2011-化工热力学期末考试A闭卷及答案

2011-化工热力学期末考试A闭卷及答案南京工业大学化工热力学试题（A ）卷资格（闭）2011~2012年度第一学期使用班级化学工程与工艺专业09级2011.12班级学号姓名成绩1.单项选择题（每题1分，共40分）本大题解答（用A 或B 或C 或D ）请填入下表：1．Pitzer 提出的由偏心因子ω计算第二维里系数的普遍化关系式是（）。

A. 01B B B ω=B. 01B B B ω=+C.01ccBP B B RT ω=+ D. 01B B B ω=+ 2．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.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（）。

A. -1 B. 0 C.1 D. 不能确定4、范德华方程与R －K 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。

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()0.5RT aP V b TV V b =--+，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。

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A.ΔH=-WsB. ΔH=QC. ΔH=0D. ΔH ＋1/2Δu 2=Q7．下列论述错误的是。

A ．P-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（）。

A. i i G μ=-B. dT S dP V G d i i i ----= C. ()i j n P T i i n nG G ≠?=-,,D. ()ij n nV T i i n nG G ≠?=-,, 9. 对于流体混合物，下面式子错误的是。

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。

20 ～20 学年第 学期期末考试试卷标准答案《化工热力学》（A 或B 卷 共 页）（考试时间：20 年 月 日）学院 专业 班 年级 学号 姓名一、 简答题（共8题，共40分，每题5分） 1. 写出封闭系统和稳定流动系统的热力学第一定律。

答：封闭系统的热力学第一定律：W Q U +=∆稳流系统的热力学第一定律：s W Q Z g u H +=∆+∆+∆2212. 写出维里方程中维里系数B 、C 的物理意义，并写出舍项维里方程的混合规则。

答：第二维里系数B 代表两分子间的相互作用，第三维里系数C 代表三分子间相互作用，B 和C 的数值都仅仅与温度T 有关；舍项维里方程的混合规则为：∑∑===ni nj ij j i M B y y B 11，()1ijij ij cijcij ij B Bp RT B ω+=，6.10422.0083.0pr ij T B -=，2.41172.0139.0pr ij T B -=，cijpr T T T =，()()5.01cj ci ij cij T T k T ⋅-=，cijcijcij cij V RT Z p =，()[]331315.0Cj cicij V V V +=，()cj ci cij Z Z Z +=5.0，()j i ij ωωω+=5.03. 请分别以水溶解度和辛醇/水分配系数为例，简述环境热力学中相关的关系和特点。

答：水溶解度和辛醇/水分配系数是环境热力学中最特征的内容(1) 水溶解度：典型的液液平衡、固液平衡和气液平衡，只是在环境问题中，平衡体系中的溶剂是水，而不是其他的有机溶剂。

(2) 辛醇/水分配系数：实质上是固体和液体在部分互溶系统中的溶解度。

它的特点是：溶解度极小；数据的可靠性很差；估算方法不准；常用碎片基团法。

4. 写出混合物中i 组元逸度和逸度系数的定义式。

答：逸度定义：()i i i f RTd y p T d ˆln ,,=μ （T 恒定）1ˆlim 0=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛→i i p py f逸度系数的定义：iiipy f ˆˆ=φ5. 请写出剩余性质及超额性质的定义及定义式。

天津工业大学2011-2012 学年 1 学期 化工专业 化工热力学 课程期末试卷A班级 姓名学号______________一、选择题：[15分] 得分[ ]1、(1分)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。

2、(1分)纯流体在一定温度下，如压力低于该温度下的饱和蒸汽压，则此物质的状态为（ D ）。

A ．饱和蒸汽 B.饱和液体 C ．过冷液体 D.过热蒸汽3、(1分)超临界流体是下列 Ａ 条件下存在的物质。

A.高于T c 和高于P c B.临界温度和临界压力下 C.低于T c 和高于P c D.高于T c 和低于P c４、(1分)戊醇和水形成的二元三相气液液平衡状态，其自由度F= Ｂ 。

