化工热力学习题 冯新主编第6章习题及答案打印版

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。

一、选择题（10题）1、如图所示，在绝热盛水容器中，浸有电阻丝，通电后水与电阻丝的温度均升高，如以水和电阻丝为系统，则上述过程中的Q、W和系统的△U的符号为：（D）A. W=0，Q<0, △U<0 B. W>0，Q<0, △U>0C. W=0，Q>0, △U>0D. W<0，Q=0, △U>02、在 100℃和 25℃之间工作的热机，其最大效率为：（D）A. 100 %B. 75 %C. 25 %D. 20 %3、1mol单原子分子理想气体，从273 K，202.65 kPa, 经 pT=常数的可逆途径压缩到405.3 kPa的终态，该气体的ΔU为： ( D )A. 1702 JB. -406.8 JC. 406.8 JD. -1702 J4、理想气体从相同始态分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀到达相同的压力，则其终态的温度，体积和系统的焓变必定是( B )A. T(可逆)>T(不可逆),V(可逆)>V(不可逆)，△H(可逆)>△H(不可逆)B. T(可逆)<T(不可逆),v(可逆)<v(不可逆)，△H(可逆)<△H(不可逆)C. T(可逆)<T(不可逆),V(可逆)>V(不可逆)，△H(可逆)<△H(不可逆)D. T(可逆)<T(不可逆),V(可逆)<v(不可逆)，△H(可逆)>△H(不可逆)5、在一个体积恒定的绝热箱中有一绝热隔板，其两侧放有n、T、p皆不相同的N 2(g)，N2(g)视为理想气体。

今抽去隔扳达到平衡，以N2(g)作为系统，此过程的( A )A. W=0，△U=0，△H=0B. W>0，△U>0，△H>0C. W<0，△U<0，△H<0D. W=0，△U=0，△H>06、理想气体与温度为T的大热源接触作等温膨胀，吸热Q，所做的功是变到相同终态的最大功的20%，则系统的熵变为 ( C )A．Q/T B．-Q／T C．5Q/T D．- 5Q/T7、单原子理想气体的Cv,m =3R/2．当温度由T1，变到T2时，等压过程系统的熵变(△S)p 与等容过程熵变(△s)v之比是 ( D )A.1;1B.2:IC.3:5D.5:38. 正常沸点时液体气化为蒸气的过程在定压下升高温度时体系的△VapG⊖值应如何变化？( C )A. △Vap G⊖＝0 B. △VapG⊖≥0 C.△VapG⊖＜0 D. △VapG⊖＞09、p=1x106Pa 时，某气相反应在T 1=400 K 的热效应与T 2=800 K 时的热效应相等，则两种条件下反应的熵变 ( B )A.△r S M (T 1)>△r S M (T 2)B. △r S M (T 1)=△r S M (T 2)C.△r S M (T 1)<△r S M (T 2)D.不能确定其相对大小10、对物质的量为n 的理想气体，(∂T/∂P)s 应等于 ( D ) A. V/R B.V/(nR) c. V/Cv D.V/Cp二、填空题（10题）1. 等温、等压下，1mol 苯和甲苯形成了液态混合物，现在要将两组分完全分离为纯组分至少要做的非体积功的数值为 ___-2 RTln0.5___2.已知25℃时，金刚石的标准摩尔生成焓△f H m =1.90KJ/mol,石墨的标准摩尔燃烧焓△c H m =-393.51KJ/mol,则金刚石的标准摩尔燃烧焓△c H m ___-395.41KJ/mol _____3. 已知金属铝的熔点T f 为933K 、熔化热△fus H m 为10619J •mol-1, 若其液态和固态时的摩尔恒压热容C Ｐ, Ｍ(l)和C Ｐ, Ｍ(s)分别为34.3 J •mol -1•K -1和32.8 J •mol -1•K -1，则当铝从873K 加热到973K ，其熵变化为15.0 J •mol -1•K -14. 实际气体经一不可逆循环，则△S = 0, △U = 05. 已知:在298K,1大气压下:△c H m (H 2,g)=-241.8kJ/mol; △c H m (C 6H 6,g)=-3169.5kJ/mol; △c H m (C 6H 12,g)=-3688.9kJ/mol. 各物质的热容为: C p,m (C 6H 6,g)=11.72+0.2469T; C p,m (H 2,g)=28.87; C p,m (C 6H 12,g) =10.88+0.4017T计算反应: C 6H 6(g)+3H 2(g)=C 6H 12(g) 在125℃下的△H=___-209.4 kJ/mol ____6. 室温下，10×P ⊖的理想气体绝热节流膨胀至 5×P ⊖的过程有：(1) W > 0 ； (2) T 1> T 2； (3) Q = 0 ； (4) △S > 0 其正确的答案应是： (3)、(4)7. 某非理想气体服从状态方程 PV = nRT + bP （b 为大于零的常数），1mol 该气体经历等温过程体积从 V 1变成 V 2，则熵变 △S m 等于 R ln (V 2-b)/(V 1-b)8. 选择“＞”、“＜”、“＝”中的一个填入下列空格理想气体经节流膨胀 △S _>__0，△G __<__ 0。

《化工热力学》习题集郑州大学化工学院周彩荣2008.12.第二章 流体的p-V-T 关系和状态方程一、问答题：2-1为什么要研究流体的pVT 关系？2-2在p -V 图上指出超临界萃取技术所处的区域，以及该区域的特征；同时指出其它重要的点、线、面以及它们的特征。

2-3 要满足什么条件，气体才能液化？2-4 不同气体在相同温度压力下，偏离理想气体的程度是否相同？你认为哪些是决定偏离理想气体程度的最本质因素？2-5 偏心因子的概念是什么？为什么要提出这个概念？它可以直接测量吗？2-6 什么是状态方程的普遍化方法？普遍化方法有哪些类型？2-7简述三参数对应状态原理与两参数对应状态原理的区别。

2-8总结纯气体和纯液体pVT 计算的异同。

2-9如何理解混合规则？为什么要提出这个概念？有哪些类型的混合规则？2-10状态方程主要有哪些类型？ 如何选择使用？ 请给学过的状态方程之精度排个序。

二、计算题：（说明：凡是题目中没有特别注明使用什么状态方程的，你可以选择你认为最适宜的方程，并给出理由）2-1. 将van der Waals 方程化成维里方程式；并导出van der Waals 方程常数a 、b 表示的第二维里系数B 的函数表达式2-2. 维里方程可以表达成以下两种形式。

21(pV B C Z RT V V ==+++……1) 21''(2pV Z B p C p RT==+++……) 请证明：'B B RT = 2'2()C B C RT −= 2-3. 某反应器容积为，内装有温度为的乙醇45。

现请你试用以下三种方法求取该反应器的压力，并与实验值（2.75）比较误差。

（1）用理想气体方程；；（2）用RK 方程；（3）用普遍化状态方程。

31.213m 0227C .40kg MPa 2-4. 容积1m 3的贮气罐，其安全工作压力为100atm ，内装甲烷100kg ，问：1）当夏天来临，如果当地最高温度为40℃时，贮气罐是否会爆炸？（本题用RK 方程计算）2）上问中若有危险，则罐内最高温度不得超过多少度？3）为了保障安全，夏天适宜装料量为多少kg ？4）如果希望甲烷以液体形式储存运输，问其压缩、运输的温度必须低于多少度？2-5. 液化气的充装量、操作压力和温度是液化气罐安全操作的重要依据。

第六章相平衡练习题一、是非题，下列各题的叙述是否正确，对的画√错的画×1、纯物质两相达平衡时，两相的吉布斯函数值一定相等。

（）2、理想液态混合物与其蒸气达成气、液两相平衡时，气相总压力p与液相组成x B呈线性关系。

（）3、已知Cu-Ni 可以形成完全互溶固熔体，其相图如右图，理论上，通过精炼可以得到两个纯组分。

（）4、二组分的理想液态混合物的蒸气总压力介于二纯组分的蒸气压之间。

( )5、在一定温度下，稀溶液中挥发性溶质与其蒸气达到平衡时气相中的分压与该组分在液相中的组成成正比。

（）6、恒沸混合物的恒沸温度与恒沸组成不随压力而改变。

( )7、在一个给定的体系中，特种数可以分析问题的角度不同而不同，但独立组分数是一个确定的数。

（）8、自由度就是可以独立变化的变量。

（）9、单组分体系的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。

（）10、在相图中总可以利用杠杆规则计算两相平衡时两相的相对量。

( )二、选择题1、在p下，用水蒸气蒸馏法提纯某不溶于水的有机物时，系统的沸点：（）。

（1）必低于K；（2）必高于K；（3）取决于水与有机物的相对数量；（4）取决于有机物相对分子质量的大小。

2、已知A(l)、B(l)可以组成其t-x(y)图具有最大恒沸点的液态完全互溶的系统，则将某一组成的系统精馏可以得到：( )。

（1）两个纯组分；（2）两个恒沸混合物；（3）一个纯组分和一个恒沸混合物。

3、已知A和B 可构成固溶体，在组分A 中，若加入组分B 可使固溶体的熔点提高，则组B 在此固溶体中的含量必________组分B 在组分液相中的含量。

（1）大于；（2）小于；（3）等于；（4）不能确定。

4、硫酸与水可形成H2SO4H2O(s)，H2SO42H2O(s)，H2SO44H2O(s)三种水合物，问在101325 Pa的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种( )(1) 3种；(2) 2种；(3) 1种；(4) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存5、对恒沸混合物的描写，下列各种叙述中哪一种是不正确的(1) 与化合物一样，具有确定的组成；(2) 恒沸混合物的组成随压力的改变而改变；(3) 平衡时，气相和液相的组成相同；(4) 其沸点随外压的改变而改变。

