）1、 常温、常压条件下二元液相体系的溶剂组分的活度系数为32221ln x x βαγ+=（α , β 是常数），则溶质组分的活度系数表达式是（ A ）A 、31212232ln x x ββαγ-+=; B 、32222232ln x x ββαγ-+= C 、32212232ln x x ββαγ-+= D 、31222232ln x x ββαγ-+= 2、298.15K ，若干NaCl(B ) 溶解于1kg 水(A ) 中形成的溶液的总体积的关系为V t = 1001.38 +16.625n B + 1.77323B n + 0.1192B n (cm 3)。

则n B =0.5mol 时，水和NaCl 的偏摩尔A V ,B V 为（ A ）A 、1302.18-⋅=mol cm V A ,1362.18-⋅=mol cm VB ; B 、1362.18-⋅=mol cm V A ,1362.18-⋅=mol cm V B ;C 、1302.18-⋅=mol cm V A ,1302.18-⋅=mol cm V B ;D 、1362.18-⋅=mol cm V A ,1302.18-⋅=mol cm V B ;3、 常压下的三元气体混合物的32312115.03.02.0ln y y y y y y +-=ϕ，则等摩尔混合物的∧∧∧321,f f f ，（ D ）A 、511.101=∧f ，505.102=∧f ，538.103=∧f ； B 、505.101=∧f ，511.102=∧f ，538.103=∧f C 、538.101=∧f ，511.101=∧f ，505.101=∧f D 、511.101=∧f ，538.101=∧f ，505.101=∧f4、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 39.951=s P ,kPa 06.652=s P 则van Laar 方程常数是（ B ）A 、A 12=0.587，A 21=0.587；B 、A 12=0.587，A 21=0.717；C 、A 12=0.717，A 21=0.587；D 、A 12=0.717，A 21=0.717；5、 在101.3kPa 下四氯化碳(1)-乙醇(2)体系的恒沸点是x 1=0.613和64.95℃，该温度下两组分的饱和蒸汽压分别是73.45 和59.84kPa ，恒沸体系中液相的活度系数1γ，2γ为（ B ） A 、38.11=γ，38.12=γ； B 、38.11=γ，693.12=γ；C 、693.11=γ，38.12=γ；D 、693.11=γ，693.12=γ；6、某工厂一工段需要流量为10m 3·h -1，温度为80℃的热水。

中国石油大学（）远程教育学院期末考试《化工热力学》学习中心：_______ ：________ 学号：_______关于课程考试违规作弊的说明1、提交文件中涉嫌抄袭容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。

2、两人或两人以上答题容或用语有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。

3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。

一、请学生运用所学的化工热力学知识，从以下给定的题目中选择至少选择2个题目进行论述：（总分100分）1.在众多的状态方程中,写出三个常用的状态方程。

根据本人的工作或者生活选择一个体系、选择其中一个状态方程、对其PVT关系的计算准确度进行分析，并提出改进的方向和意见。

丙烯的PVT状态分析本人工作的单位通过对于单位甲醇中心工段的学习，了解到在甲醇净化工段丙烯为利用最多的制冷剂，在学习丙烯压缩工段的同时对丙烯的物化性质也有了深入了解。

丙烯的理化学性质：丙烯是一种无色略带甜味的易燃气体，分子式为CH3CH=CH2，分子量为42.08，沸点-47.7℃，熔点为-185.25℃，其密度为空气的1.46倍，临界温度为91.8℃，临界压力为4.6Mpa,爆炸极限为2.0～11％（vol），闪点为-108℃。

（因此，丙烯在贮藏时要特别小心，一旦发生泄漏，因为它比空气重，容易积聚在低洼处及地沟中，若在流动过程中遇到火星，则极易引起爆炸，酿成严重后果。

）选择用R-K状态方程计算对液态丙烯的PVT关系准确度进行分析，从《化工热力学》（光进等编著）中查得丙烯的临界数据为Tc=364.9K;Pc=46.0*110 MPa,下面是厂里给定的丙烯性质数据。

为了计算方便，用excel换算和简单计算得到新的数据如下：R-K 方程：p=b v RT --)(5.0b v v T a +a=C C p T R 5.2242748.0=65.22106.49.3643146.842748.0⨯⨯⨯=16.3409(m 6•Pa •K 5.0•m ol 2-)b=C Cp RT 08664.0=6106.49.3643146.808664.0⨯⨯⨯=5.7145⨯105-(m 3••mol 1-)由上表又知道摩尔体积V ，故根据R-K 方程，用excel 可分别计算得到各温度下的压力值P 1：用R-K 状态方程计算得数据与给定值比较可得如下数据图： 0510152025233243253263273283293303313323通过计算和上图的数据对比，可得结论：利用公司给定丙烯性质数值，代入V值，用R-K方程计算所得的压力值P1与给定的P值偏差很小。

