化工熱力學(xué)習(xí)題集(附答案)

-.z.模擬題一一．單項(xiàng)選擇題（每題1分，共20分）本大題解答（用A或B或C或D）請?zhí)钊胂卤恚侯}號題號12345678910答案題號11121314151617181920答案T溫度下的純物質(zhì)，當(dāng)壓力低于該溫度下的飽和蒸汽壓時(shí)，則氣體的狀態(tài)為（）飽和蒸汽超臨界流體過熱蒸汽T溫度下的過冷純液體的壓力P（）><=T溫度下的過熱純蒸汽的壓力P（）><=純物質(zhì)的第二virial系數(shù)B（）A僅是T的函數(shù)B是T和P的函數(shù)C是T和V的函數(shù)D是任何兩強(qiáng)度性質(zhì)的函數(shù)能表達(dá)流體在臨界點(diǎn)的P-V等溫線的正確趨勢的virial方程，必須至少用到（）第三virial系數(shù)第二virial系數(shù)無窮項(xiàng)只需要理想氣體方程液化石油氣的主要成分是（）丙烷、丁烷和少量的戊烷甲烷、乙烷正己烷立方型狀態(tài)方程計(jì)算V時(shí)如果出現(xiàn)三個(gè)根，則最大的根表示（）飽和液摩爾體積飽和汽摩爾體積無物理意義偏心因子的定義式（）設(shè)Z為*，y的連續(xù)函數(shù)，，根據(jù)歐拉連鎖式，有（）A. B.C. D.關(guān)于偏離函數(shù)MR，理想性質(zhì)M*，下列公式正確的是（）A. B.C. D.下面的說法中不正確的是()（A）純物質(zhì)無偏摩爾量。（B）任何偏摩爾性質(zhì)都是T，P的函數(shù)。（C）偏摩爾性質(zhì)是強(qiáng)度性質(zhì)。（D）強(qiáng)度性質(zhì)無偏摩爾量。關(guān)于逸度的下列說法中不正確的是() （A）逸度可稱為"校正壓力”。（B）逸度可稱為"有效壓力”。 （C）逸度表達(dá)了真實(shí)氣體對理想氣體的偏差。（D）逸度可代替壓力，使真實(shí)氣體的狀態(tài)方程變?yōu)閒v=nRT。（E）逸度就是物質(zhì)從系統(tǒng)中逃逸趨勢的量度。二元溶液，T,P一定時(shí),Gibbs—Duhem方程的正確形式是().a.*1dlnγ1/d*1+*2dlnγ2/d*2=0b.*1dlnγ1/d*2+*2dlnγ2/d*1=0c.*1dlnγ1/d*1+*2dlnγ2/d*1=0d.*1dlnγ1/d*1–*2dlnγ2/d*1=0關(guān)于化學(xué)勢的下列說法中不正確的是()A.系統(tǒng)的偏摩爾量就是化學(xué)勢

B.化學(xué)勢是系統(tǒng)的強(qiáng)度性質(zhì)C.系統(tǒng)中的任一物質(zhì)都有化學(xué)勢

D.化學(xué)勢大小決定物質(zhì)遷移的方向15．關(guān)于活度和活度系數(shù)的下列說法中不正確的是()（A）活度是相對逸度，校正濃度,有效濃度；(B)理想溶液活度等于其濃度。（C）活度系數(shù)表示實(shí)際溶液與理想溶液的偏差。（D）任何純物質(zhì)的活度均為1。（E）的偏摩爾量。16．等溫等壓下，在A和B組成的均相體系中，若A的偏摩爾體積隨濃度的改變而增加，則B的偏摩爾體積將：()