第六章复习题-附答案 第六章相平衡 填空题 1.蒸馏时，组分和温度均不发生变化的溶液叫什么？________________________ 答案：恒沸溶液 2.将一定量的NH4Cl(s)置于真空容器中, 加热分解达平衡, 系统的组分数为_____ , 相数为______ , 自由度数为________ 。 答案：1；2；1 3.如果完全互溶的二组分液体混合物对拉乌尔定律有较大的正偏差, 在T - x 相图中就有一个, 此点组成的混合物称为, 具有相等和恒定的特征。 答案：最低恒沸点；恒沸混合物；气液两相组成；沸腾温度。 4.FeCl3 和H2O形成四种水合物: FeCl3(6H2O; 2FeCl3(3H2O; 2FeCl3(5H2O; FeCl3(2H2O, 该系统的独立组分数为_______, 在恒压下最多能有______相共存. 答案：2；3 F= C-P+1 5.在80℃下，将过量的NH4HCO3(s)放入真空密闭容器内，NH4HCO3(s)发生下列分解反应NH4HCO3(s) ＝NH3(g)+ H2O(g)+ C2O(g)达平衡后，系统的C= 、P= 、F= 。 答案：（1；2；0）。该系统中物质数S =4，化学反应数R =1，独立的浓度关系式数R’=2，因为p(NH3)=p(H2O)=p(CO2)。故组分数C =4-1-2=1，相数P =2，温度一定，所以自由度数F =1-2+1=0。 6.下列化学反应，同时共存并到达平衡（温度在900K~1200K范围内） CaCO3（s）( CaO（s）+ CO2（g） CO2（g）+ H2（g）( CO（g）+ H2O（g） H2O（g）+ CO（g）+ CaO（s）= CaCO3（s）+ H2（g） 该系统的自由度F为。 答案：S=6、R=2、R`=0，(C=S-R-R`= 4，F= C-P+2 = 4-3+2=3 7. CaCO3（s）、BaCO3（s）、BaO（s）和CO2（g）构成的多相平衡系统的组分数为、相数为、自由度数为。 答案:S=4、R=1、R`=0，(组分数C=S-R-R`= 3，相数P= 4，自由度数F = C-P+2 = 3-4+2=1 8.水在三相点附近的蒸发热和熔化热分别为45和6kJ·mol-1，则此时冰的升华热为________ kJ(mol-1。 答案：=H(g)-H(s)=H(g)-H(l)+H(l)-H(s)= +=(45+6)kJ(mol-1 = 51 kJ(mol-1 9. 右图为二组分A和B的T—x图，当M 组成为M的溶液缓缓冷却至温度T1时，T1 溶液中A的活度随标准态的选择而异。 当以纯固体A为标准态时aA 1，当 以过冷液体为标准态时，aA 1（填(、(、(）。 A XB B 答案：由相图看出，当组成为M的溶液缓缓冷却至温度T1时，系统处于液-固两相平衡。根据相平衡原理，A物质在两相中的化学势相等，即：(A*(s) = (A(l)= (A*(l) +RTlnaA，当以纯固体A为标准态时因(A*(s)= (A*(l) ( RTlnaA=0，aA=1；以过冷液体为标准态时，(A*(s) = (A(l)= (A((l) +RTlnaA，因过冷液体为热力学不稳定状态，其化学势高，即(A((l)( (A*(l) ( RTlnaA( 0，aA ( 1 10. 温度T下，A、B两组分液态完全互溶，其饱和蒸气压分别为p﹡A 、p﹡B，且p﹡A >p ﹡B .在A、B组成的气-液平衡系统中，当系统组成xB<0.3时，向系统中加入B（l）会使系统压力增大；反之，当系统组成xB>0.3时，向系统中加入B（l）会使系统压力降低，则该系统具有________ 恒沸点。 答案：最低。由p-x图分析，当xB<0.3时，加入B使系统压力增大，而xB>0.3时，加入B 使系统压力降低，说明在xB=0.3时系统压力最大，即该系统具有最大正偏差，也就具有最低恒沸点。 二、单项选择题 1. 某种物质在某溶剂中的溶解度_____。 A. 仅是温度的函数 B. 仅是压力的函数 C. 同时是温度和压力的函数 D. 是温度, 压力及其它因素的函数 答案：C。F = C－P + 2当C = 2; P = 2时, F = 2 (温度,压力) 2.通常情况下，对于二组分物系能平衡共存的最多相为 (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 答案：D。F＝2－P＋2＝4－P，F不能为负值，最小为零。当F＝0时P＝4。 3．正常沸点时，液体蒸发为气体的过程中 (A) ΔS=0 (B) ΔG=0 (C) ΔH=0 (D) ΔU=0 答案：B。此为可逆过程故ΔG＝0。 4. NaCl(s), NaCl水溶液及水蒸汽平衡共存时, 系统的自由度 (A) F=0 (B) F=1 (C) F=2 (D) F=3 答案：B。F=C-P+2，C＝2，P＝3，故F=2-3+2=1。 5．碳酸钠与水可形成下列化合物NaCO3(H2O，NaCO3(7H2O，NaCO3(10H2O，试指出在常压下与碳酸钠水溶液和冰共存的含水盐最多有几种？ （A）1种（B）2种（C）3种（D）0种 答案：（A）,根据相律：S=5、R=3、R`=0，(组分数C=S-R-R`= 2，F(最小)= C-P+1 = 3-P=0，则P (最大)=3，已经存在碳酸钠水溶液和冰共两相，所以与其共存的含水盐只有一种。 6．纯物质的三相点，其自由度为多少？ （A）4 （B）3 （C）2 （D）1 （E）0 答案：（E）,F=C-P+2 = 1-3+2 = 0。 7．单组分系统的固液平衡线的斜率dp/dT的值 （A）大于零（B）等于零（C）小于零（D）不确定 答案：( D) dp/dT=(H/(T(V)，任何单组分物质，熔化时都吸热(H(0，凝固时放热(H(0，但(V的符号不确定，有的物质凝固时体积增加，有的物质相反体积减小。固液平衡线的斜率也不确定。 8．A、B两液体混合物在T—x图上出现最高点，则该混合物对拉乌尔定律产生 （A）正偏差（B）负偏差（C）没偏差（D）无规则 答案：（B）。 9. 关于三相点, 下面的说法中正确的是 (A) 纯物质和多组分系统均有三相点 (B) 三相点就是三条两相平衡线的交点 (C) 三相点的温度可随压力改变 (D) 三相点是纯物质的三个相平衡共存时的温度和压力所决定的相点 答案：D 10. 关于杠杆规则的适用对象, 下面的说法中不正确的是 (A) 不适用于单组分系统 (B) 适用于二组分系统的任何相区 (C) 适用于二组分系统的两个平衡相 (D) 适用于三组分系统的两个平衡相 答案：B 11. FeCl3和H2O能形成FeCl3(6H2O, 2FeCl3(7H2O, 2FeCl3(5H2O，FeCl3(2H2O四种水合物，该系统的独立组分数C和在恒压下最多可能的平衡共存相数P分别为 （A）C = 3，P = 4 （B）C = 2，P = 4 （C）C = 2，P = 3 （D）C = 3，P = 5 答案：C.S=6、R=4、R`=0，(组分数C =S-R-R`= 2，F (最小)= C-P +1 = 2-P +1= 3-P= 0，则P (最大)=3。 12. 对于三组分系统, 在相图中实际可能的最大自由度数是 (A) f=1 (B) f=2 (C) f=3 (D) f=4 答案：C。F＝C－P＋2＝3－P＋2，P最小为1，F＝3－1＋2＝4。因三组分系统相图无法表达出4个自由度，故取答案C。 13. 对于下述结论, 正确的是 (A) 在等压下有确定沸点的液态系统一定是纯物质 (B) 任何纯固体物质都有熔点 (C) 在一定温度下, 纯液体的平衡蒸气压与液体所受外压力无关 (D) 纯固体物质的熔点可以有很多个 答案：D。因熔点是与压力有关。 14. 下面的表述中不正确的是 (A) 在定压下, 纯固体物质不一定都有确定的熔点 (B) 在定压下, 纯液态物质有确定的唯一沸点 (C) 在定压下, 固体混合物都不会有确定的熔点 (D) 在定温下, 液体的平衡蒸气压与外压有关 答案：C。共熔混合物在定压下有确定的熔点。 15.在410 K，Ag2O(s)部分分解成Ag(s)和O2(g)，此平衡体系的自由度为： (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) －1 答案：A。F＝C－P＋1＝2－3＋1＝0。 16.下图中，从P点开始的步冷曲线为： 图1 答案：D 17.图1中，生成固体化合物的经验式为： (A) CCl4·C4H10O2 (B) CCl4·(C4H10O2)2 (C) (CCl4)2·C4H10O2 (D) CCl4(C4H10O2)3 答案：C 18.图1中，区域H的相态是： (A)溶液(B)固体CCl4 (C)固体CCl4 +溶液(D)固体化合物+溶液 答案：C 19.对于与本身的蒸气处于平衡状态的液体，通过下列哪种作图法可获得一直线： (A) p对T (B) lg(p/Pa) 对T (C) lg(p/Pa) 对1/T (D) 1/p 对lg(T/K) 答案：C。由克劳修斯_克拉贝龙方程可以看出： 20.已知苯一乙醇双液体系中，苯的沸点是353.3K, 乙醇的沸点是351.6K, 两者的共沸组成为：含乙醇47.5%(摩尔分数)，沸点为341.2K。今有含乙醇77.5%的苯溶液，在达到气、液平衡后，气相中含乙醇为y2，液相中含乙醇为x2。下列结论何者正确？ (A) y2 > x2 (B) y2 = x2 (C) y2< x2 (D) 不确定 答案：C 21.如上题，若将上述溶液精馏，则能得到： (A) 纯苯(B) 纯乙醇 (C) 纯苯和恒沸混合物(D) 纯乙醇和恒沸混合物 答案：D 三、简答题 1．如何用相律来说明恒沸混合物不是化合物。 答：恒沸混合物的特点是其气相和其平衡的液相组成相同，故R’=1。对这种两相平衡系统来说 F=(N-R-R’)-P+2 F=(2-0-1)-2+2=1 压力一经指定，其平衡系统中的温度、气相及液相的组成亦恒定，但若压力改变，平衡系统的温度及各相组成亦改变，可见恒沸混合物的组成随压力而变，它不是化合物。 2．不同温度下溶液的蒸气压可以用克-克方程来计算吗？ 答：不能。克-克方程只适用于纯物质的蒸汽压随温度的变化关系。 3. 指出下列平衡系统中的物种数、组分数、相数和自由度数： Ca(OH)2(S)与CaO(S)和H2O(g)呈平衡。 在A和B形成的二元凝聚系统中，在转熔点发生转熔反应： B（晶）+ L（熔液）( AmBn（晶）。 CaSO4与其饱和水溶液达平衡。 5克氨气通入1升水中，在常温常压下与蒸气平衡共存。