《化工热力学》2020年秋季学期在线作业（一）题目如图：
A:A12=1.3476；A21=1.3810
B:A12=1.3810；A21=1.3476
C:A12=2.3810；A21=2.3476
答案：A
题目和选项如下图所示：
A:A
B:B
C:C
答案：A
某个体系从一个状态变至另一个状态,其理想功＿＿。

A:与进行的途径有关
B:与始、终状态有关
C:与进行的途径和始、终状态有关
答案：B
题目和选项如下图所示：
A:A
B:B
C:C
答案：B
T温度下的过热蒸汽的压力p
A:＞ps(T)
B:＜ps(T)
C:＝ps(T)
答案：B
计算过程有效能变化的公式ΔEx＝ΔH－T0ΔS 适用于＿＿。

A:各种过程的物理有效能变化
B:各种过程的物理有效能变化和化学有效能变化
C:理想气体的物理有效能变化
答案：B
题目如下：。

西南科技大学网络教育学院（2017）/（2018）学年第2 学期试题单〈A 卷〉课程名称：化工热力学专业班级：命题教师：蒋琪英学生姓名：学号：成绩：考试时间：月日一、单选题( 每题2分，共15题，共30分，下列各小题备选答案中，只有一个符合题意的答案。

多选、错选、不选均不得分)1.对于化工热力学的核心问题，以下表达最正确的是（）。

A.热力学性质的计算、物性参数的测量B.能量的合理利用、过程方向性和限度C.用能过程的经济性D.相平衡或过程的方向与限度2.纯物质p—V图临界等问线上临界点的特性是（）。

A.22()0,()0T T T Tc cp pV V==∂∂==∂∂B.22()0,()0T T T Tc cp pV V==∂∂=<∂∂C.22()0,()0T T T Tc cp pV V==∂∂>>∂∂D.22()0,()0T T T Tc cp pV V==∂∂>=∂∂3. T温度下的过热蒸汽的压力p（）。

A.>p S(T)B.< p S(T)C.= p S(T)D.不能判断4.(/)(/)(/)T s pp v T p S T等于（）。

A. (/)T S VB. (/)V p TC. (/)S V TD. －(/)V p T5. 根据偏摩尔性质的定义和特征，下列选项正确的是（）。

A.ˆlnln(),ln ln()ii i i iif y f y y y B.ˆˆln ln(),ln ln()i i i y f y f C .ˆˆlnln(),ln ln()i i i i if y fy yD.ˆˆlnln(),ln ln()ii i iy f y fy 6. 关于理想溶液的物理特征说法中，不正确的是（）。

A.混合时没有熵变，即ΔS=0B.分子结构相似，大小一样，分子间的作用力相同C.混合时没有热效应D.混合时没有体积效应7. 关于Henry 定律，正确的是（）。

中国石油大学（北京）远程教育学院期末考试《化工原理二》学习中心：______________姓名：___________学号：____________关于课程考试违规作弊的说明1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。

2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。

3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。

一、填空题（36分，每空2分）1. 在1 atm，0℃条件下，CO2在空气中的扩散系数为1.38×10-5 m2/s。

若保持压力条件不变，温度增加到25℃，则扩散系数变为 m2/s；若保持温度为0℃，压力增大到2 atm，则扩散系数变为 m2/s。

2. 30℃下CO2水溶液的亨利系数1.885×105kPa，该温度下CO2分压为15kPa的混合气与含CO20.002kmol/m3的水溶液接触，CO2的传质方向为。

3. 利用精馏塔分离二元理想混合物，进料量为100 kmol/h，进料摩尔分数为0.6，要求塔顶轻组分的摩尔分数不小于0.9，则塔顶产品量的最大值为 kmol/h。

4. 用纯溶剂吸收某二元混合气中的溶质。

在操作范围内，体系的相平衡关系满足亨利定律，气液两相逆流操作。

当入塔气体的浓度下降时，而其它入塔条件不变，则气体的出塔浓度，溶质的吸收率，吸收液的出塔浓度。

5. 当精馏塔进料为汽液混合物且汽液比为3∶2时，进料热状况参数为。

6. 某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距为零，则精馏段操作线的斜率等于，回流比等于。

7. 精馏过程设计时，降低操作压力，则相对挥发度，塔顶温度，塔底温度。

8. 湿度为H0、相对湿度为(0、干球温度为t0的湿空气，经过一个间接蒸汽加热的预热器后，空气的湿度为H1、相对湿度为(1、干球温度为t1，则H0 H1，(0 (1，t0 t1。

《 化工原理二》学习中心： 姓名：_ 学号：一、填空题（36分，每空2分）1. 在1 atm ， 0℃条件下，CO 2在空气中的扩散系数为1.38×10-5 m 2/s 。

若保持压力条件不变，温度增加到25℃，则扩散系数变为 1.77 ×10 -9 m 2/s ；若保持温度为0℃，压力增大到2 atm ，则扩散系数变为 0.84 ×10 -9 m 2/s 。