A. 0 B. 1 C. 2 D. 3５、(1分) 在一定的温度和压力下二组分体系汽液平衡的条件是（ Ａ ）。

为混合物的逸度））　（； ； ； Ｌ２Ｖ１Ｖ２Ｌ１Ｌ２Ｌ１Ｖ２１２２f f f D ff ffC f f f f B f f f f A V L V L V L V (ˆˆˆˆ).(ˆˆˆˆ)(ˆˆˆˆ).(=======11６、(1分)下列各式中，化学位的定义式是 ( Ａ ) jj jj n nS T ii n T P i i n nS nV i i n nS P i i n nU D n nA C n nG B n nH A ,,,,,,,,])([.])([.])([.])([.∂∂≡∂∂≡∂∂≡∂∂≡μμμμ 7、(1分)对液相是理想溶液，汽相是理想气体体系，汽液平衡关系式可简化为（ D ）。

A． y i f = x i p i S B. y i p =γi x i p i SC． y i p = x iΦ p i S D. y i p = x i p i S８、(1分)关于逸度的下列说法中不正确的是( Ｄ)A．逸度可称为“校正压力” 。

《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。

化工热力学试题及答案一、选择题1. 热力学是研究物质宏观的（）性质和（）关系的科学。

A. 动态，运动B. 静态，运动C. 静态，平衡D. 动态，平衡答案：C2. 热力学第零定律主要阐述了（）。

A. 内能的存在B. 平衡状态的特点C. 熵的增加D. 热量传递答案：B3. 对于孤立系统来说，其熵不断（）。

A. 增加B. 减少C. 变化D. 维持不变答案：A4. 以下哪个是热力学第一定律？A. 能量守恒定律B. 熵增定律C. 熵减定律D. 完全合成反应律答案：A5. 热力学第二定律主要阐述了（）。

A. 熵的增加B. 熵的减少C. 热能转化效率D. 内能的转化答案：A二、问答题1. 请简要解释热力学第一定律的内容。

答案：热力学第一定律，也称为能量守恒定律，表明能量在系统中的总量是守恒的。

即在一个孤立系统中，能量的增加（或减少）等于对外界做功与系统吸热之和，即ΔU = Q - W。

其中，ΔU代表系统内能的变化，Q代表吸热，W代表对外界做功。

2. 什么是熵？简要解释熵增定律。

答案：熵是系统混乱程度的度量，也可以理解为系统的无序程度。

熵增定律是热力学第二定律的核心表述，它指出孤立系统的熵总是不断增加的。

即系统的无序状态总是向更加无序的方向发展。

这个过程是不可逆的，熵增定律体现了自然界的不可逆性。

三、计算题1. 一个物质在常压下从298K变为328K，该物质对外界吸收了1000J的热量，求该物质的热容。

解答：根据热容的定义，热容C等于物质吸收的热量Q与温度变化ΔT的比值。

即C = Q / ΔT。

根据题目所给的数据，Q = 1000J，ΔT = 328K - 298K = 30K。

将数据代入公式计算得到热容C = 1000J / 30K = 33.33 J/K。

2. 已知某化学反应的焓变为-300 kJ/mol。

如果该反应的摩尔物质数量为2 mol，求该反应的总焓变。

解答：总焓变等于摩尔焓变乘以物质的摩尔物质数量。

化工热力学期末试卷一选择题（1×25）1．关于化工热力学用途的下列说法中不正确的是（）A. 可以判断新工艺、新方法的可行性。

B. 预测反应的速率。

C. 优化工艺过程。

D. 通过热力学模型，用易测、少量数据推算难测、大量有用数据。

2. 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，最大的实根是（）。

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3．纯物质临界点时，其对比压力P r（）。

A．= 1 B．= 0 C．> 0 D．< 04．露点的轨迹称为（）。

A. 饱和汽相线B. 饱和液相线C. 等温线D. 三相线5. 混合物质的第二virial系数B（）。

A.仅为温度的函数B.仅为压力的函数C.为温度和组成的函数D.为温度和压力的函数6. 饱和汽相线、饱和液相线与三相线所包围的区域称为（）。

A. 饱和液相区B. 汽液共存区C. 过热蒸汽区D. 超临界区7．一定组成的单位质量均相非流动体系有（ ）。

A. dU = -VdP - TdSB. dU = VdP + SdTC. dU = -VdP - SdTD. dU = -PdV + TdS8．关于理想溶液的性质，下列表达正确的是 （ ） A. 0>∆V B. 0>∆H C. 0>∆G D. 0>∆S9. 饱和汽相线、饱和液相线与三相线所包围的区域称为（ ）。