A.增加B.減小C.不變D.不一定17．下列各式中，化學(xué)位的定義式是()18．混合物中組分i的逸度的完整定義式是。A.di=RTdlni,[i/(YiP)]=1B.di=RTdlni,[i/P]=1C.dGi=RTdlni,fi=1；D.di=RTdlni,i=119．關(guān)于偏摩爾性質(zhì)，下面說法中不正確的是（）A.偏摩爾性質(zhì)與溫度、壓力和組成有關(guān)B．偏摩爾焓等于化學(xué)位C．偏摩爾性質(zhì)是強(qiáng)度性質(zhì)D.偏摩爾自由焓等于化學(xué)位20．下列關(guān)于ΔG關(guān)系式正確的是（）A.ΔG=RT∑*iln*iB.ΔG=RT∑*ilniC.ΔG=RT∑*ilnγiD.ΔG=R∑*iln*i二、填空題純物質(zhì)的臨界等溫線在臨界點(diǎn)的斜率和曲率均等于_____，數(shù)學(xué)上可以表示為________________________和________________________。根據(jù)Pitzer提出的三參數(shù)對應(yīng)態(tài)原理，計(jì)算給定T,P下純流體的壓縮因子Z時(shí)，可查表得到_______、_______，并根據(jù)公式____________，計(jì)算出Z。如果無法查表，也可根據(jù)截?cái)嗟腣irial公式，利用B0,B1僅為對比溫度的函數(shù)，計(jì)算出B0,B1，根據(jù)公式___________________，計(jì)算出B，從而得到Z的數(shù)值。熱力學(xué)第一定律的公式表述（用微分形式）：__________________。熱力學(xué)第二定律的公式表述（即熵差與可逆熱之間的關(guān)系，用微分形式）：__________________。幾個(gè)重要的定義公式：焓H=__________________；自由能A=__________________；自由焓G=__________________。幾個(gè)熱力學(xué)基本關(guān)系式：dU=__________________；dH=__________________；dA=__________________；dG=__________________。寫出下列Ma*well關(guān)系式：____________；____________。對理想溶液，ΔH=_________，ΔV=___________，ΔS=____________，ΔG=____________。等溫、等壓下的二元液體混合物的活度系數(shù)之間的關(guān)系_________+。超額性質(zhì)的定義為在相同溫度、壓力及組成條件下真實(shí)溶液性質(zhì)和溶液性質(zhì)之差。二元混合物的焓的表達(dá)式為，則；。填表偏摩爾性質(zhì)()溶液性質(zhì)(M)關(guān)系式()HlnflnSYMBOL106\f"Symbol"lnSYMBOL103\f"Symbol"iΔM三、是非題當(dāng)壓力大于臨界壓力時(shí)，純物質(zhì)就以液態(tài)存在。（）由于分子間相互作用力的存在，實(shí)際氣體的摩爾體積一定小于同溫同壓下的理想氣體的摩爾體積，所以，理想氣體的壓縮因子Z=1，實(shí)際氣體的壓縮因子Z<1。（）純物質(zhì)的飽和液體的摩爾體積隨著溫度升高而增大，飽和蒸汽的摩爾體積隨著溫度的升高而減小。（）純物質(zhì)的三相點(diǎn)隨著所處的壓力或溫度的不同而改變。（）若用*表示蒸汽的干度，則該蒸汽的焓。（）逸度是一種熱力學(xué)性質(zhì)，溶液中組分i分逸度與溶液逸度的關(guān)系。()只要溫度、壓力一定，任何偏摩爾性質(zhì)總是等于化學(xué)位。()對于由純物質(zhì)形成理想溶液時(shí)，體積和焓的混合性質(zhì)變化等于0。()理想溶液中溶液的超額吉氏函數(shù)，所以組分的活度系數(shù)。()對二元溶液，當(dāng)T、P一定時(shí),公式成立。()四、計(jì)算題利用Ma*well關(guān)系式等，將純流體的表示成的函數(shù)。25℃，0.1MPa下組分1和2形成溶液，其體積可由下式表示：V=40－12*1－10*12(cm3/mol).式中*1為組分1的摩爾分?jǐn)?shù),V為溶液的摩爾體積.求，組分服從Lewis—Randall定則.（10分）酒窯中裝有10m3的96%(wt)的酒精溶液，欲將其配成65%的濃度，問需加水多少"能得到多少體積的65%的酒精"設(shè)大氣的溫度保持恒定，并已知下列數(shù)據(jù)酒精濃度(wt)cm3mol-1cm3mol-196%14.6158.0165%17.1156.58已知40℃和7.09MPa下，二元混合物的（f單位為MPa），求（a）時(shí)的；（b）2、*二元低壓體系，組分的結(jié)構(gòu)差別較大，其超額自由焓的表達(dá)式為GE/（RT）=0.735*1*250℃時(shí)該體系純組分的飽和蒸汽壓分別為：請進(jìn)行如下計(jì)算：（1）列出汽液平衡關(guān)系式（2）求組分1、組分2的活度系數(shù)與組成的關(guān)系；（3）求該溫度下體系的*1=0.5時(shí)，系統(tǒng)的總壓P和組份1的氣相組成y1.4、（14分）純液體A與B形成部分理想體系，在90℃時(shí)蒸氣壓力為，，液相活度系數(shù)，，問：（1）與30%(mol)A及70％(mol)B的液相混合物平衡的蒸汽總壓為多少？（2）能否生成共沸物？如生成的話，恒沸點(diǎn)是最高點(diǎn)還是最低點(diǎn)？為什么？（3）如已知，導(dǎo)出的組成函數(shù)表達(dá)式模擬題二一．選擇題（每題1分，共15分）1、對單原子氣體和甲烷，其偏心因子ω近似等于（）。a.0b.1c.2d.32、純物質(zhì)臨界點(diǎn)時(shí)，對比溫度Tr（）a.=0b.>1c.<1d.=13、下述說法哪一個(gè)正確？*物質(zhì)在臨界點(diǎn)的性質(zhì)（）。（A）與外界溫度有關(guān)(B)與外界壓力有關(guān)(C)與外界物質(zhì)有關(guān)(D)是該物質(zhì)本身的特性。4、下面的說法中不正確的是()。（A）純物質(zhì)無偏摩爾量。（B）任何偏摩爾性質(zhì)都是T，P的函數(shù)。（C）偏摩爾性質(zhì)是強(qiáng)度性質(zhì)。（D）強(qiáng)度性質(zhì)無偏摩爾量。5、關(guān)于逸度的下列說法中不正確的是()。 （A）逸度可稱為"校正壓力”；（B）逸度可稱為"有效壓力”； （C）逸度表達(dá)了真實(shí)氣體對理想氣體的偏差；（D）逸度可代替壓力，使真實(shí)氣體的狀態(tài)方程變?yōu)閒v=nRT；（E）逸度就是物質(zhì)從系統(tǒng)中逃逸趨勢的量度。6．二元溶液，T,P一定時(shí)，Gibbs—Duhem方程的正確形式是()。a.*1dlnγ1/d*1+*2dlnγ2/d*2=0b.*1dlnγ1/d*2+*2dlnγ2/d*1=0c.*1dlnγ1/d*1+*2dlnγ2/d*1=0d.*1dlnγ1/d*1–*2dlnγ2/d*1=07.在373.15K和101325Pa下水的化學(xué)勢與水蒸氣化學(xué)勢的關(guān)系為（）。

(A)μ(水)＝μ(汽)

(B)μ(水)＜μ(汽)(C)μ(水)＞μ(汽)

(D)無法確定8.關(guān)于熱力學(xué)基本方程dU=TdS-pdV,下面的說法中準(zhǔn)確的是()。

(A)TdS是過程熱

(B)pdV是體積功

(C)TdS是可逆熱

(D)在可逆過程中,pdV等于體積功,TdS即為過程熱9.關(guān)于化學(xué)勢的下列說法中不正確的是（）。A.系統(tǒng)的偏摩爾量就是化學(xué)勢

B.化學(xué)勢是系統(tǒng)的強(qiáng)度性質(zhì)C.系統(tǒng)中的任一物質(zhì)都有化學(xué)勢

D.化學(xué)勢大小決定物質(zhì)遷移的方向10.關(guān)于活度和活度系數(shù)的下列說法中不正確的是()。（A）活度是相對逸度，校正濃度,有效濃度；(B)理想溶液活度等于其濃度。（C）活度系數(shù)表示實(shí)際溶液與理想溶液的偏差。（D）任何純物質(zhì)的活度均為1。（E）的偏摩爾量。11.等溫等壓下，在A和B組成的均相體系中，若A的偏摩爾體積隨濃度的改變而增加，則B的偏摩爾體積將（）。A.增加B.減小C.不變D.不一定12.麥克斯韋關(guān)系式的主要作用是（）。

(A)簡化熱力學(xué)變量的計(jì)算；(B)用*個(gè)熱力學(xué)函數(shù)代替另一不易測定的熱力學(xué)函數(shù)的偏微商；(C)用易于測定的狀態(tài)性質(zhì)的偏微商代替不易測定的狀態(tài)性質(zhì)的偏微商；(D)便于用特性函數(shù)表達(dá)其它熱力學(xué)函數(shù)13.下列四個(gè)關(guān)系式中哪一個(gè)不是麥克斯韋關(guān)系式？()