2. 30℃下CO 2水溶液的亨利系数 1.885×E =105kPa ，该温度下CO 2分压为15kPa 的混合气与含CO 20.002kmol/m 3的水溶液接触，CO 2的传质方向为 吸收 。

3. 利用精馏塔分离二元理想混合物，进料量为100 kmol/h ，进料摩尔分数为0.6，要求塔顶轻组分的摩尔分数不小于0.9，则塔顶产品量的最大值为 63.2 kmol/h 。

4. 用纯溶剂吸收某二元混合气中的溶质。

在操作范围内，体系的相平衡关系满足亨利定律，气液两相逆流操作。

当入塔气体的浓度下降时，而其它入塔by 条件不变，则气体的出塔浓度 上升 ，溶质的ay 吸收率 提高 ，吸收液的出塔浓度 降A ϕbx低。

5. 当精馏塔进料为汽液混合物且汽液比为3∶2时，进料热状况参数为0.6。

6. 某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距为零，则精馏段操作线的斜率等于 1 ，回流比等于0。

7. 精馏过程设计时，降低操作压力，则相对挥发度增加，塔顶温度降低，塔底温度降低。

8. 湿度为H0、相对湿度为ϕ0、干球温度为t0的湿空气，经过一个间接蒸汽加热的预热器后，空气的湿度为H1、相对湿度为ϕ1、干球温度为t1，则H0 < H1，ϕ0= ϕ1，t0 > t1。

9. 在恒定干燥条件下，已知：10%，30%，*X=X=c结合水为15%（均为干基）。

今有湿料100kg，含水40%（湿基）与热空气长时间充分接触至平衡，则干燥过程除去非结合水44 kg，降速阶段除去结合水12 kg。

中国石油大学（北京）远程教育学院期 末 考 核 《 化工热力学 》一、请学生运用所学的化工热力学知识，从以下给定的题目中选择至少选择2个题目进行论述：（总分100分）1.教材中给出了众多的状态方程，请根据本人的工作或者生活选择一个体系、选择一个状态方程、对其PVT 关系的计算准确度进行分析，并提出改进的方向和意见。

丙烯的PVT 状态分析近期我正在中海石油中捷石化甲醇车间进行培训，在甲醇净化工段丙烯为利用最多的制冷剂，在学习丙烯压缩工段的同时对丙烯的物化性质也有了深入了解。

丙烯的理化学性质：丙烯是一种无色略带甜味的易燃气体，分子式为CH 3CH=CH 2，分子量为42.08，沸点-47.7℃，熔点为-185.25℃，其密度为空气的1.46倍，临界温度为91.8℃，临界压力为4.6Mpa ，爆炸极限为2.0~11％（vol ）,闪点为-108℃。

（因此，丙烯在贮藏时要特别小心，如果发生泄漏，因为它比空气重，积聚在低洼处及地沟中，如在流动过程中遇到火星，则极易引起爆炸，酿成严重后果。

）选择用R-K 状态方程计算对液态丙烯的PVT 关系计算准确度进行分析，从《化工热力学、陈光进等编著》中查得丙烯的临界数据为Tc=364.9K;p c =46.0*10-1MPa,下面是中海石油中捷石化给定的丙烯性质数据。

温度 （℃）-40-30-20-101020304050为了计算方便，用excel 换算和简单计算得到新的数据如下:R-K 方程：()b v v T ab v RT p +--=5.0 ()25.0665.25.223409.16106.49.3643146.842748.042748.0-∙∙∙=⨯⨯⨯==mol K Pa m p T R a c c ()1356107145.5106.49.3643146.808664.008664.0--∙⨯=⨯⨯⨯==mol m p RT b c c 由上表又知道摩尔体积v ，故根据R-K 方程，用excel 可分别计算得到各温度下的压力值P 1：压力 （atm ） 1.401 2.097 3.023 4.257 5.772 7.685 10.046 12.911 16.307 20.299体积（mL/g ）12966 6404 4639 3423 2569 1957 1510 1510 1177 922温度（℃） -40-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50温度（K ） 233 243 253 263 273 283 293 303 313 323压力P （1*10-1MPa ） 1.4196 2.1248 3.0631 4.3134 5.8485 7.7868 10.1791 13.0821 16.5231 20.5680摩尔体积v (1*10-5m 3/mol)54560.928 26948.032 19520.912 14403.984 10810.352 8235.056 6354.080 6354.080 4952.816 3879.776温度 （℃） -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50压力P （1*10-1MPa ） 1.41962.12483.06314.31345.8485 7.7868 10.1791 13.0821 16.5231 20.5680计算压力P 1(1*10-1MPa)1.02882.17063.11824.3903 6.0679 8.2505 11.0602 11.4412 15.1467 19.9288用R-K状态方程计算得数据与给定值比较可得如下数据图：通过计算和上图的数据对比，可得结论：利用《中海石油中捷石化给定丙烯与给定的P值偏差很小。