A. 饱和液相区 B. 汽液共存区 C. 过热蒸汽区 D. 超临界区10. 纯流体在一定温度下，如压力低于该温度下的饱和蒸汽压，则此物质的状态为（ ） A ．饱和蒸汽 B.饱和液体 C ．过冷液体 D.过热蒸汽11．苯（1）和环已烷（2）在303K,0.1013MPa 下形成X 1 =0.3的溶液，此条件下V 1=89.96cm 3/mol,V 2=109.4cm 3/mol,V 1=91.25cm 3/mol,V 2=109.64cm 3/mol,溶液超额体积为（ ）cm 3/mol 。

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 。

化工热力学试题2003.6班级学号姓名成绩一．单项选择题（每题1分，共20分）：1. 关于化工热力学用途的下列说法中不正确的是（）A.可以判断新工艺、新方法的可行性。

B.优化工艺过程。

C.预测反应的速率。

D.通过热力学模型，用易测、少量数据推算难测、大量有用数据。

E.相平衡数据是一切分离技术及分离设备开发、设计的理论基础。

2. 对理想气体有（）。

∂.(>/∂TP)BHP/A0.(<)∂H∂T∂.(=/∂PTDH)/C0)∂.(=∂THP3. 纯流体在一定温度下，如压力低于该温度下的饱和蒸汽压，则此物质的状态为（）。

A．饱和蒸汽 B.饱和液体C．过冷液体 D.过热蒸汽4. 超临界流体是下列条件下存在的物质。

A.高于T c和高于P cB.临界温度和临界压力下C.低于T c和高于P cD.高于T c和低于P c5. 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6.对单位质量，定组成的均相流体体系，在非流动条件下有（）。

A．dH = TdS + Vdp B．dH = SdT + VdpC．dH = -SdT + Vdp D. dH = -TdS -Vdp7．关于偏摩尔性质，下面说法中不正确的是( )A纯物质无偏摩尔量。

B．T，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。

8．在一定的温度和压力下二组分体系汽液平衡的条件是（ ）。

为混合物的逸度） ； ； ； Ｌ２Ｖ１Ｖ２Ｌ１Ｌ２Ｌ１Ｖ２１２２f f f D f f ffC f f f f B f f f f A V L V L V L V (.ˆˆˆˆ.ˆˆˆˆ.ˆˆˆˆ.11=======9.对液相是理想溶液，汽相是理想气体体系，汽液平衡关系式可简化为（ ）。

s i i i p x f y A =　.． s i i i i p x P y B γ=　. s i s i i i p x P y C ϕ=　. s i i i p x P y D =　.10. 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.60℃的热水 B.80℃的热水 C.100℃的饱和蒸汽， D. 120℃的过热蒸汽11.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. 增加B. 减小C. 不变D. 不一定12.对1mol 符合)/(b V RT P -=状态方程的气体，T PS )(∂∂应是（ ）A.R/V ；B.R ；C. -R/P ；D.R/T 。

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。

班级 姓名 学号 考试时间 考场（教室）线巢湖学院2012—2013学年度第二学期 化学工程与工艺专业2010级《化工热力学》期末考试试卷（A ）命题人： 方志林 统分人：复核人：一、判断题（正确的的打√，错误的打×，每小题2分，共20分） 1﹑理想气体的熵仅是温度的函数。

