化工热力学复习题集与答案解析

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《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:

一、基本概念题(共40分,每小题2分)(选择、填空与判断题,判断题对的写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 i

x 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 。

(A) d = d + d H T S V p (B) d = d + d H S T V p (C) d =d + d H S T V p -(D) d = d d H T S V p --

9.对1mol 符合Van der Waals 状态方程的气体,有 。

(A) T S R V V b ∂⎛⎫= ⎪∂-⎝⎭(B) T S R V V b ∂⎛⎫=- ⎪∂-⎝⎭ (C)

T S R V V b ∂⎛⎫

= ⎪∂+⎝⎭(D) T S p V b V ∂⎛⎫

= ⎪

∂-⎝⎭

10.汽液平衡关系

s

i i i i py p x γ=的适用的条件______ _。 (A) 无限制条件 (B) 低压条件下的非理想液相 (C) 理想气体和理想溶液

(D) 理想溶液和非理想气体

11.在Θ条件下,高分子溶液中溶剂的热力学性质为零的是 。

(A) 过量偏摩尔混合热E

1H ∆ (B) 过量偏摩尔混合热E

1S ∆ (C) 过量化学位1E

μ∆

(D) 过量偏摩尔热力学能E

1U ∆

12.在Θ条件下,高分子溶液的Flory-Huggins 相互作用参数χ为 。

(A) χ>0 (B) χ<0 (C) χ=0

(D) χ=1/2

13.当物体的温度大于其临界温度、压力大于其临界压力时,该物体所处的状

态称为超临界流体。 ( )

14.若忽略动能或位能的变化,稳流过程的能量平衡式为:s H Q W ∆=-,则该式

对可逆与不可逆过程均适用。 ( )

15.工程上,制冷循环的实际轴功可按下式计算:2

1s d p p W V p

-=⎰。 ( )

16.对绝热混合过程,物系熵变

sys 0

S ∆>。 ( )

17.物系状态变化时所具有的最大作功能力称为理想功,它的数值大小与环境

状态无关。

( )

18.理想溶液i γ= ,ˆ

i f = 。

19.对二元溶液,溶液性质M 与其组份的偏摩尔性质1M 和2M 之间的关系为 。 20.节流过程为 过程。可逆绝热压缩(膨胀)过程为 过程。

二、计算题(50分,共5小题,每小题10分)

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。已知丙烷的物性参数为:c 369.8K T =、c 4.246MPa p =、0.152ω=。剩余焓与剩余熵的计算公式为:

R (0)(0)(1)(1)r r r r r d d d d H B B B B p RT T T T T ω⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+-⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎣⎦;

R (0)(1)r r r d d d d S B B p R T T ω⎡⎤

=-+⎢⎥⎣⎦ 其中:(0) 1.6r 0.4220.083B T =-

; (1)

4.2r 0.1720.139B T =-

,r T 、r p 分别为对比温度

和对比压力。

2.在473K 、5MPa 下二元气体混合物的逸度系数满足下列关系:

()122ln 1y y y ϕ=+,式中1y ,2y 为组分1和组分2的摩尔分率,试求1ˆf 、2ˆf 的表达式,并求出当10.5y =时的1ˆf 、2ˆ

f 各为多少? 已知:[],,ˆ(ln )ˆln ln j i i

i i i T p n

f n py n ϕϕ⎡⎤∂==⎢⎥

∂⎣⎦。

3.已知环己烷(1)-苯酚(2)二元系统在144℃的气液平衡形成恒沸物,恒沸物组