A.（T/V)S=（V/S)pB.（T/p)S=（V/S)pC.（S/V)T=（p/T)VD.（S/p)T=-(V/T)p14.對1mol理想氣體，應(yīng)是（）R/V；（b）R；（c）-R/P；（d）R/T。15.下列各式中，化學(xué)勢的定義式是（）。二、下列判斷題正確者用"√”；不正確者用"×”。（每題0.5分，共5分）1、熱力學(xué)來源于實(shí)踐——生產(chǎn)實(shí)踐及科研實(shí)踐，但它同時(shí)又高于實(shí)踐，熱力學(xué)的一致性原則，?？煽疾椋?yàn)）出科研或?qū)嵺`中引出的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)并加以糾正。（）2.由三種不反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)組成的三相PVT體系，達(dá)平衡時(shí)僅一個(gè)自由度。()3.任何真實(shí)氣體的性質(zhì)可用同溫同壓下，該氣體的剩余性質(zhì)和理想氣體性質(zhì)的總和計(jì)算。()4.在T－S圖上，空氣和水蒸氣一樣，在兩相區(qū)內(nèi)等壓線和等溫線是重合的。()5.超額吉氏函數(shù)與活度系數(shù)間的關(guān)系有。()6.符合Lewis-Randall規(guī)則的溶液為理想溶液。()7.只有偏摩爾吉氏函數(shù)與化學(xué)勢相等，所以是最有用的()8.當(dāng)取同一標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí)，溶液的超額熱力學(xué)性質(zhì)有。()9.理想溶液中溶液的超額吉氏函數(shù)，所以組分的活度系數(shù)。()10.當(dāng)T、P一定時(shí)，溶液中組分i的活度系數(shù)（為組分i的組分逸度系數(shù)，為純組分i的逸度系數(shù)）。()三、填充題（每空1分，共25分）：1．逸度的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)有兩類，1）以為規(guī)則，2）以為規(guī)則，請舉例說明1）2）。2.寫出熱力學(xué)基本方程式_______________；_____________；_______________；_______________。3．對理想溶液，ΔH=_______，ΔV=_________，ΔS=___________，ΔG=___________。4.對應(yīng)態(tài)原理是指。三參數(shù)對應(yīng)態(tài)原理中三個(gè)參數(shù)為__________________。普遍化方法分為_____________和_____________兩種方法；用普遍化方法可以計(jì)算_____________、_____________、_____________和_____________性質(zhì)。5、活度的定義_____________；活度系數(shù)的定義。6、偏離函數(shù)的定義。7、混合性質(zhì)變化的定義。8、超額性質(zhì)的定義。9、偏心因子的定義。四、簡答題（共20分）1.化工熱力學(xué)的研究特點(diǎn)是什么？（4分）3.從熱力學(xué)角度解釋，超臨界萃取技術(shù)為何常選CO2作為萃取劑？（4分）4.簡述純物質(zhì)P-V圖上點(diǎn)、線和區(qū)域的意義（用圖說明），并寫出臨界等溫的數(shù)學(xué)特征。（8分）五、計(jì)算題（共35分）：1、已知50℃時(shí)測得*濕蒸汽的質(zhì)量體積為1000cm3g-1，求單位質(zhì)量的H、S和G函數(shù)各是多少？（10分）50℃時(shí)水的飽和汽、液相性質(zhì)性質(zhì)M飽和液相飽和汽相V/cm3.g-11.012112032U/Jg-1209.322443.5H/J.g-1209.332382.7S/Jg-1K-10.70388.07632.25℃，0.1MPa下組分1和2形成溶液，其體積可由下式表示：V=40－12*1－10*12(cm3/mol).式中*1為組分1的摩爾分?jǐn)?shù),V為溶液的摩爾體積.求，Lewis—Randall定則.（10分）3、已知*二元溶液的活度系數(shù)模型為，其中A,B,C僅是T,P的函數(shù)。求（均以Lewis-Randall規(guī)則為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。)（15分）3、*二元低壓體系，組分的結(jié)構(gòu)差別較大，其超額自由焓的表達(dá)式為GE/(RT)=2*1*2，*溫度下，該體系純組分的飽和蒸汽壓分別為：P1s=82.37kPa，P2s=37.31kPa請進(jìn)行如下計(jì)算：（1）列出汽液平衡關(guān)系式；（2）求組分1、組分2的活度系數(shù)與組成的關(guān)系；（3）求該溫度下體系的p-*1-y1關(guān)系式；模擬題三一、選擇題1、關(guān)于化工熱力學(xué)用途的下列說法中不正確的是（）A.可以判斷新工藝、新方法的可行性；B.優(yōu)化工藝過程；C.預(yù)測反應(yīng)的速率；D.通過熱力學(xué)模型，用易測得數(shù)據(jù)推算難測數(shù)據(jù)，用少量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推算大量有用數(shù)據(jù)；E.相平衡數(shù)據(jù)是分離技術(shù)及分離設(shè)備開發(fā)、設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)。2、純流體在一定溫度下，如壓力低于該溫度下的飽和蒸汽壓，則此物質(zhì)的狀態(tài)為（）。A．飽和蒸汽B.飽和液體C．過冷液體D.過熱蒸汽3、超臨界流體是下列（）條件下存在的物質(zhì)。

A.高于Tc和高于PcB.臨界溫度和臨界壓力下C.低于Tc和高于PcD.高于Tc和低于Pc4、對單原子氣體和甲烷，其偏心因子ω，近似等于（）。

A.0B.1C.2D.35、關(guān)于化工熱力學(xué)研究特點(diǎn)的下列說法中不正確的是（）（A）研究體系為實(shí)際狀態(tài)。（B）解釋微觀本質(zhì)及其產(chǎn)生*種現(xiàn)象的內(nèi)部原因。（C）處理方法為以理想態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)加上校正。（D）獲取數(shù)據(jù)的方法為少量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)加半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。（E）應(yīng)用領(lǐng)域是解決工廠中的能量利用和平衡問題。6、關(guān)于化工熱力學(xué)研究內(nèi)容，下列說法中不正確的是（）A.判斷新工藝的可行性。B.化工過程能量分析。C.反應(yīng)速率預(yù)測。D.相平衡研究7、(1.5分)0.1Mpa,400K的1kmol體積約為（）A3326LB332.6LC3.326LD33.268、下列氣體通用常數(shù)R的數(shù)值和單位，正確的是（）AB1.987cal/kmolKC82.05D8.3149、純物質(zhì)PV圖臨界等溫線在臨界點(diǎn)處的斜率和曲率都等于（）。A.-1B.0C.1D.不能確定10、對理想氣體有（）。11、對單位質(zhì)量，定組成的均相流體體系，在非流動(dòng)條件下有（）。A．dH=TdS+VdpB．dH=SdT+VdpC．dH=-SdT+VdpD.dH=-TdS-Vdp12、對1mol符合狀態(tài)方程的氣體，應(yīng)是（）A.R/V；B.R；C.-R/P；D.R/T。13、當(dāng)壓力趨于零時(shí)，1mol氣體的壓力與體積乘積（PV）趨于（）。