（ ）2﹑在同一温度下，纯物质的饱和液体与饱和蒸汽的Gibbs 自由能相等。

（ ） 3﹑理想气体的状态方程是RT pV =,若其中的压力p 用逸度f 代替后就成为了真实流体状态方程。

（ ）4﹑对于理想溶液的某一容量性质M ，则i i M M =。

（ ） 5﹑系统熵增加的过程必为不可逆过程。

（ ）6﹑无论流体的温度高于或低于环境温度，其有效能均为正。

（ ）7﹑EOS 法只能用于高压相平衡计算，γ+EOS 法只能用于常减压下的汽液平衡计算。

（ ） 8﹑Virial 方程RT BpZ +=1结合一定的混合法则后，也能作为EOS 法计算汽液平衡的模型。

（ ）９﹑能满足热力学一致性的汽液平衡数据就是高质量的数据。

（ ）10﹑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。

（ ）二、填空题（每空1分，共20分）1、纯物质p-V 图临界等温线在临界点处的斜率和曲率等于 。

2﹑溶液中组分i 的活度系数的定义式是i γ= 。

3﹑单位质量稳定流动体系能量平衡方程 4﹑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 ，=2γ5﹑对二元混合物，展开第二virial 系数==∑∑==iji j jiBy y B 21216﹑正丁烷的偏心因子ω=0.193，临界压力c p =3.797Mpa ，则在r T =0.7时的蒸汽压为 Mpa 。

7﹑能量平衡方程以热力学第 定律为基础。

8﹑逸度的标准态有两类：一类是以 为定则，另一类以 为定则。

化工热力学考试题和答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 化工热力学中，下列哪个参数是状态函数？A. 热量B. 功C. 焓D. 熵答案：C2. 理想气体的内能仅与下列哪个参数有关？A. 压力B. 体积C. 温度D. 摩尔数答案：C3. 根据热力学第二定律，下列哪个过程是不可能发生的？A. 自然界中热量自发地从高温物体传递到低温物体B. 自然界中热量自发地从低温物体传递到高温物体C. 气体自发地膨胀做功D. 气体自发地收缩做功答案：B4. 熵变ΔS的计算公式为：A. ΔS = Q/TB. ΔS = ΔH/TC. ΔS = ΔU/TD. ΔS = ΔG/T答案：A5. 根据吉布斯自由能变化（ΔG）的符号，下列哪个过程是自发的？A. ΔG > 0B. ΔG < 0C. ΔG = 0D. ΔG可以是任意值答案：B6. 理想气体在等温过程中的压缩因子Z是多少？A. Z > 1B. Z < 1C. Z = 1D. Z = 0答案：C7. 相律的表达式为：A. F = C - P + 2B. F = C - P + 1C. F = C - P - 1D. F = C - P - 2答案：B8. 理想溶液的混合热ΔHmix是多少？A. ΔHmix > 0B. ΔHmix < 0C. ΔHmix = 0D. ΔHmix可以是任意值答案：C9. 根据范特霍夫方程，下列哪个参数与反应的平衡常数K有关？A. 温度B. 压力C. 摩尔数D. 体积答案：A10. 真实气体的压缩因子Z与理想气体的压缩因子1相比，通常：A. Z > 1B. Z < 1C. Z = 1D. Z可以是任意值答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 热力学第一定律的数学表达式为：ΔU = Q - W，其中ΔU代表______，Q代表______，W代表______。

答案：内能变化；热量；功2. 根据热力学第二定律，不可能将热量从低温物体传递到高温物体而不引起其他变化，这被称为______。

一．选择题（每题2分，共10分）1.纯物质的第二virial 系数B （ A ） A 仅是温度的函数 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2.T 温度下的过冷纯液体的压力P （A 。

参考P －V 图上的亚临界等温线。

）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s3. 二元气体混合物的摩尔分数y 1=0.3，在一定的T ，P 下，8812.0ˆ,9381.0ˆ21==ϕϕ，则此时混合物的逸度系数为 。

（C ）A 0.9097B 0.89827C 0.8979D 0.90924. 某流体在稳流装置中经历了一个不可逆绝热过程，装置所产生的功为24kJ ，则流体的熵变（ A ）A.大于零B.小于零C.等于零D.可正可负 5. Henry 规则（ C ）A 仅适用于溶剂组分B 仅适用于溶质组分C 适用于稀溶液的溶质组分D 阶段适用于稀溶液的溶剂二、填空题（每题2分，共10分）1. 液态水常压下从25℃加热至50℃，其等压平均热容为75.31J/mol,则此过程的焓变为（1882.75）J/mol 。