第六章 吸收习题参考答案（注：红色字体标注部分对教材所给答案进行了修正，请核查）【6-1】 含有8%（体积分数）22C H 的某种混合气体与水充分接触，系统温度为20℃，总压为101.3kPa 。

试求达平衡时液相中22C H 的物质的量浓度。

解：混合气体按理想气体处理，则22C H 在气相中的分压为101.30.088.104p p y kPa kPa ==⨯=总22C H 为难溶于水的气体，故气液平衡关系符合亨利定律，并且溶液的密度可按纯水的密度计算。

查得20℃水的密度为ρ=998.23/kgm 。

由 *Ac Hp =， SH EM ρ=故 *ASpc EM ρ=查表8-1可知，20℃时22C H 在水中的亨利系数E=1.23⨯510kPa ，故 *333A5998.28.104/ 3.65410/1.231018c kmol m kmol m -⨯==⨯⨯⨯ 【6-2】 总压为101.3 kPa ，温度为20 ℃的条件下，使含二氧化硫为3.0％（体积分数）的混合空气与含二氧化硫为3503/gm 的水溶液接触。

试判断二氧化硫的传递方向，并计算以二氧化硫的分压和液相摩尔分数表示的总传质推动力。

已知操作条件下，亨利系数E=3.55310⨯kPa ，水溶液的密度为998.2kg/3m 。

解：由道尔顿分压定律101.30.03 3.039p p y kPa kPa ==⨯=总液相摩尔分数为（溶液近似按纯水计算）：0.35640.0000986998.218x ==稀溶液符合亨利定律，所以：*33.55100.00009860.35p Ex kPa ==⨯⨯=p ＞p *，二氧化硫由气相向液相传递，进行吸收过程。

用气相分压表示的总推动力为：3.0390.35 2.689p p kPa *-=-=与气相浓度相平衡的液相平衡浓度：33.0390.0008563.5510p x E *===⨯ 用液相摩尔分数表示的总推动力为：0.0008560.00009860.0007574x x *-=-=【6-3】 在某填料塔中用清水逆流吸收混于空气的2CO ，空气中2CO 的体积分数为8.5%，操作条件为15℃、405.3kPa ，15℃时2CO 在水中的亨利系数为1.24510⨯kPa ，吸收液中2CO 的组成为411.6510x -=⨯。

南京工业大学 化工热力学 期中试题2007 -2008 学年第__2__学期 使用班级_化工0501-0508_班级 学号 姓名一、 单项选择题（每题1分，共30分）：本大题解答（用A 或B 或C 或D ）请填入下表：1．关于化工热力学研究特点的下列说法中不正确的是（ ） A. 研究体系为实际状态。

B. 解释微观本质及其产生某种现象的内部原因。

C. 处理方法为以理想态为标准态加上校正。

D. 获取数据的方法为少量实验数据加半经验模型。

E. 应用领域是解决工厂中的能量利用和平衡问题。

2．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 ．B = B 0ωB 1 B ．B = B 0 ω + B 1 C ．BP C /（RT C ）= B 0 +ωB 1 D ．B = B 0 + ωB 13．下列关于G E 关系式正确的是（ ）。

A. G E = RT ∑X i ln X iB. G E = RT ∑X i ln a iC. G E = RT ∑X i ln γiD. G E = R ∑X i ln X i 4．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.()ij n P T i i n nG G ≠⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=-,, D.()ij n nV T i i n nG G ≠⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=-,,5.下述说法哪一个正确？ 某物质在临界点的性质( )（A ）与外界温度有关 (B) 与外界压力有关 (C) 与外界物质有关 (D) 是该物质本身的特性。

6．泡点的轨迹称为（ ），露点的轨迹称为（ ），饱和汽、液相线与三相线所包围的区域称为（ ）。

A. 饱和汽相线，饱和液相线，汽液共存区B.汽液共存线，饱和汽相线，饱和液相区C. 饱和液相线，饱和汽相线，汽液共存区7．关于逸度的下列说法中不正确的是 ( ) （A ）逸度可称为―校正压力‖ 。

二、单项与多项选择题1、〔 B 〕衡算式是化学反响过程物料衡算不能应用的。

A．总质量衡算式； B．组分质量衡算式；C．元素原子物质的量衡算式；D．元素原子质量衡算式2、在进行过程的物料平衡计算时，对系统需要分析的内容有〔 ABCD 〕。

A．确定物料平衡方程式；B．确定物流约束式；C．确定设备约束式；D．确定变量3、在温-焓图中得到热复合曲线的步骤有〔 ABCD 〕步骤。

A．划分温区； B．各热流温度按高到低顺序排列；C．求每个温区的总热交换量；D．画出每个温区的总物流线4、〔 C 〕不是化工设计的内容。

A．反响过程选择与优化；B．别离过程选择与优化；C．厂区道路规划与设计；D．化工过程系统优化5、管道安排图包含下面〔 ACD 〕图样。

A．管件图； B．管架图管道施工说明；C．蒸汽伴管系统安排图；D．管道平面安排图6、〔 C 〕别离过程不是速率操纵别离过程。

A．膜别离过程；B．反渗透别离过程；C．冷冻枯燥别离过程；D．超滤别离过程7、间歇过程有〔 ACD 〕特点。

A．生产灵敏性高； B．易完成自动化；C．合适有固相的物流；D．合适生产季节性产品8、别离过程的选择应分析别离过程的〔 ABCD 〕方面。

A．可行性；B．经济性；C．可靠性；D．生产规模9、对能量过程的分析方法有〔 AC 〕。

A．能量衡算法；B．热流分析法；C．熵分析法；D．功衡算法10、夹点之上地域不可设置〔 A 〕。

A．热阱；B．保温器；C．热源；D．物流混合器11、对新过程的化工设计需要进行〔 AC 〕A．概念设计；B．装置设计；C．中试设计；D．反响设计12、换热网络设计的目的是得到〔 CD 〕。