A.零B無限大C.*一常數(shù)D.RT14、不經(jīng)冷凝，能否將氣體通過其他途徑變成液體？（）A.能B.不可能C.還缺條件15、對1molVanderWaals氣體，有（）。A.(?S/?V)T=R/(v-b)B.(?S/?V)T=-R/(v-b)C.(?S/?V)T=R/(v+b)D.(?S/?V)T=P/(b-v)16、純物質(zhì)臨界點(diǎn)時(shí)，其對比溫度Tr（）。A．=0B．<0C．>0D．=117、當(dāng)壓力趨于零時(shí)，1mol氣體的壓力與體積乘積（PV）趨于:a.零b.無限大c.*一常數(shù)d.RT18、下列各式中，化學(xué)勢的定義式是()19、關(guān)于偏摩爾性質(zhì)，下面說法中不正確的是()（A）純物質(zhì)無偏摩爾量。（B）T，P一定，偏摩爾性質(zhì)就一定。（C）偏摩爾性質(zhì)是強(qiáng)度性質(zhì)。（D）強(qiáng)度性質(zhì)無偏摩爾量。20、對無熱溶液，下列各式能成立的是（）。A.SE=0，VE=0B.SE=0，AE=0C.GE=0，AE=0D.HE=0，GE=-TSE21、下列方程式中以正規(guī)溶液模型為基礎(chǔ)的是（）。A.NRTL方程B.Wilson方程C.Margules方程D.Flory-Huggins方程22、戊醇和水形成的二元三相氣液液平衡狀態(tài)，其自由度F=（）。A.0B.1C.2D.323、在一定的溫度和壓力下二組分體系汽液平衡的條件是（）。24、對液相是理想溶液，汽相是理想氣體體系，汽液平衡關(guān)系式可簡化為（）。A．yif=*ipiSB.yip=γi*ipiSC．yip=*iΦpiSD.yip=*ipiS25、關(guān)于偏摩爾性質(zhì)，下面說法中不正確的是()A．純物質(zhì)無偏摩爾量。B．T，P一定，偏摩爾性質(zhì)就一定。C．偏摩爾性質(zhì)是強(qiáng)度性質(zhì)。D.偏摩爾吉氏函數(shù)等于化學(xué)勢。26.關(guān)于理想溶液，以下說法不正確的是（）。A.理想溶液一定符合Lewis-Randall規(guī)則和Henry規(guī)則。B.符合Lewis-Randall規(guī)則或Henry規(guī)則的溶液一定是理想溶液。C.理想溶液中各組分的活度系數(shù)均為1。D.理想溶液所有的超額性質(zhì)均為0。27、等溫等壓下，在A和B組成的均相體系中，若A的偏摩爾體積隨A濃度的減小而減小，則B的偏摩爾體積將隨A濃度的減小而()

