2012-2013第二学期化工热力学(期末试卷)---A

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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:
题 号 一 二 三 四 总分
得 分

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RTpV,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iiMM。( )
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,EOS法只能用于常减压下的汽液平衡
计算。( )
8﹑Virial方程RTBpZ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= 。
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x1=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

1 ,
2

5﹑对二元混合物,展开第二virial系数ijijjiByyB2121
6﹑正丁烷的偏心因子=0.193,临界压力cp=3.797Mpa,则在rT=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。
9﹑在温度为1000K的高温热源和温度为400K的低温热源之间工作的一切可逆
热机,其循环热效率等于 。
10﹑指出下列物系的自由度数目:(1)水的三相点 ,(2)液体水与水蒸
气处于气液平衡状态 ,(3)甲醇与水的二元气液平衡状态 ,(4)戊
醇与水的二元汽液液三相平衡状态 。
11﹑说出下列汽液平衡关系适用的条件

(1)liviffˆˆ ______________;

(2)iliivixyˆˆ _________________;
(3)iisiixPPy ________________。
12﹑计算流体p-V-T普遍化方法有两种,分别是 和 。

三、选择题(每小题2分,共20分)
1﹑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

得分 评卷人
得分 评卷人
得分 评卷人
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2、对1mol符合)/(bVRTP状态方程的气体,TPS)(应是 )
A.R/V; B.R ;C. -R/P ;D.R/T。
3、混合气体的第二维里系数( )
A.仅为T的系数 B. T和P的系数
C. T和组成的系数 D. P和组成的系数

4、二元非理想极稀溶液,其溶质和溶剂分别遵守( )
A.Henry定律和Lewis-Randll规则 B. Lewis-Randll规则和Henry定律
C.拉乌尔定律和Lewis-Randll规则 D. Lewis-Randll规则和拉乌尔定律

5、苯(1)和环己烷(2)在303K,0.1013Mpa下形成90.01x的溶液。此条件

下V1=89.96cm3/mol,V2=109.4 cm3/mol,1V89.99 cm3/mol,54.1112V cm3/mol,
则过量体积EV为( )cm3/mol
A. 0.24 B.0 C.-0.24 D.0.55

6、对无热溶液,下列各式能成立的是( )
A. 0,0EEVS B. 0,0EEAS C. 0,0EEAG
D.EEETSGH,0
7、下列方程式以正规溶液模型为基础的是( )
A. NRTL方程 B. Wilson方程
C. Margules方程 D. Flory-Huggins方程

8、一定T,p的二元等物质的量混合物的2.01.02,1ee,则混合物的逸
度系数为( )

A. 22.01.0ee B. 22.01.0e C.22.01.0ee D.22.01.0e

9、不可逆过程中孤立体系的( )
A.总熵是增加的, 也是增加的 B.总熵是减少的, 也是减少的
C.总熵是减少的, 但是增加的 D. 总熵是增加的,但是减少的

10﹑下列偏摩尔自由焓表达式中,错误的为( )
ii
A. G=μ
B iiidG=Vdp-SdT


jiiT,P,nC. GnG/ni







jiiT,nv,nD. GnG/ni





四、计算题(每题10分,共40分)
1﹑常压下的三元气体混合物的

323121
15.03.02.0lnyyyyyy

,求等摩尔混合物的

1f,
2
f
,3f

2﹑已知40℃和7.09Mpa下,二元混合物的1235.096.1lnxf,求:(1)
2.01x
时的21,ff;(2)纯物质1和2的逸度21,ff 。

得分 评卷人
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线

3﹑在一定的T、p下,某二元混合物溶液的超额自由焓模型为
2121
)8.15.1(xxxxRTGE

式中x为摩尔分数,两组元均以Lewis-Randall规则为标准态时试求:(1)
21
lnln及
的表达式;(2)值21ln,ln

4﹑乙醇(1)-苯(2)体系45℃下达到汽液平衡时,P=302mmHg, 616.01x,
45℃下蒸汽压SP1172mmHg,SP2 =222mmHg。气相可视为理想气体,此体

系可用21xCxRTGE式关联,C为常数,求:
(1)1ln和2ln的表达式;
(2)45˚下此体系是否存在共沸物?如存在,试计算恒沸点组成和恒沸点处平衡
蒸汽总压。设C=1.74