A．最小的公用工程量；B．最少的换热器台数；C．换热效益最大化； D．合理的公用工程量13、〔 BD 〕别离过程是扩散别离过程。

A．渗析别离过程；B．结晶别离过程；C．超滤别离过程；D．精馏别离过程14、能量过程的特点表达在〔 AD 〕方面。

化工热力学——学习方法(总6页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除学习方法为了学好这门重要的专业基础课，同学们要重点做好以下几点：1.树立正确的人生观和专业思想目前，就我校来说有1/4~1/3的学生对自己的专业不感兴趣，认为化学工程是夕阳工业，他们将来会去做律师、做官、经商，就是不会做化学工程师。

因此，他们对该专业的所有课程都无兴趣。

针对这种情况，首先要澄清“化学工程是夕阳工业”的错误概念。

因为任何过程只要想将化学家在实验室烧杯里做出来的东西变成大规模生产，都离不开化学工程，离不开化学工程师，就像任何年代离不开医生和理发师一样。

化学工程对人类作出了很大的贡献，其中1983年被美国评选出的化学工程对人类的十大杰出贡献涵盖了我们的衣食住行，例如，如果没有化学工程使青霉素大规模生产，最普通的流感都可能夺去我们的生命；如果没有化肥，那么我们可能食不果腹；如果没有合成纤维，那么就不会有我们今天的美丽。

因此“化学工程绝对不是夕阳工业” ！这可以从美国各个行业工程师的年收入得到佐证，例如，在网上查到，2004年美国化学工程师的年收入万美元，排名第二，仅次于电脑工程师万美元，连90年代末很吃香的电机工程师（EE,即所谓的Double E）也在其后。

第二，对于那些一心想脱离化学工程“苦海”的同学，提请他们回答一个问题，“当你去经商时，你准备在什么领域一展宏图——是IT行业吗是水利吗是农业吗如果是的话，你与那些专业毕业的同龄人相比，你有什么优势答案只有一个，那就是你学了四年的化学工程就是你的优势，即使学得不怎么样。

无数的前辈的经历告诉我们，不要说经商，就是做官，其走向都与这四年的专业脱不了干系。

因此，你喜欢别的职业这无可非议，而且你应该为之时刻准备着，准备着这方面的知识、这方面的能力，最不应该的是认为投错了胎，入错了行，然后自暴自弃，浪费了很多宝贵的青春年华。

第二章2-1.使用下述方法计算Ikmol 甲烷贮存在体积为0.1246m 3、温度为50'C 的容器中产生的压力：(1)理想气 体方程；(2) R-K 方程；(3)普遍化关系式。

解：甲烷的摩尔体积 V=0.1246 m 3/ikmol=124.6 cm 3/mol查附录二得甲烷的临界参数： T c =190.6K P c =4.600MPaV c =99 cm 3/mol 3 =0.008(1) 理想气体方程P=RT/V=8.314 X323.15/124.6 1 反6=21.56MPa⑵R-K 方程a =0. 42748T，】0. 4夕7484严芒5F3a 222K 0.5mo|- 2P c4. 6 160b巾08664号=0.0866487T 4F 心85 10帝V - ^T °.5V V b3.2220"5Z5 Z5323.15. 12.46 10 12.46 2.985 10=19.04MPa (3)普遍化关系式T r 二T T c =323. 15 1 90. 61. 6隔V 乂 =124.699 = 1.259<2•••利用普压法计算， Z = 7^ ■- 'Z1迭代：令 Z 0=1T P r0=4.687 又 Tr=1.695，查附录三得：Z 0=0.8938 Z 1=0.46230 1Z =Z Z =0.8938+0.008 0.4623=0.8975此时，P=P c P r =4.6 X.687=21.56MPa同理，取 乙=0.8975依上述过程计算，直至计算出的相邻的两个 Z 值相差很小，迭代结束，得 Z 和P的值。

/• P=19.22MPa2-2.分别使用理想气体方程和 Pitzer 普遍化关系式计算 510K 、2.5MPa 正丁烷的摩尔体积。

已知实验值为 1480.7cm 3/mol 。

8.314 323.15 -5 12.46-2.985 10ZRT = P c P r PV RTP rRT4.6 10612.46 10*8.314 323.15P^0.2133P r解：查附录二得正丁烷的临界参数：T c=425.2K P c=3.800MPa V c=99 cm3/mol 3 =0193(1)理想气体方程V=RT/P=8.314 >510/2.5 106=1.696 >103m3/mol1.696 -1.4807 °,误差：100% = 14.54%1.4807(2) Pitzer普遍化关系式对比参数：T r=T T c =510 425.2=1.199 p =P R =2. 5 3. =8 0. 6 —普维法0 172 0 172B1=0.139 乔0.139 力--0.05874T r 1.199BPc二B°「B1=-0.2326+0.193 0R5874=-0.2213RT CZ / .聖 / .理虫1-0.2213 >6579/1.199=0.8786RT RT C T rPV=ZRT>V= ZRT/P=0.8786X8.314 X510/2.5 X106=1.49>-3m3/mol误差：W807100% .0.63%1.48072-3.生产半水煤气时，煤气发生炉在吹风阶段的某种情况下，76% (摩尔分数)的碳生成二氧化碳，其余的生成一氧化碳。

