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。

化工热力学考试试题一、选择题（每题 3 分，共 30 分）1、纯物质临界点时，对比温度 Tr（）。

A ＝ 0B ＞ 1C ＝ 1D ＜ 12、下列关于热力学第二定律的说法中，错误的是（）。

A 热不可能自发地、不付代价地从低温物体传向高温物体B 不可能从单一热源取热使之完全变为有用功，而不产生其他影响C 第二类永动机是不可能制造成功的D 功可以全部转化为热，而热不能全部转化为功3、对于理想气体，焓只是温度的函数，这是因为理想气体的（）。

A 内能只是温度的函数B 压力与体积无关C 比热是常数D 膨胀系数为 14、真实气体在（）条件下，其行为接近于理想气体。

A 高温高压B 高温低压C 低温高压D 低温低压5、混合物中组分 i 的逸度系数与纯组分 i 的逸度系数的关系是（）。

A 相等B 大于C 小于D 不确定6、以下哪个热力学性质不是状态函数（）。

A 焓B 功C 熵D 内能7、节流膨胀过程（）。

A 等焓B 等熵C 等温D 等压8、对于一个封闭系统，经历一个绝热可逆过程后，系统的熵（）。

A 增加B 不变C 减少D 不确定9、克拉佩龙方程适用于（）。

A 任何纯物质的两相平衡B 纯物质的气液平衡C 纯物质的固液平衡D 纯物质的气固平衡10、下列哪个方程不是立方型状态方程（）。

A RedlichKwong 方程B PengRobinson 方程C Virial 方程D SoaveRedlichKwong 方程二、填空题（每题 3 分，共 30 分）1、热力学第一定律的数学表达式为_____。

2、纯物质的饱和蒸汽压随温度的升高而_____。

3、混合物的超额性质是指混合物的性质与_____性质的差值。

4、对应态原理是指在相同的对比状态下，物质的各种性质表现出_____的行为。

5、压缩因子 Z 表示实际气体与理想气体的_____偏差。

6、吉布斯函数判据适用于_____过程。

7、麦克斯韦关系式共有_____个。

8、活度系数表示实际溶液与_____溶液的偏差。

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。

《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。

北京化工大学《高等化工热力学》2015-2016学年
考试试卷
班级： 学号： 分数：
一、简答题（5x8=40分）（简明扼要）
1、多组分体系的剩余性质、偏摩尔性质、混合性质之间的联系与区别是什么？
2状态方程主要有哪些形式、各形式的主要特点、在实际工程计算中选择状态方程的主要依据？
3、液-固表面张力产生的本质原因是什么？宏观和微观表面润湿分别如何表示？
4、经典热力学和分子热力学在描述热力学性质方面有哪些相同点和不同点？
5、径向分布函数如何表达？器物理意义是什么？请列举至少两种获取径向分布函数的手段。

二、计算题（2x15=30分）
1、列出对甲醇（1）/甲酸乙酯（2）二元体系，说明在某个压力下温度-组成相图的计算方法，步骤、所选模型及依据。

2、组分1在二元混合物中的活度系数可表示为
2341222ln ax bx cx γ=++
式中，x2为组分2的摩尔分数，a 、b 、c 为与组分无关的参数，试确定由上述各参数表示的2ln γ的表达式。

三、分析说明题（2x15=30分）
1、下图示意了纯组分体系发生汽液相变时的V-T图，试画出一级相变和二级相变对应的G-T图，注意斜率的正负和相对大小，并说明你的依据。

2、试分析说明经典热力学和分子热力学在描述热力学状态、能量、性质等方面的差异和各自的优缺点。

《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》复习题库参考答案一、 选择题（共50题）1——5 C A B B C 6——10 B D B D A 11——15 D C A E B 16——20 A A B A D 21——25 D A C D B 26——30 B B A D B 31——35 D C C B D 36——40 B D A C A 41——45 C B C A B 46——50 C D B B B二、 填空题（共20题）1．02．Z 0, Z 1, 01Z Z Z ω=+⋅, 3. dU dQ dW =+，4. H=U+PV , A=U-TS, G=H-TS5. dU=TdS pdV -，dH=TdS Vdp +，dA=SdT pdV --，dG=SdT Vdp -+6．T S V ∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭TS p ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭7. .Lewis-Randall 定则， Henry 定则8.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.9. 第一定律；第二定律 10.活度系数法，状态方程法 11．升高 12.液 13.121T T -=η ；14. Gibbs-Duhem 15．不可逆性； 16．完全可逆； 17．大； 18．1；19. 温度 20.+11ln γd x 0ln 22=γd x三、 判断题（共30题）1——10 × × √ √ × × √ √ × √11——20 × × × √ √ × × × √ × 21——30 × √ × × × × √ √ × ×四、 名词解释（共6题）略五、 证明题（共4题）1.利用Maxwell 关系式等，将纯流体的d S 表示成,T P 的函数。

证明：（即dS 表示成dT 和dP 的函数） p TdS dS dS dT dp dT dp ⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭p p dQ dS T dT dT ⎛⎫ ⎪⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭ ⎪⎝⎭，等压条件下，p dQ C dT =，所以，p p pdQ C dS T dT dT T ⎛⎫⎪⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭ ⎪⎝⎭ 由Maxwell 方程可知，p TS V p T ⎛⎫∂∂⎛⎫=- ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭2. 21212221)ln (x Ax Axx Ax x x RT G i i E=+==∑γCB A x Axf x Ax f Ax f x f -+++=++===12211221221111ln ln ln ˆln )ˆln(ln γAx Ax f x Ax f Ax f x f ++=++===22112212212222ln ln ln ˆln )ˆln(ln γAx C B x Ax Cx Bx A x f x x f x f +-+=-+=+=121211212111)(ˆln ˆln ln3. 请举两个例子简单说明热力学第二定律在实际中的应用。

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。

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。