A.增加B.減小C.不變D.不一定28、苯（1）和環(huán)己烷（2）在303K，0.1013Mpa下形成*1=0.9溶液。此條件下V1=89.96cm3/mol，V2=109.4cm3/mol，=89.99cm3/mol，=111.54cm3/mol，則超額體積VE=（）cm3/mol。29、下列偏摩爾吉氏函數(shù)表達(dá)式中，錯(cuò)誤的為（）。B.30、下列偏摩爾性質(zhì)與溶液性質(zhì)關(guān)系式中，正確的是nmol溶液性質(zhì)，nM=（）。31、混合物中組分i的逸度的完整定義式是()。A.B.C.D.32、二元理想稀溶液，其溶質(zhì)和溶劑分別遵守（）。A.Henry規(guī)則和Lewis--Randll規(guī)則.B.Lewis--Randll規(guī)則和Henry規(guī)則.C.拉烏爾規(guī)則和Lewis--Randll規(guī)則.D.Lewis--Randll規(guī)則和拉烏爾規(guī)則.33、下列化學(xué)勢μi和偏摩爾性質(zhì)關(guān)系式正確的是（）A．μi=iB.μi=iC.μi=iD.μi=i34、Wilson方程是工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用最廣泛的方程。以下說法不正確的是()。A.引入了局部組成的概念以及溫度對γi的影響，因此精度高。B.適用于極性以及締合體系。C.用二元體系的參數(shù)可以推算多元系。D.適用于液液部分互溶體系。35.等溫汽液平衡數(shù)據(jù)如符合熱力學(xué)一致性，應(yīng)滿足下列條件中（）。A.足夠多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)B.∫1ln（γ1/γ2）d*1≈0C.[（lnγ1）/P]T，*≈0D.[（lnγ1）/T]P，*≈036、氣體經(jīng)過穩(wěn)流絕熱膨脹，對外作功，如忽略宏觀動(dòng)能，位能變化，無摩擦損失，則此過程氣體焓值。A.增加B.減少C.不變D.不確定37、節(jié)流效應(yīng)T-P圖上轉(zhuǎn)化曲線是表示的軌跡。A.μj=0B.μj<0C.μj>038、理想的Rankine循環(huán)工質(zhì)是在汽輪機(jī)中作_____膨脹A）等溫B)等壓C）等焓D）等熵39、不可逆過程中孤立體系的（）A.總熵是增加的，也是增加的B.總熵是減少的，也是減少的C.總熵是減少的，但是增加的D.總熵是增加的，但是減少的40、卡諾制冷循環(huán)的制冷系數(shù)與()有關(guān)。A.制冷劑的性質(zhì) B.制冷劑的工作溫度C.制冷劑的循環(huán)速率 D.壓縮機(jī)的功率41、Rankine循環(huán)是由鍋爐、過熱器、汽輪機(jī)、冷凝器和水泵組成。（）A）正確B)錯(cuò)誤42、蒸汽壓縮制冷中蒸發(fā)器置于高溫空間，冷凝器置于低溫空間。（）A）正確B)錯(cuò)誤43、穩(wěn)態(tài)流動(dòng)過程的理想功僅取決于體系的初態(tài)與終態(tài)及環(huán)境溫度T0，而與具體的變化途徑無關(guān)。（）A）正確B)錯(cuò)誤44、要對化工過程進(jìn)行節(jié)能改進(jìn)，就必須對理想功、損失功、熱力學(xué)效率進(jìn)行計(jì)算和熱力學(xué)分析。（）A）正確B)錯(cuò)誤45、能量是由火用和火無兩部分組成。（）A）正確B)錯(cuò)誤46、關(guān)于制冷原理，以下說法不正確的是（）。A.任何氣體,經(jīng)等熵膨脹后,溫度都會(huì)下降。B.只有當(dāng)，經(jīng)節(jié)流膨脹后，氣體溫度才會(huì)降低。C.在相同初態(tài)下，等熵膨脹溫度降比節(jié)流膨脹溫度降大。D.任何氣體,經(jīng)節(jié)流膨脹后,溫度都會(huì)下降。47、作為朗肯循環(huán)改進(jìn)的回?zé)嵫h(huán)是從汽輪機(jī)（即蒸汽透平機(jī)）中抽出部分蒸汽（）。A．鍋爐加熱鍋爐進(jìn)水B．回?zé)峒訜崞骷訜徨仩t進(jìn)水C.冷凝器加熱冷凝水D.過熱器再加熱48、一封閉體系經(jīng)過一變化，體系從25℃恒溫水浴吸收熱量8000KJ，體系熵增25KJ/K，則此過程是（）。A.可逆的B.不可逆的C.不可能的49、關(guān)于制冷循環(huán)，下列說法不正確的是（）。(A)冬天，空調(diào)的室外機(jī)是蒸發(fā)器。(B)夏天，空調(diào)的室內(nèi)機(jī)是蒸發(fā)器。(C)冰箱里冷凍魚肉所需的制冷量是由冷凝器吸收的熱提供的。(D)冰箱里冷凍魚肉所需的制冷量是由蒸發(fā)器吸收的熱提供的。50、對于蒸汽動(dòng)力循環(huán)要提高熱效率，可采取一系列措施，以下說法不正確的是（）。(A)同一Rankine循環(huán)動(dòng)力裝置，可提高蒸氣過熱溫度和蒸汽壓力(B)同一Rankine循環(huán)動(dòng)力裝置，可提高乏氣壓力。(C)對Rankine循環(huán)進(jìn)行改進(jìn)，采用再熱循環(huán)。(D)對Rankine循環(huán)進(jìn)行改進(jìn)，采用回?zé)嵫h(huán)。51、體系經(jīng)不可逆循環(huán)又回到初態(tài)，則熱溫熵的循環(huán)積分（）。A<0Ｂ=０C>052、同一熱機(jī)在夏天的熱機(jī)效率比在冬天的熱機(jī)效率（）。A.相同B.低C.高D.不一定53、對膨脹作功過程，等熵效率的定義是不可逆絕熱過程的作功量與可逆絕熱過程的作功量之比。（）A）正確B)錯(cuò)誤54、提高汽輪機(jī)的進(jìn)汽溫度和進(jìn)汽壓力可以提高蒸汽動(dòng)力循環(huán)效率。（）A）正確B)錯(cuò)誤55、氣體從高壓向低壓作絕熱膨脹時(shí)，膨脹后氣體的壓力溫度必然降低。（）A）正確B)錯(cuò)誤二、填空題1、(2分)在PT圖上純物質(zhì)三種聚集態(tài)互相共存處稱。2、(2分)常用的8個(gè)熱力學(xué)變量P、V、T、S、h、U、A、G可求出一階偏導(dǎo)數(shù)336個(gè)，其中獨(dú)立的偏導(dǎo)數(shù)共112個(gè)，但只有6個(gè)可通過實(shí)驗(yàn)直接測定，因此需要用將不易測定的狀態(tài)性質(zhì)偏導(dǎo)數(shù)與可測狀態(tài)性質(zhì)偏導(dǎo)數(shù)聯(lián)系起來。3、(2分)純物質(zhì)P-V圖臨界等溫線在臨界點(diǎn)處的斜率__________，曲率為__________。4、(2分)麥克斯韋關(guān)系式的主要作用是。5、(2分)描述流體PVT關(guān)系的立方型狀態(tài)方程是__________三次方的物態(tài)方程。6、(2分)剩余性質(zhì)的定義是=________________________。7、(2分)理想溶液的過量性質(zhì)ME等于。8、(6分)由于鄰二甲苯與對二甲苯、間二甲苯的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)相近，因此它們混合時(shí)會(huì)形成_____________溶液，它們的ΔH=_____________，ΔV=___________。9、(2分)二元混合物容積表達(dá)式為V=*1V1+*2V2+α*1*2，如選同溫同壓下符合Lewis-Randll規(guī)則的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)就有△V=。10、(4分)等溫等壓下二元溶液組分的活度系數(shù)與組成之間關(guān)系，按Gibbs-Duhem方程*1dlnγ1+________=______。11、(2分)溶液中組分i的活度系數(shù)的定義是γi=________________________。12、(2分)對封閉體系，單位質(zhì)量能量平衡方程式是_________,對穩(wěn)定流動(dòng)體系單位質(zhì)量能量的平衡方程式是_________.13、(2分)孤立體系的熵增表達(dá)式是__________14、(2分)一定狀態(tài)下體系的指體系由該狀態(tài)達(dá)到與時(shí)，此過程理想功。15、(2分)穩(wěn)流體系熵方程中熵產(chǎn)生是體系內(nèi)部所引起的。16、(2分)純物質(zhì)T-S圖兩相區(qū)水平線段（結(jié)線）長度表示大小。17、(2分)能量平衡時(shí)以熱力學(xué)為基礎(chǔ)，有效能平衡時(shí)以熱力學(xué)為基礎(chǔ)。三、判斷題1、(1分)一定壓力下，純物質(zhì)的泡點(diǎn)溫度和露點(diǎn)溫度是相同的，且等于沸點(diǎn)。()2、(1分)在T－S圖上,空氣和水蒸氣一樣,在兩相區(qū)內(nèi),等壓線和等溫線是重合的。()3、(1分)由于鄰二甲苯與對二甲苯、間二甲苯的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)相近，因此它們混合時(shí)會(huì)形成理想溶液。()4、(1分)二元共沸物的自由度為2。()5、(1分)理想溶液各組分的活度系數(shù)和活度為1。()6、(1分)逸度也是一種熱力學(xué)性質(zhì),溶液中組分i的分逸度與溶液逸度的關(guān)系為（）7、(2分)冬天，使室溫由10℃升至20℃，空調(diào)比電加熱器更省電。()8、(2分)對不可逆絕熱循環(huán)過程，由于其不可逆性，孤立體系的總熵變大于0。()9、(2分)理想功Wid是指體系的狀態(tài)變化是在一定的環(huán)境條件下按以完全可逆過程進(jìn)行時(shí)，理論上可能產(chǎn)生的最大功或者必須消耗的最小功，因此理想功就是可逆功，同時(shí)也是的負(fù)值。()10、(2分)損失功與孤立體系的總熵變有關(guān)，總熵變越大，損失功越大，因此應(yīng)該盡量減少體系的不可逆性。()11、(2分)理想功Wid是指體系的狀態(tài)變化是在一定的環(huán)境條件下按以完全可逆過程進(jìn)行時(shí)，理論上可能產(chǎn)生的最大功或者必須消耗的最小功，因此理想功就是可逆功，同時(shí)也是的負(fù)值。()四、名詞解釋1、(5分)偏離函數(shù)2、(5分)偏心因子3、(5分)廣度性質(zhì)4、(5分)R-K方程(Redlich-Kwong方程)5、(5分)偏摩爾性質(zhì)6、(5分)超額性質(zhì)7、(5分)理想溶液8、(5分)活度五、簡答題1、(8分)簡述偏離函數(shù)的定義和作用。2、(8分)甲烷、乙烷具有較高的燃燒值，己烷的臨界壓力較低，易于液化，但液化石油氣的主要成分既不是甲烷、乙烷也不是己烷，而是丙烷、丁烷和少量的戊烷。試用下表分析液化氣成分選擇的依據(jù)。物質(zhì)臨界溫度臨界壓力正常沸點(diǎn)燃燒值Tc，℃Pc，atmTB，℃kJ/g甲烷-82.6245.36-161.4555.6乙烷32.1848.08-88.6552.0丙烷96.5941.98-42.1550.5正丁烷151.937.43-0.549.6正戊烷196.4633.3236.0549.1正己烷234.429.8068.7548.43、(6分)工程上常見的汽液平衡問題有哪些類型？4、(6分)相平衡的熱力學(xué)一致性檢驗(yàn)5、(6分)卡諾定理的主要內(nèi)容是是么？6、(6分)如何利用熱力學(xué)第一定律測量濕蒸汽的干度？7、(6分)什么是理想功、損失功？六、圖示或計(jì)算題1、(20分)在T-S圖上畫出下列各過程所經(jīng)歷的途徑（注明起點(diǎn)和箭頭方向），并說明過程特點(diǎn)：如ΔG=0