化工原理前四章的习题概念题部分答案发给你们,后面二章的题目同前几章一样,先自己做期中考试总体考得不错,希望拿到这个后,同学们能认真比对,思考；以获得知识的强化,进而提升自己的知识面,及分析问题,解决问题的超强能力因学校网络断网,又考虑恰逢五一小长假,故4日回校将电脑上存贮的这个文档发给你们研究一下,至上课时有疑问再讨论;诚祝大家青年节快乐第一章 流体流动一、选择题1. 连续操作时,物料衡算通式中的过程积累量G A 为 ;BA.零B.正数C.负数D.任意值2. 热量衡算中,物料的焓为相对值,通常规定 的焓为零;A℃液体 ℃气体 ℃液体 ℃气体3. 流体阻力的表现,下列阐述错误的是 ;DA.阻力越大,静压强下降就越大B.流体的粘度越大,阻力越大流体的流动状况是产生流体阻力的根本原因 D.流体的内摩擦力在流体激烈流动时不存在4. 压强的具有专门名称的国际单位是Pa,用基本单位表示是 ;Am25. 水在直管中流动,现保持流量不变,增大管径,则流速 ;BA.增大B.减小C.不变D.无法判断6. 对可压缩流体,满足 条件时,才能应用柏努力方程求解; C A.)%(20p p p 121式中压强采用表压表示<- B. )%(01p p p 121式中压强采用表压表示<- C.)%(20p p p 121式中压强采用绝压表示<- D. )%(01p p p 121式中压强采用绝压表示<- 7. 判断流体的流动类型用 准数;CA.欧拉B.施伍德C.雷诺D.努塞尔特8. 流体在圆形直管中层流流动时的速度分布曲线为 ;BA.直线B.抛物线C.双曲线D.椭圆线9. 增大流体的流量,则在孔板流量计的孔板前后形成的压强差 ;AA.增大B.减小C.不变D.无法判断10. 流体在管内流动时的摩擦系数与 有关;BA.雷诺准数和绝对粗糙度B.雷诺准数和相对粗糙度C.欧拉准数和绝对粗糙度 B. 欧拉准数和相对粗糙度11.测速管口置于管道的中心线上,测量得到的流速是流体的流速;BA.在管壁处B.最大C.瞬时D.平均12.在层流流动中,若流体的总流率不变,则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的倍;CA. 2；B. 6；C. 4；D. 1;13.流体在长为3m、高为2m的矩形管道内流动,则该矩形管道的当量直径为;BA. ；B. ；C. ；D. ;14.当流体在园管内流动时,管中心流速最大,层流时的平均速度与管中心的最大流速的关系为CA. u ＝3/B. u ＝ u maxC. u ＝1/2. u max D u = u max15.判断流体流动类型的准数为 AA . Re数 B. Nu 数 C . Pr数 D . Fr数16.流体在圆形直管内作强制湍流时,其对流传热系数α与雷诺准数Re 的n 次方成正比,其中的n 值为 BA . B. C. 1 D.17.牛顿粘性定律适用于牛顿型流体,且流体应呈 ;AA．层流流动 B 湍流流动 C 过渡型流动 D 静止状态18.计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时,速度值应取为 ;CA. 上游截面处流速 B 下游截面处流速 C 小管中流速 D 大管中流速19.用离心泵在两个敞口容器间输送液体;若维持两容器的液面高度不变,则当输送管道上的阀门关小后,管路总阻力将;AA. 增大；B. 不变；C. 减小；D. 不确定;20.流体的压强有多种表示方式,1标准大气压为 ; D21.流体在圆管中层流流动,若只将管内流体流速提高一倍,管内流体流动型态仍为层流,则阻力损失为原来的倍;BC.2D.不能确定22.阻力系数法将局部阻力h f 表示成局部阻力系数与动压头的乘积,管出口入容器的阻力系数为 ;A23.在柏努利方程式中,P/ρg被称为 AA.静压头B.动压头C.位压头D.无法确定24.流体的流动形式可用雷诺准数来判定,若为湍流则Re ; DA.<4000B.<2000C.>2000D.>400025.不可压缩性流在管道内稳定流动的连续性方程式为可压缩性流体在管道内稳定流动的连续性方程式为 AA. u1Ａ1=u2Ａ1B. u1Ａ2=u2Ａ1 Ａ1/ρ1=u2Ａ2/ρ2Ａ1/ρ2=u2Ａ2/ρ126.有两种关于粘性的说法： A①无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性;②粘性只有在流体运动时才表现出来;A.这两种说法都对；B.这两种说法都不对；C.第一种说法对,第二种说法不对；D.第二种说法对,第一种说法不对;27.层流与湍流的区别是;CA 湍流的流速大于层流流速B流道截面积大的为湍流,小的为层流C层流无径向脉动,湍流有径向脉动D层流的雷诺准数小于湍流的雷诺准数28.真空表读数是60kPa,当地大气压为100kPa时,实际压强为 kPa;A29.当地大气压为100kPa,压强表读数是60kPa,则实际压强为 kPa;AA、160B、40C、60D、10030.液体在圆形直管中稳定流动时,若管长及液体物性不变,当管内径减为原来的1/2,则流速变为原来的倍;B31.液面保持恒定的敞口容器底部装有直径相等的进水管和出水管,当管内水的流速为2m/s时,进口能量损失为 J/kg,出口能量损失为 J/kg;B；A、 B、1 C、 D、 2‘32.液面保持恒定的敞口容器底部装有直径相等的进水管和出水管,当管内水的流速为2m/s时,出口能量损失为 J/kg;D；A、 B、1 C、 D、 2‘33.当温度降低时,气体的粘度 ;AA.降低B.不变C.增大34.随着温度的升高液体的粘度 ;CA、增加B、不变C、降低‘二、填空题1.连续性介质假定是指 ;流体是由流体质点毫无空隙地聚集在一起、完全充满所占空间的一种连续介质;2.流体在光滑管内作湍流流动时,摩擦系数λ与和有关；若其作完全湍流阻力平方区,则λ仅与有关;Re,ε/d；ε/d3.流体阻力产生的根源是 ; 流体具有黏性,运动时存在着内摩擦 ;4.粘性是指 ; 流体在运动的状态下有一种抗拒内在运动的特性;5.在连续稳定流动过程中,流速与管径的__________成正比;均匀圆管内流体的流速不因流阻的存在而__________ 减、降或不变 ;减小,增大,增大6.准数或量纲为1的数群或无因次数群是____________________几个有内在联系的物理量按量纲为1条件组合起来的数群;或一组单位彼此相消而变成一个没有单位的数组7.层流与湍流的根本区别是____________________; 层流无径向脉动,湍流有径向脉动8.稳态流动：各截面上流体的流速、压强、密度等有关物理量仅随位置而改变, 不随时间而变;9. 一定量的流体在圆形直管内流过,若流动处于完全湍流区又称阻力平方区,则流动阻力与速度的__________成正比;平方10. 圆形直管内流体层流流动的速度分布呈__________形状;其平均速度是中心最大速度的__________;摩擦阻力系数λ与雷诺数的关系是__________;抛物线；1/2；Re 6411. 流体流动边界层是指__________;在壁面附近存在着较大速度梯度的流体层12. 流体流过某一障碍物发生边界层脱壁的原因是__________;产生涡流13. 由于固体表面形状而造成边界层分离所引起的能量损失,称为__________;形体阻力14. 粘性流体绕过固体表面的阻力为摩擦阻力和__________之和,又称为局部阻力;形体阻力15. 米糠油在管中作层流流动,若流量不变,管径、管长不变,油温升高,粘度为原来的1/2 ,则摩擦阻力损失为原来的倍;1/216. 流体在圆形直管中作层流流动,如果流量等不变,只是将管径增大一倍,则阻力损失为原来的;1/417. 当20℃的甘油ρ=,,μ=1499厘泊在内径为100mm 的管内流动时,若流速为时,其雷诺准数Re 为__________ ,其摩擦阻力系数λ为. 218；18. 当量直径的定义是de ＝ ,对边长为ａ正方形风管当量直径de ＝ ;4倍水力半径；ａ19. 在套管环间流动的流体,外管的内径是d 2,内管的外径是d 1,则当量直径d e ＝ ;12d d -20. 水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器,当管道上的阀门开度减小后,水流量将__________,摩擦系数,管道总阻力损失减小、增大、不变;21. 某设备的表压强为50KPa,则它的绝对压强为 ,另一设备的真空度为50KPa,则它的绝对压强为 ;当地大气压为100KPa;150KPa ；50KPa22. 流体在管路两截面间的压强差ΔP 与压强降ΔP f 相等的条件是 ;当无外功We=0,直径相同Δu=0, 水平管,ΔZ=0时23. 局部阻力所引起的能量损失有两种计算方法：__________法和__________法;当量长度 ；阻力系数24. 孔板流量计是通过 _________来反映流量的大小,又称为_ ___流量计,而转子流量计是流体流过节流口的压强差保持恒定,通过变动的________反映流量的大小,又称_________流量计;测量压力差；差压；位置；截面25. 热量衡算中,物料衡算通式中的过程G A 为__________;累积的物料量26. 热量衡算中,物料的焓为相对值,通常规定__________℃液体的焓为零;027. 水在直管中流动,现保持流量不变,增大管径,则流速__________;变小28. 对不可压缩流体,满足_________条件时,才能应用柏努力方程求解;稳态连续的流动29. 判断流体的流动类型用__________准数;Re30. 流体在圆形直管中层流流动时的速度分布曲线为______;抛物线31. 增大流体的流量,则在孔板前后形成的压强差____;增大32. 流体是气体和液体的统称,其中__________是可压缩流体,__________可视为不可压缩流体;气体；液体33. 