2. 封闭体系中的1mol 理想气体(已知igP C )，按下列途径由T 1、P 1和V 1可逆地变化至P 2，则，等温过程的 W =21lnP P RT -，Q =21ln P P RT ，U = 0 ，H = 0 。

3. 正丁烷的偏心因子ω＝0.193，临界压力为p c ＝3.797MPa ，则在Tr ＝0.7时的蒸汽压为（ 0.2435 ）MPa 。

4. 温度为T 的热源与温度为T0的环境之间进行变温热量传递，其等于热容为Cp ，则ExQ的计算式为((1)TxQ p T TE C dT T =-⎰ ）。

5. 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 三、简答题：（共30分） 1. 填表（6分）ln ln i2. )1(),1(122211bx V V ax V V +=+=，其中V 1，V 2为纯组分的摩尔体积，a ，b 为常数，问所提出的模型是否有问题？（8分） 解：由Gibbs-Duhem 方程得， b V x V x a 1122=， a,b 不可能是常数，故提出的模型有问题。

南京工业大学化工热力学试题（A ）卷资格（闭）2010~2011年度第一学期 使用班级 工0801-08082010.12班级 学号 姓名 成绩1.单项选择题（每题1分，共20分）本题解答（用A 或B 或C 或D ）请填入下表：1. 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 ．正确B ．错误 2. 对理想气体有A ．()0/<∂∂T P H B. ()0/>∂∂T P H C. ()0/=∂∂T P H D. ()0/=∂∂P T H 3. 熵产生g S ∆是由于 而引起的。

A. 体系与环境之间的热量交换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 4. 以下4个偏导数中只有 是偏摩尔性质。

A ．()jn nv ns i n nU ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ B. ()j n p ns i n nH ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ C. ()jnP T i n nG ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ D. ()j n T nv i n nA ,,⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ 5. 分离过程的有效能损失,x L E ∆ 。

A. > 0B. < 0C. = 0D.可正可负6. 超临界流体是下列 条件下存在的物质A. 高于T C 和高于P C B ．高于T C 和低于P C C ．低于T C 和高于P C D ．位于T C 和P C 点7. 纯流体在一定温度下，如压力低于该温度下的饱和蒸汽压，则此物质的状态为 。

A ．饱和蒸汽 B.饱和液体 C ．过冷液体 D.过热蒸汽 8. 对理想溶液具有负偏差的体系中，各组分活度系数γi 。

A ． >1 B. = 0 C. = 1 D. < 19. 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 。

南京工业大学化工热力学试题（A ）卷（闭）2006~2007年度第二学期 使用班级 化学工程与工艺专业04级2007.6．班级 学号 姓名 成绩本大题解答（用A 或B 或C 或D ）请填入下表：1．关于化工热力学应用的下列说法中不正确的是（ ）A ．可以判断新工艺、新方法的可行性B ．预测反应的速率C ．通过热力学模型，用易测得数据推算难测数据；用少量实验数据推算大量有用数据D ．相平衡数据是分离技术及分离设备开发、设计的理论基础2．超临界流体是下列（ ）条件下存在的物质A. 高于T C 和高于P C B ．高于T C 和低于P C C ．低于T C 和高于P C D ．T C 和P C 3．纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大，饱和蒸汽的摩尔体积随着温度的升高而减小。

A.正确B.错误4在压力趋于零的极限条件下，所有的流体将成为简单流体。

A.正确B.错误5. 对应态原理认为，在相同的对比态下，所有物质表现出相同的性质。

即( )A. 若V r , P r 相同，则ω相同B. T r , Z r 相同，则V r 相同C. 若P r ,ω相同，则V r 相同D.若T r , P r 相同，则V r 相同 6. 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。

7．纯流体在一定温度下，如压力低于该温度下的饱和蒸汽压，则此物质的状态为（ ） A ．饱和蒸汽 B.饱和液体 C ．过冷液体 D.过热蒸汽8. 剩余体积M R 的概念是表示同温同压下（ ）的 差别，其表达式为（ ） 。