（1）飽和液體節(jié)流膨脹；（2）飽和蒸汽可逆絕熱膨脹；（3）從臨界點(diǎn)開始的等溫壓縮；（4）過熱蒸汽經(jīng)冷卻冷凝為過冷液體（壓力變化可忽略）。2、(15分)25℃，0.1MPa下，組分1和2形成二元溶液，其溶液的摩爾焓為H=600－180*1－20*13(J/mol).式中*1為組分1的摩爾分?jǐn)?shù),標(biāo)準(zhǔn)態(tài)按Lewis-Randall定則計(jì)算，求（15分）3、(15分)已知*含組分1和2的二元溶液，可用lnγ1=A*22,lnγ2=A*12關(guān)聯(lián)，A可視為常數(shù)，60℃下達(dá)汽液平衡時(shí)能形成共沸物，現(xiàn)測得60℃下γ1∞=14.7,P1S=0.0174MPa,P2S=0.0667MPa，設(shè)汽相可視為理想氣體。試求：（1）GE表達(dá)式；（2）A值；（3）60oC下恒沸點(diǎn)組成和平衡蒸汽壓。4、(15分)*動(dòng)力循環(huán)的蒸汽透平機(jī)，進(jìn)入透平的過熱蒸汽為2.0MPa，400℃，排出的氣體為0.035MPa飽和蒸汽，若要求透平機(jī)產(chǎn)生3000kW功率，問每小時(shí)通過透平機(jī)的蒸汽流量是多少？其熱力學(xué)效率是等熵膨脹效率的多少？假設(shè)透平機(jī)的熱損失相當(dāng)于軸功的5%。5、(15分)試比較如下幾種水蒸汽，水和冰的有效能大小。設(shè)環(huán)境溫度為298K。0.15MPa，160℃，過熱蒸汽；0.3MPa，160℃，過熱蒸汽；0.07MPa，100℃，過冷蒸汽；100℃，飽和蒸汽；0.1MPa，100℃，飽和水；0.1MPa，0℃，冰。模擬題四二．填充題（每空1分，共13分）：1．純物質(zhì)T—S圖的拱形曲線下部為_______________區(qū)。2．一定狀態(tài)下體系的有效能是指體系由該狀態(tài)達(dá)到與____________成完全平衡狀態(tài)時(shí)，此過程的理想功。3．純物質(zhì)PV圖臨界等溫線在臨界點(diǎn)處的斜率和曲率都等于__________。4．溶液中組分i的活度系數(shù)的定義是γi=________________________。5．單位質(zhì)量穩(wěn)定流動(dòng)體系能量平衡方程_______________________________,對流體通過換熱器的過程，能量平衡方程可簡化為______________________，對流體通過泵、壓縮機(jī)等設(shè)備的過程，能量平衡方程可簡化為_______________________。6．在下表空格處填入相應(yīng)的偏摩爾性質(zhì)或溶液性質(zhì)三．名詞解釋題（每題4分，共20分）：1．偏心因子2．相平衡準(zhǔn)則3．超額性質(zhì)4．偏離函數(shù)5.理想溶液四．計(jì)算題1、（12分）化工生產(chǎn)中需0.1MPa，80℃熱水用于設(shè)備保溫，此熱水由0.2MPa，175℃水蒸汽通入0.1MPa，20℃冷水在熱水槽中混合得到。請計(jì)算：（1）制備1噸熱水需用多少冷水和水蒸汽？（4分）（2）此混合過程理想功和損失功各是多少（按1噸熱水計(jì)）？（4分）（3）如果用0.1MPa，95℃熱水代替水蒸氣制備0.1MPa，80℃熱水，則損失功又是多少（按1噸熱水計(jì)）？（2分）(4)比較（2）和（3）的結(jié)果，哪一個(gè)損失功??？為什么？（2分）設(shè)混合過程熱損失可忽略，環(huán)境溫度是20℃。有關(guān)數(shù)據(jù)列于下：熱水（80℃）熱水（95℃）冷水（20℃）水蒸氣（175℃）H（kJ/kg）334.91397.9683.962819.7S（kJ/（kgK））1.07531.25000.29667.39312、(12分)有一氨壓縮制冷循環(huán)裝置其制冷能力為100000kJ/h，氨蒸發(fā)溫度是243K,蒸發(fā)器出口的氨飽和蒸汽經(jīng)可逆絕熱壓縮、冷凝到303K，過冷到298K，再經(jīng)節(jié)流伐等焓膨脹后回蒸發(fā)器。問：（1）如果壓縮機(jī)進(jìn)、出口處氨的焓分別是1644kJ/kg和1966kJ/kg，冷凝器出口過冷氨的焓是540kJ/kg，試求壓縮機(jī)的理論功率和裝置的制冷系數(shù)。（5分）（2）如果將氨的蒸發(fā)溫度調(diào)整到253K，壓縮過程仍為可逆絕熱壓縮，其余條件不變，試問壓縮機(jī)的理論功率有何變化，為什么？此時(shí)壓縮機(jī)進(jìn)、出口處氨的焓分別是1658kJ/kg和1912kJ/kg。（3分）（3）在T--S圖上標(biāo)出（1）、（2）二循環(huán)過程。（4分）模擬題五選擇題1、水處于飽和蒸氣狀態(tài)，其自由度為，如要查詢水的飽和蒸氣熱力學(xué)性質(zhì)表，則需要個(gè)獨(dú)立狀態(tài)參數(shù)的已知條件。A、0B、1C、2D.32、經(jīng)歷一個(gè)不可逆循環(huán)過程，體系工質(zhì)的熵。A、增大B、減小C、不變D、可能增大，也可能減小3、體系中物質(zhì)i的偏摩爾體積的定義式為：。A、B、C、D、4、朗肯循環(huán)中為提高汽輪機(jī)出口乏氣的干度，可以。A、提高初壓B、提高初溫C、降低排汽壓力D、采用回?zé)?、流體（T1、P1）經(jīng)節(jié)流膨脹后，流體的溫度必。A、不變B、下降C、增加D、前三者都可能。6、范德華方程與R－K方程均是常見的立方型方程，對于摩爾體積V存在三個(gè)實(shí)根或者一個(gè)實(shí)根，當(dāng)存在三個(gè)實(shí)根時(shí)，最大的V值是。A、飽和液體體積B、飽和蒸汽體積C、無物理意義D、飽和液體與飽和蒸汽的混合體積7、可以通過測量直接得到數(shù)值的狀態(tài)參數(shù)是。A、焓B、內(nèi)能C、溫度D、熵8、有一機(jī)械能大小為1000KJ，另有一恒溫?zé)嵩雌錈崃看笮?000KJ，則恒溫?zé)嵩吹臒峄鹩脵C(jī)械能的火用。A、大于B、小于C、等于D、不能確定9、冬天要給-10℃房間供熱取暖，消耗500Ｗ的功率給房間供熱，采用可逆熱泵循環(huán)、電熱器兩種供熱方式，哪種供熱方式的供熱量多？A．前者B.兩者相等C.后者D.沒法比較。10、高壓氮?dú)鈴耐皇紤B(tài)出發(fā)，分別經(jīng)歷兩個(gè)不同的膨脹過程達(dá)相同的終態(tài)。