表压、绝压、大气压之间的关系是__________;表压强＝绝对压强－大气压强34. 流体静力学基本方程应用条件__________;只适用于静止的、连续的、同一种的流体;35. 据流体静力学基本方程式知,当液面上方压强变化时,液体内部各点压强_______变化;发生同样大小36. 等压面的要点有四个,即_______、_______、________、_________;静止的；连续的；同一流体；在同一水平面37. 测量压强或压强差时,可用U 管压差计、斜管压差计和微差压差计;若被测量的压强差很小时,可用以上三种压差计中的________和_________;斜管压差计；微差压差计38. 粘度是衡量__________大小的物理量;内摩擦力39. 柏努利方程式适用条件：_________;适用于不可压缩流体稳态连续的流动;40. 孔板流量计是基于__________原理的流量测量仪表;流体流量越大,在节流件前后产生的压差就越大的41. 恒压差、变截面的流量计有__________;转子流量计42. 恒截面、变压差的流量计有_________、_______、_________、;孔板流量计；文丘里；测速管43. 实验证明,流体在管路中流动时,同一截面上各点的流速是不同的,管心处流速__________,越靠近管壁,流速__________,在管壁处等于__________;最大；越小；零44. 某液体在一段水平圆形直管内流动,已知Re 值为1800,若平均流速为s,则管中心点处速度为______m/s,流体在管内流动类型属______流动;1 m/s ；层流45. U 形管差压计用水3/1000m kg =ρ作指示液,测量气体管道中的压降,若指示液读数R=20mm,则所表示压降为____Pa,为使读数增大,而Δp 值不变,应更换一种密度比水_____的指示液;196；小46. 气体的密度与压强成 ;正比47. 静止流体内部两点间压强差的大小,只与两点间垂直距离和 有关;液体密度48. 转子流量计的压强差随流量的增加而 ;不变49. 在连续静止的同一种流体中,同一水平面上各点的压强 ;相同50. 孔板流量计前后产生的压强差随着流量的增加而 ;增加51. 流体是由无数质点所组成的 介质;连续52. 流体流动与固体运动的区别在于其 运动的同时,内部还有 运动;宏观；相对53. 实际流体在管道内流动时产生阻力的主要原因是______________________;流体具有黏性,运动时存在着内摩擦54. 毕托管测量管道中流体的__________,而孔板流量计则用于测量管道中流体的________;局部流速点速度；流量55. 流体在一段圆形水平直管中流动,测得平均流速s,压强降为10Pa,Re 为1000,问管中心处点速度为______m/s,若平均流速增加为1m/s,则压强降为______Pa;1 m/s ；2056. 边长为的正方型通风管道,其水力半径r H =____________m,当量直径d e =________________m; ； 57. 套管由φ57×和φ25×的钢管组成,则环隙的流通截面积等于__________,润湿周边长等于__________,当量直径等于__________;58. 范宁公式：22u d l h f λ=或22u d l p f ρλ=∆第二章流体输送机械一、填空题：1.3分某输水的水泵系统,经管路计算得,需泵提供的压头为He=19m水柱,输水量为s,则泵的有效功率为________. 答案 1472w2.2分离心泵的主要部件有如下三部分:______,_____,_______.答案泵壳; 叶轮; 泵轴3.2分离心泵的主要参数有:______,______,______,________.答案流量; 压头扬程; 效率; 轴功率4．3分离心泵的特性曲线有: _____________,_________________,___________________.答案压头H～流量Q曲线；功率N～流量Q曲线；效率η～流量Q曲线5．2分离心泵的最大安装高度不会大于_______________. 答案 10m6.2分离心泵的工作点是如下两条曲线的交点：______________,________________.答案泵特性曲线H--Q；管路特性曲线H--Q7．3分调节泵流量的方法有：_____________,__________________,____________________.答案改变阀门的开度；改变泵的转速；车削叶轮外径8.3分液体输送设备有：___________,___________,__________,___________,_______.答案离心泵; 往复泵; 齿轮泵; 螺杆泵; 旋涡泵9.3分气体输送设备有:________,_________,___________.答案通风机; 鼓风机; 压缩机10.3分泵起动时,先关闭泵的出口开关的原因是____________________________答案降低起动功率,保护电机,防止超负荷而受到损伤;同时也避免出口管线水力冲击;11.3分若被输送的流体粘度增高,则离心泵的压头___________,流量 ___________,效率________,轴功率__________; 答案减小减小下降增大12.离心泵的流量调节阀安装在离心泵______管路上,关小出口阀门后,真空表的读数________,压力表的读数________; 答案出口减小增大13.2分流体输送设备按工作原理大致可分为类即______,____,______,________; 网上答案为四类离心式 , 往复式 , 旋转式 , 流体动力作用式查书上答案应是：动力式,容积式和其它类型如喷射式等;14.2分离心泵的安装高度超过允许安装高度时,离心泵会发生___________现象;答案气蚀15.2分离心泵的扬程含义是____________________________答案离心泵给单位重量的液体所提供的能量;16.2分离心泵叶轮按有无盖板可分为________,__________,__________;答案敞式半敞式闭式或开式,半开式,闭式17.2分离心泵铭牌上标明的流量和扬程指的是______________时的流量和扬程;答案效率最高18.3分用离心泵在两敞口容器间输液, 在同一管路中,若用离心泵输送ρ＝1200kg/m3的某液体该溶液的其它性质与水相同,与输送水相比,离心泵的流量______________,扬程__________,泵出口压力________,轴功率______;变大,变小,不变,不确定答案不变不变变大变大19.5分离心泵用来输送常温的水,已知泵的性能为：Q＝s时H＝20m ；管路特性为Q＝s时,He＝18m,则在该流量下,消耗在调节阀门上的压头增值ΔH＝____________m；有效功率ΔN＝____________kw; 答案 2;20.2分离心泵起动时,如果泵内没有充满液体而存在气体时,离心泵就不能输送液体;这种现象称为__________现象;答案气缚21.2分离心泵采用并联操作的目的是________,串联操作的目的是_________;答案提高流量；提高扬程22.2分风机的风压是指_________的气体通过风机而获得的能量; 答案单位体积23.2分离心通风机的性能曲线比离心泵的性能曲线多了一条____________曲线;答案流量与静风压24．“气缚”：若泵内存有空气,虽启动离心泵不能将槽内液体吸入泵内也不能输送液体的现象; 25．离心泵的特性曲线：泵在一定转速时,由实验测得流量Q 、压头H、轴功率N及效率η的一组关系曲线,又称工作性能曲线,由泵制造厂提供;26．泵的“设计点”：在一定转速下的ηmax点称设计点,其下的H、Q即Os、N是最佳工况参数二、选择题：1.2分离心泵起动时,应把出口阀关闭,以降低起动功率,保护电机,不致超负荷工作,这是因为A. Q启动＝0；B. Q启动〉 0,N启动〉0；C. Q启动0, N启动〈0答案 A2.2分离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生A. 气缚现象B. 汽蚀现象C. 汽化现象D. 气浮现象答案 A.3.2分离心泵最常用的调节方法是A. 改变吸入管路中阀门开度B. 改变压出管路中阀门的开度C. 安置回流支路,改变循环量的大小D. 车削离心泵的叶轮答案 B.4.2分离心泵的扬程,是指单位重量流体经过泵后得到的有效 ;A. 包括内能在内的总能量B. 机械能C. 压能D. 位能即实际的升扬高度答案 B.5.2分已知流体经过泵后,压力增大ΔP N/m2,则单位重量流体压力能增加为A. ΔPB. ΔP/ρC. ΔP/ρｇD. ΔP/2ｇ答案 C.6.2分当离心泵内充满空气时,将发生气缚现象,这是因为A. 气体的粘度太小B. 气体的密度太小C. 气体比液体更容易起漩涡D. 气体破坏了液体的连续性答案 B.7.2分某同学进行离心泵特性曲线测定实验,启动泵后,出水管不出水,泵进口处真空计指示真空度很高,他对故障原因作出了正确判断,排除了故障,你认为以下可能的原因中,哪一个是真正的原因A. 水温太高B. 真空计坏了C. 吸入管路堵塞D. 排出管路堵塞答案 C.8.2分在某校离心泵特性曲线实验装置中泵的安装高度为－1m,泵的入口处装一U形管压差计,则测得入口处的压力A. 自始至终大于大气压力B. 随着流量的增大,经历大于大气压力,等于大气压力,小于大气压力三个阶段C. 自始至终小于大气压力D. 自始至终等于大气压力答案 B.9.2分一台试验用离心泵,开动不久,泵入口处的真空度逐渐降低为零,泵出口处的压力表也逐渐降低为零,此时离心泵完全打不出水;发生故障的原因是A. 忘了灌水B. 吸入管路堵塞C. 压出管路堵塞D. 吸入管路漏气答案 D.10.2分离心泵的允许吸上真空度随泵的流量增大而A. 增大B. 减少C. 不变答案 B11.2分用离心泵将液体从低处送到高处的垂直距离,称为A. 扬程B. 升扬高度C. 吸液高度答案 B12.2分流量调节,离心泵常用 ,往复泵常用A. 出口阀B. 进口阀C. 旁路阀答案 A、 C13.2分输送气体的密度越大,则风机的风压A. 越高B. 越低C. 不变答案 A14.2分欲送润滑油到高压压缩机的气缸中,应采用 ;输送大流量,低粘度的液体应采用 A. 离心泵 B. 往复泵 C. 齿轮泵答案 C、 A15.2分用离心泵从河中抽水,当河面水位下降时,泵提供的流量减少了,其原因是 ;A. 发生了气缚现象B. 泵特性曲线变了C. 管路特性曲线变了答案 C16.2分当离心泵输送的液体的粘度增大时,则其A. 扬程减少,流量、效率、轴功率均增大；B. 扬程、流量、效率均降低,轴功率增大C. 扬程、效率增大,流量,轴功率减少；D. 扬程、流量、效率均增大,轴功率减少答案 B17.2分离心泵的吸液高度与无关A. 排出管路的阻力大小；B. 吸入管路的阻力大小C. 当地大气压D. 被输送液体的密度答案 A三、判断题1.离心通风机的风量以风机出口处的气体状态计; ×2.离心通风机的风量以风机进口处的气体状态计; √3.往复泵流量的调节采用出口阀门来进行调节; ×4.往复泵流量的调节方法可采用旁路调节; √5.离心通风机性能表上的风压一般是在0℃、的条件下用空气作介质测定的; ×6.离心通风机性能表上的风压一般是在20℃、的条件下用空气作介质测定的; √7.离心泵启动前未充满液体将发生气蚀现象; ×8.离心泵叶轮进口处压强太低时易发生气蚀现象; √第三章机械分离一、填空题：1.2分悬浮液属液态非均相物系,其中分散相是指______；分散介质是指 __________;答案固体微粒, 液体2.3分悬浮在静止流体中的固体微粒在重力作用下,沿重力方向作自由沿降时,会受到_____________三个力的作用;当此三个力的______________时,微粒即作匀速沉降运动;此时微粒相对于流体的运动速度,称为____________ ;答案重力、阻力、浮力；合力为零；沉降速度3.3分沉降操作是使悬浮在流体中的固体微粒,在 _________力或__________力的作用下,沿受力方向发生运动而___________ ,从而与流体分离的过程;答案重；离心；沉积4.3分气体的净制按操作原理可分为________, _______, ______.旋风分离器属_____________ ; 答案重力沉降、离心沉降、过滤；离心沉降;5.2分过滤是一种分离悬浮在____________________的操作;答案液体或气体中固体微粒6.2分悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是__________________ __________________;答案在滤饼中形成骨架,使滤渣疏松,加大孔隙率,滤液得以畅流减少阻力7.2分过滤阻力由两方面因素决定：一方面是滤液本身的性质,即其_________；另一方面是滤渣层本身的性质,即_______ ; 答案黏度μ；滤饼及介质阻力rL8.3分某板框压滤机的框内尺寸为：长×宽×厚=810×810×25 mm,若该机有10块框,其过滤面积约为_______________ m2; 答案 ;滤框内滤浆分别穿过两侧滤布,即一个框的过滤面积为2A=2×长×宽9.3分转鼓真空过滤机,转鼓每旋转一周,过滤面积的任一部分都顺次经历___________________________________等五个阶段;答案过滤、吸干、洗涤、吹松、卸渣10.3分离心分离因数是指_________________________________; 为了提高离心机的分离效率,通常使离心机的___________增高,而将它的________减少;答案物料在离心力场中所受的离心力与重力之比; 转速；直径适当;11. ___________________ ______________,为降尘室的生产能力;单m;位时间内含尘气通过降尘室的体积流量,s/12. ___________________ ______________,称旋风分离器的临界粒径;在旋风分离器中能够从气体中全部分离出来的最小颗粒的直径13. ___________________ ______________,为饼层过滤;过滤时固体沉积物在介质表面堆积,架桥而形成滤饼层；滤饼层是有效过滤层,随操作的进行其厚度逐渐增加; 14．___________________ ______________,为深层过滤;过滤时悬浮液中的颗粒沉积在是较厚的粒状过滤介质的床层内部的孔道壁面上,而不形成滤饼;二、选择题1.2分 欲提高降尘宝的生产能力,主要的措施是 ;答案 CA. 提高降尘宝的高度；B. 延长沉降时间；C. 增大沉降面积2.2分为使离心机有较大的分离因数和保证转鼓有关足够的机械强度,应采用 的转鼓; 答案 BA. 高转速、大直径；B. 高转速、小直径；C. 低转速、大直径；D. 低转速,小直径；3.2分旋风分离器的临界粒径是指能完全分离出来的 粒径;答案 AA. 最小；B. 最大；C. 平均；4.2分 要使微粒从气流中除去的条件,必须使微粒在降尘室内的停留时间 微粒的沉降时间; 答案AA. ≥；B. ≤；C. ＜；D. ＞5.2分板框过滤机采用横穿法洗涤滤渣时,若洗涤压差等于最终过滤压差,洗涤液粘度等于滤液粘度,则其洗涤速率为过滤终了速率的 倍;答案 CA. 1；B. ；C. 3-64及结论洗水流经长度过滤终了时滤液 流动路径的两倍,而供洗水通过的面积又仅为过滤面积的一半,故,洗涤速率为过滤终了速率的四分之一倍三、判断题1. 含尘气体中的固体粒子在层流区沉降时,操作温度升高,重力沉降速度减小.√温度升高,气体ρ↓,黏度↑,而由流体黏度引起的表面摩擦力占主要地位;2. 理论上降尘室的生产能力只与其沉降面积及气体的速度有关; ×3. 理论上降尘室的生产能力只与其沉降面积及颗粒的沉降速度有关; √4. 悬浮液中的固体粒子在层流区沉降时,操作温度升高,重力沉降速度减小. ×5. 悬浮液中的固体粒子在层流区沉降时,操作温度升高,重力沉降速度增加. √第四章 传热一、选择题1. 对双层平壁的稳态导热过程,壁厚相同,各层的导热系数分别为1λ和2λ,其对应的温差分别为1t ∆和2t ∆,若1t ∆> 2t ∆,则1λ和2λ的关系为 ;AA. 1λ<2λ；B. 1λ=2λ；C. 1λ>2λ;D. 不确定;2. 冷、热流体进、出口温度均不变时,并流推动力 逆流推动力;BA.大于B.小于C.等于D.不确定3. 傅立叶定律是描述 的基本定律;AA.热传导B.热对流C.热辐射D.对流传热4. 多层平壁导热时,各层的温度差与各相应层的热阻所呈关系是 CＡ.没关系,Ｂ.反比,Ｃ.正比,Ｄ.不确定5. 在套管换热器中用冷却水冷却热流体,热流体质量流量和出入口温度T 1、T 2一定,冷却水入口温度t 1一定,如果增加冷却水用量,则Q ,K ,t 2 A A CA ：增大B ：不变C ：减小6. 一套管换热器,环隙为120℃蒸汽冷凝,管内空气从20℃被加热到50℃,则管壁温度应接近; BA ：35℃ B：120℃ C：℃ D：50℃7.流体在圆形直管内作强制湍流时,其对流传热系数与雷诺数Re的n次方成正比,其中n值为 B8.在列管式换热器中,用饱和蒸汽加热空气,下面两项判断是否合理;甲：传热管的壁温将接近加热蒸汽温度;乙：换热器总传热系数Ｋ将接近空气侧的对流传热系数 AA.甲、乙均合理B.甲、乙均不合理C.甲合理,乙不合理D.乙合理,甲不合理9.自然对流的对流传热系数比强制对流的对流传热系数 ;BA.大B.小C.相等D.不确定10.在多层平壁的稳定热传导中,各层厚度及面积相同,即b1=b2=b3,S1=S2=S3其温度变化如图所示,则三种材料的导热系数的大小为 CA.λ1>λ2>λ3B.λ1>λ2=λ3C.λ1<λ2=λ3D.λ1<λ2<λ311.在列管换热器中,20℃和80℃,则管壁温度约为 ;D℃ ℃ ℃ ℃12.3分单层平壁稳态热传导时,若壁厚增加,则温差 ,若导热系数增加,则温差 ,若热阻增加,则温差 A；B；AA 变大 B变小 C不变 D不确定13.下列各种情况下对流传热系数由大到小的正确顺序应该是 ;B①空气流速为30m/s时的α；②水的流速为s时的α；③蒸气滴状冷凝时的α；④水沸腾时的αA.③>④>①>②B.④>③>②>①C.③>④>②>①D.③>②>④>①14.有两台同样的管壳式换热器,拟作气体冷却器用;在气、液流量及进口温度一定时,为使气体温度降到最低应采用的流程为 ;CＡ.气体走管外,气体并联逆流操作；Ｂ.气体走管内,气体并联逆流操作；Ｃ.气体走管内,气体串联逆流操作；Ｄ.气体走管外,气体串联逆流操作;15.若换热器两侧对流传热系数αi＞αo 时,总传热系数K接近于 ;BA.αoB.αiC.αi+αo16.传热过程中,当两侧对流传热系数αi＜αO时,要提高总传热系数K,关键是提高 ;BA.提高αOB.提高αiC.减小αOD.减小αi17.多层平壁的稳态热传导中,通过各层的传热速率、通过各层的热通量 ;AA.相同、相同B.相同、不同C.不同、不同18.牛顿冷却定律是描述的基本定律;AA.热传导B.对流传热C.热辐射19.以下换热器属于列管换热器的是 ;CA.螺旋板式换热器B.蛇管式换热器型管式换热器20.传热实验时,在套管换热器中用饱和水蒸气冷凝来加热空气空气走内管,蒸汽走环隙,为强化传热决定加装翅片,翅片应装在侧更为有效;DA.外管外B.外管内C.内管外D.内管内21.列管式换热器根据结构不同主要有 ;BA.套管式换热器、固定管板式换热器、浮头式换热器B.固定管板式换热器、浮头式换热器、U型管式换热器C.浮头式换热器、U型管式换热器、热管换热器。