其中已知一個(gè)可逆過程的工質(zhì)熵變?yōu)?0KJ/（kg.K），另一個(gè)不可逆過程的工質(zhì)熵變KJ/（kg.K）。A、大于20B、小于20C、等于20D、不能確定。11、*真實(shí)氣體符合狀態(tài)方程，a、b為的常數(shù)，則當(dāng)該氣體進(jìn)行絕熱膨脹時(shí)，膨脹后氣體的溫度。A、升高B、降低C、不變D、不能確定12、對于流體混合物，下面式子錯(cuò)誤的是。A、B、C、理想溶液的D、理想溶液的二、填空題1、填表：偏摩爾性質(zhì)()溶液性質(zhì)(M)lnSYMBOL106\f"Symbol"lnSYMBOL103\f"Symbol"i2、計(jì)算逸度系數(shù)的公式僅適用于氣體組份，而不能用于液相或固相組份。則該論述是（作出是非判斷）3、*氣體溫度為150℃，其臨界溫度為126.20K，給氣體加的壓力P足夠大，則氣體被液化。（作出"能/不能”的判斷）4、理想氣體有f=P，而理想溶液有。（作出是非判斷）5、在熱力循環(huán)中，如果工質(zhì)不向冷源放熱，則該循環(huán)的熱效率是可以達(dá)到100%。則該論述是（作出是非判斷）6、常溫常壓下，將10cm3液體水與20cm3液體甲醇混合后，其總體積=30cm3。則該論述是（作出是非判斷）7、氮?dú)庠诜忾]的氣缸內(nèi)經(jīng)歷不可逆過程，內(nèi)能減少20kJ，對外作功10kJ，則此過程中工質(zhì)與外界交換熱量Q=kJ。8、汽液相平衡的計(jì)算方法有和兩種方法，前者適用于低中壓體系，后者適用于高壓體系。9、給冷流體T2加熱至預(yù)定的工藝溫度，采用換熱器進(jìn)行間接傳熱，當(dāng)熱流體溫度T1減小，即傳熱溫差（T1-T2）減小，則流體有效能的損失。（作出"減小/增大/不變/與傳熱溫差無關(guān)”的判斷）10、封閉體系中的1mol理想氣體，由p1=10bar、v1=0.4m3可逆定溫膨脹到v2=0.8m3，則SYMBOL68\f"Symbol"S=KJ/（mol..K）。11、當(dāng)過程不可逆時(shí),孤立系統(tǒng)的△S總0,工質(zhì)的△S產(chǎn)生0。12、在門窗緊閉房間有一臺(tái)電冰箱正在運(yùn)行，若敞開冰箱大門就有一股涼氣撲面，使人感到?jīng)鏊Ｍㄟ^敞開冰箱大門,則房間的溫度將會(huì)。（填入"不變”或"下降”或"升高”）三、分析說明題在熱功轉(zhuǎn)化的實(shí)際熱機(jī)循環(huán)中，將5Mpa、40℃水在鍋爐中定壓加熱到400℃的過熱蒸汽。計(jì)算其過程的焓變。工程中常采用水的熱力學(xué)圖或表來查詢過程始態(tài)和終態(tài)的焓值進(jìn)行計(jì)算?，F(xiàn)技術(shù)員小張使用不同來源的水蒸汽表或圖（均是正式的權(quán)威出版物，數(shù)據(jù)可靠）查到同一狀態(tài)點(diǎn)的焓值h值竟相差較大，為什么？工程中使用熱力學(xué)性質(zhì)圖、表來求解熱力學(xué)過程的焓變、熵變時(shí)要注意什么問題。請自行給出已知條件，計(jì)算工質(zhì)在鍋爐所吸收的熱量Q。（答題時(shí)只需給出解題的步驟和方法，不必給出具體結(jié)果）四、應(yīng)用及計(jì)算題已知50Kg的丙烷氣體，需要在137℃、5Mpa的條件下貯存。欲設(shè)計(jì)一個(gè)壓力容器，請?zhí)峁┰撊萜鞯捏w積設(shè)計(jì)參數(shù)。請分別據(jù)兩種方法進(jìn)行計(jì)算：普遍化三參數(shù)壓縮子法真實(shí)氣體狀態(tài)方程法設(shè)丙烷符合R-K方程說明：答題時(shí)只需給出解題的步驟和方法，不必給出具體結(jié)果。注意：公式中每一參量必須作出說明：根據(jù)已給條件，直接代入公式中每一參量的具體數(shù)值和單位必須作出說明，而在計(jì)算時(shí)已知條件不足的均須自行補(bǔ)充說明（其中a和b不必列出公式）。否則相應(yīng)步驟的得分值為0。2、*純物質(zhì)B由1.013Mpa，453K的飽和蒸汽變?yōu)?.052Mpa，653K的過熱蒸汽。（1）試設(shè)計(jì)以偏離函數(shù)為基礎(chǔ)的計(jì)算過程△H的路徑框圖，并寫出各步驟的計(jì)算過程的焓變及△H總表達(dá)式；列出所用到的主要公式，不需算出最后結(jié)果。（2）簡要說明計(jì)算過程△H為何要引入偏離函數(shù)的概念。（假設(shè)已知理想氣體的Cp=a+bT+cT2，偏離焓HR）。3、*二元低壓體系，組分的結(jié)構(gòu)差別較大，其超額自由焓的表達(dá)式為GE/(RT)=2*1*2，*溫度下，該體系純組分的飽和蒸汽壓分別為：P1s=82.37kPa，P2s=37.31kPa請進(jìn)行如下計(jì)算：（1）列出汽液平衡關(guān)系式；（2）求組分1、組分2的活度系數(shù)與組成的關(guān)系；（3）求該溫度下體系的p-*1-y1關(guān)系式；模擬題六一、選擇題1、R－K方程、P－R方程等是實(shí)用的立方型方程，對于摩爾體積V存在三個(gè)實(shí)根或者一個(gè)實(shí)根，當(dāng)存在一個(gè)實(shí)根V值（其余二根為虛根）時(shí)，V值是。A、飽和液體體積B、飽和蒸汽體積C、過熱蒸汽D、過冷液體2、熱源溫度為1200K，環(huán)境溫度為300K，高溫?zé)嵩刺峁崃?000J中的無效能為J。A、250B、750C、300D、4003、高壓氮?dú)鈴耐皇紤B(tài)出發(fā)，分別經(jīng)歷兩個(gè)不同的膨脹過程達(dá)相同的終態(tài)。其中已知一個(gè)不可逆過程的工質(zhì)焓變?yōu)?0KJ/kg，而另一個(gè)可逆過程的工質(zhì)焓變KJ/kg。A、大于50B、小于50C、等于50D、不能確定。4、混合物體系中物質(zhì)i的偏摩爾焓的定義式為：。A、B、C、D、5、以下措施，即提高蒸汽朗肯循環(huán)的熱效率，又提高汽輪機(jī)出口乏氣的干度。A、提高汽輪機(jī)進(jìn)汽溫度B、提高汽輪機(jī)進(jìn)汽壓力C、提高汽輪機(jī)乏汽壓力D、降低汽輪機(jī)出口乏汽壓力6、水處于過熱蒸氣狀態(tài)，其自由度為，如要查詢水的過熱蒸氣熱力學(xué)性質(zhì)表，則需要個(gè)獨(dú)立狀態(tài)參數(shù)的已知條件。A、0B、1C、2D、37、經(jīng)歷一個(gè)實(shí)際熱機(jī)的循環(huán)過程，體系工質(zhì)的熵變。