化⼯热⼒学试卷印化⼯热⼒学试题（A ）卷（2003~2004年度第⼆学期化学⼯程与⼯艺专业01级，2004.6）学号姓名成绩⼀．单项选择题（每题1分，共15分）：1．纯物质临界点时，其对⽐温度T r （）。

A ． = 0B ．< 0C ．> 0D ．=12．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 ．B = B O ωB 1 B ．B = B O ω + B 1C ．BP C /（RT C ）= B O +ωB 1D ．B = B O + ωB 13．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 + Vdp C ． dH = -SdT + Vdp D ．dH = -TdS – Vdp4．对理想⽓体有（）。

A ．)/(P H ??T 〈 0B ．)/(P H ??T 〉0C ．)/(P H ??T = 0D ．)/(T H ?? P = 05．不可逆过程中，孤⽴体系的（）。

A ．总熵增加，⽕⽤也增加。

B. 总熵减少，⽕⽤也减少。

C ．总熵减少，但⽕⽤增加。

D ．总熵增加，但⽕⽤减少。

6．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（）。

A ．饱和蒸汽 B.饱和液体 C ．过冷液体 D.过热蒸汽7．关于制冷原理，以下说法不正确的是( ) A. 任何⽓体,经等熵膨胀后,温度都会下降。

B. 任何⽓体,经节流膨胀后,温度都会下降。

C. 等熵膨胀温度降⽐节流膨胀温度降⼤。

D. 只有当0>-T J µ，经节流膨胀后，⽓体温度才会降低。

E. 理想⽓体的T J -µ永远是等于0的。

8．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（） 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9．下列关于G E关系式正确的是（）。

习题四一、是否题M M。

4-1 对于理想溶液的某一容量性质M，则 i i解：否4-2 在常温、常压下，将10cm3的液体水与20 cm3的液体甲醇混合后，其总体积为30 cm3。

解：否4-3温度和压力相同的两种纯物质混合成理想溶液，则混合过程的温度、压力、焓、Gibbs自由能的值不变。

解：否4-4对于二元混合物系统，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。

解：是4-5在一定温度和压力下的理想溶液的组分逸度与其摩尔分数成正比。

解：是4-6理想气体混合物就是一种理想溶液。

解：是4-7对于理想溶液，所有的混合过程性质变化均为零。

解：否4-8对于理想溶液所有的超额性质均为零。

解：否4-9 理想溶液中所有组分的活度系数为零。

解：否4-10 系统混合过程的性质变化与该系统相应的超额性质是相同的。

解：否4-11理想溶液在全浓度范围内，每个组分均遵守Lewis-Randall 定则。

解：否4-12 对理想溶液具有负偏差的系统中，各组分活度系数i γ均 大于1。

解：否4-13 Wilson 方程是工程设计中应用最广泛的描述活度系数的方程。

但它不适用于液液部分互溶系统。

解：是二、计算题4-14 在一定T 、p 下，二元混合物的焓为 2121x cx bx ax H ++= 其中，a =15000，b =20000，c = - 20000 单位均为-1J mol ⋅，求 (1) 组分1与组分2在纯态时的焓值1H 、2H ；(2) 组分1与组分2在溶液中的偏摩尔焓1H 、2H 和无限稀释时的偏摩尔焓1∞H 、2∞H 。

解：（1）1111lim 15000J mol -→===⋅x H H a2121lim 20000J mol -→===⋅x H H b（2）按截距法公式计算组分1与组分2的偏摩尔焓，先求导：()()()12121111111d dd d d11d H ax bx cx x x x ax b x cx x x =++=+-+-⎡⎤⎣⎦12=-+-a b c cx将1d d H x 代入到偏摩尔焓计算公式中，得()()()()()()11112121111111112122d 1d (1)211221H H H x x ax bx cx x x a b c cx ax b x cx x a b c cx x a b c cx a c x a cx =+-=+++--+-=+-+-+-+---+-=+-=+()()()()21121211111111121d 2d 112HH H x ax bx cx x x a b c cx x ax b x cx x x a b c cx b cx =-=++--+-=+-+---+-=+无限稀释时的偏摩尔焓1∞H 、2∞H 为：()()2-1112012-122111221lim lim 150002000035000J mol lim lim 200002000040000J molx x x x H H a cx H H b cx∞→→∞→→==+=+=⋅==+=+=⋅4-15 在25℃，1atm 以下，含组分1与组分2的二元溶液的焓可以由下式表示：121212905069H x x x x x x =++⋅+（）式中H 单位为-1cal mol ⋅，1x 、2x 分别为组分1、2的摩尔分数，求 (1) 用1x 表示的偏摩尔焓1H 和2H 的表达式； (2) 组分1与2在纯状态时的1H 、2H ；(3) 组分1与2在无限稀释溶液的偏摩尔焓1∞H 、2∞H ；(4) ΔH 的表达式；(5) 1x =0.5 的溶液中的1H 和2H 值及溶液的H ∆值。

第1章绪言一、是否题3. 封闭体系中有两个相。

在尚未达到平衡时，两个相都是均相敞开体系；达到平衡时，则两个相都等价于均相封闭体系。

（对）4. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。

（对）5. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。

（错。

还与压力或摩尔体积有关。

）第2章Ｐ－Ｖ－Ｔ关系和状态方程一、是否题2. 纯物质由蒸汽变成液体，必须经过冷凝的相变化过程。

（错。

可以通过超临界流体区。

）3. 当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。

（错。

若温度也大于临界温度时，则是超临界流体。

）4. 由于分子间相互作用力的存在，实际气体的摩尔体积一定小于同温同压下的理想气体的摩尔体积，所以，理想气体的压缩因子Z=1，实际气体的压缩因子Z<1。

（错。

如温度大于Boyle温度时，Z＞1。

）7. 纯物质的三相点随着所处的压力或温度的不同而改变。

（错。

纯物质的三相平衡时，体系自由度是零，体系的状态已经确定。

）8. 在同一温度下，纯物质的饱和液体与饱和蒸汽的热力学能相等。

（错。

它们相差一个汽化热力学能，当在临界状态时，两者相等，但此时已是汽液不分）9. 在同一温度下，纯物质的饱和液体与饱和蒸汽的吉氏函数相等。

（对。

这是纯物质的汽液平衡准则。

）10. 若一个状态方程能给出纯流体正确的临界压缩因子，那么它就是一个优秀的状态方程。

（错。

）11. 纯物质的平衡汽化过程，摩尔体积、焓、热力学能、吉氏函数的变化值均大于零。

（错。

只有吉氏函数的变化是零。

）12. 气体混合物的virial系数，如B，C…，是温度和组成的函数。

（对。

）13. 三参数的对应态原理较两参数优秀，因为前者适合于任何流体。

（错。

三对数对应态原理不能适用于任何流体，一般能用于正常流体normal fluid）14. 在压力趋于零的极限条件下，所有的流体将成为简单流体。

(错。

简单流体系指一类非极性的球形流，如A r等，与所处的状态无关。

)二、选择题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，则气体的状态为(C。

化工单元操作习题及参考答案一、单选题（共70题，每题1分，共70分）1、下列不属于离心泵的主要构件是 ( )A、泵轴B、泵壳C、叶轮D、轴封装置正确答案：A2、有一段由大管和小管串联的管路,管内液体作连续稳定的流动.大管内径为D、,而小管内径为D、/2大管内流速为u,则小管内液体的流速为( )。

A、4uB、2uC、u正确答案：A3、压强表上的读数表示被测流体的绝对压强比大气压强高出的数值,称为( )A、相对压强B、真空度C、附加压强D、表压强正确答案：D4、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生( )。

A、汽蚀现象B、气缚现象C、汽化现象D、气浮现象正确答案：B5、亨利定律表达式是( )。

A、Y*=x/mB、Y*=mx2C、Y*=mxD、Y*=m/x正确答案：C6、溶液能否用一般精馏方法分离,主要取决于( )。

A、各组分相对挥发度的大小B、是否遵循拉乌尔定律C、各组分溶解度的差异D、以上答案都不对正确答案：A7、降低精馏塔的操作压力,可以( )。

A、降低操作温度,改善分离效果B、降低操作温度,改善传热效果C、提高生产能力,降低分离效果D、降低生产能力,降低传热效果正确答案：A8、影响液体对流传热系数的因素不包括( )。

A、流动型态B、操作压力C、传热面尺寸D、液体的物理性质正确答案：B9、吸收过程能够进行的条件是( )。

A、不需条件B、p>p*C、p=p*D、p<p*正确答案：B10、下列哪个选项是离心泵的主要部件( )A、电机B、叶轮和泵壳C、轴封装置和轴向力平衡装置D、密封环正确答案：B11、离心泵铭牌上标明的扬程是( )A、效率最高时的扬程B、功率最大时的扬程C、最大流量时的扬程D、泵的最大量程正确答案：A12、空气、水、金属固体的热导率(导热系数)分别为λ1、λ2、λ3,其大小顺序正确的是( )A、λl>λ2>λ3B、λl<λ2<λ3C、λ2<λ3<λ1D、λ2>λ3>λ1正确答案：B13、填料支承装置是填料塔的主要附件之一,要求支承装置的自由截面积应( )填料层的自由截面积。