A、>0B、<0C、=0D、可能>0，也可能<08、傳熱速率的單位，不正確的是。A、KJ/hB、KWC、KJ/sD、J/h9、下列論述錯(cuò)誤的是。A．P-R方程能同時(shí)應(yīng)用于汽、液兩相計(jì)算，準(zhǔn)確度較高。B.R-K方程能同時(shí)應(yīng)用于汽、液兩相計(jì)算，準(zhǔn)確度較高。C.活度系數(shù)可以大于1也可小于1。D.壓縮因子可以大于1也可小于1。10、若分別以*一真實(shí)氣體和理想氣體為工質(zhì)在兩個(gè)恒溫?zé)嵩碩1、T2之間進(jìn)行卡諾理想循環(huán)，試比較這兩個(gè)循環(huán)的熱效率。A．前者大于后者B.兩者相等C.前者小于后者D.沒法比較。11、在相同的初態(tài)（T0，P0）和膨脹壓力（P）的條件下，等熵膨脹與節(jié)流膨脹兩種方案相比，哪種方案的降溫大？。A、前者B、后者C、兩者相同D、兩者沒有可比性12、對于流體混合物，下面式子錯(cuò)誤的是。A、B、C、理想溶液的D、理想溶液的二、填空題1、填表：偏摩爾性質(zhì)()溶液性質(zhì)(M)lnSYMBOL106\f"Symbol"lnf2、對于熱力學(xué)關(guān)系式僅適用于氣體組份，而不能用于液相或固相組份。則該論述是（作出是非判斷）3、采用普遍化壓縮因子關(guān)系式或普遍化維里系數(shù)計(jì)算剩余焓，確定HR的三個(gè)參數(shù)為。4、當(dāng)濕蒸汽的干度*＝0時(shí)，工質(zhì)全部為狀態(tài)。5、*氣體溫度為t℃，其臨界溫度為tC℃，給氣體加的壓力P足夠大，則氣體能被液化的溫度條件是。6、熱力學(xué)第一定律適用于任意的熱力過程，不管過程是否可逆。其論述是（作出是非判斷）7、在相區(qū)，壓力和溫度對其容積性質(zhì)的影響很小。8、不能通過測量直接得到數(shù)值的狀態(tài)參數(shù)有。（焓、溫度、熵、壓力、內(nèi)能、體積）9、封閉體系1mol*氣體，由p1=1Mpa、v1=0.1m3定溫膨脹到v2=0.4m3，則SYMBOL68\f"Symbol"S=KJ/（Kmol..K）。10、放熱不可逆過程，工質(zhì)的熱熵流0,工質(zhì)的△S產(chǎn)生0。11、在化工生產(chǎn)和設(shè)計(jì)過程中，都要力求管路上的彎頭、縮擴(kuò)變化，以減少火用損失。12、純物質(zhì)的逸度fi，混合物的逸度f，混合物中組分的逸度三者的定義相同。（作出是非判斷）三、分析說明題（共11分）第1題5分、第2題6分1、二元體系的活度計(jì)算式的模型是否有合理？請分析說明。2、請舉兩個(gè)例子簡單說明熱力學(xué)第二定律在實(shí)際中的應(yīng)用。四、應(yīng)用及計(jì)算題（39分）每題13分1、有兩股壓力分別是12.0MPa和1.5Mpa的飽和蒸汽。如用于作功，經(jīng)穩(wěn)流過程變成25℃的飽和水，求Wid(To=298K)。如用作加熱介質(zhì)，經(jīng)換熱器后變成25℃的飽和水，求換熱量Q。對計(jì)算結(jié)果作綜合分析，在化工設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中如何合理地使用這兩股蒸汽？已知：各狀態(tài)點(diǎn)一些熱力學(xué)參數(shù)，見表1。表1.裝置各狀態(tài)點(diǎn)一些熱力學(xué)參數(shù)狀態(tài)點(diǎn)t／℃P／MPa狀態(tài)H／kJ·kg-1S／kJ·kg-1·k-11324.812飽和蒸汽2684.95．49242198.31.5飽和蒸汽2792.26．44483250.008169飽和水104.890．36742、*二元低壓體系，組分的結(jié)構(gòu)差別較大，其超額自由焓的表達(dá)式為GE/（RT）=0.735*1*250℃時(shí)該體系純組分的飽和蒸汽壓分別為：請進(jìn)行如下計(jì)算：（1）列出汽液平衡關(guān)系式（2）求組分1、組分2的活度系數(shù)與組成的關(guān)系；（3）求該溫度下體系的*1=0.5時(shí)，系統(tǒng)的總壓P和組份1的氣相組成y1.3、有一氨壓縮制冷機(jī)組，制冷能力Q0為4.0×104KJ·h-1，在下列條件工作：蒸發(fā)溫度為-25℃，進(jìn)入壓縮機(jī)的是干飽和蒸汽，冷凝溫度為20℃，冷凝過冷5℃。已知：狀態(tài)點(diǎn)焓h／KJ·kg-1代號蒸發(fā)器出口14301壓縮機(jī)出口16802冷凝器出口2703試計(jì)算：（1）每小時(shí)制冷劑循環(huán)量；（2）冷凝器中制冷劑放出熱量；（3）壓縮機(jī)的功率；（4）制冷系數(shù)。模擬題八單項(xiàng)選擇題本大題解答（用A或B或C或D）請?zhí)钊胂卤恚侯}號題號12345678910答案題號11121314151617181920答案1．關(guān)于化工熱力學(xué)研究特點(diǎn)的下列說法中不正確的是（）A.研究體系為實(shí)際狀態(tài)。B.解釋微觀本質(zhì)及其產(chǎn)生*種現(xiàn)象的內(nèi)部原因。C.處理方法為以理想態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)加上校正。D.獲取數(shù)據(jù)的方法為少量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)加半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。E.應(yīng)用領(lǐng)域是解決工廠中的能量利用和平衡問題。2．Pitzer提出的由偏心因子ω計(jì)算第二維里系數(shù)的普遍化關(guān)系式是（）。A．B=B0ωB1B．B=B0ω+B1C．BPC/（RTC）=B0+ωB1D．B=B0+ωB3．下列關(guān)于GE關(guān)系式正確的是（）。A.GE=RT∑*iln*iB.GE=RT∑*ilnaiC.GE=RT∑*ilnγiD.GE=R∑*iln*i4．下列偏摩爾自由焓表達(dá)式中，錯(cuò)誤的為（）。A. B.C. D.5.汽液平衡關(guān)系的適用的條件（ ）A無限制條件 B理想氣體和非理想溶液C理想氣體和理想溶液 D非理想氣體和理想溶液6．泡點(diǎn)的軌跡稱為（），露點(diǎn)的軌跡稱為（），飽和汽、液相線與三相線所包圍的區(qū)域稱為（）。A.飽和汽相線，飽和液相線，汽液共存區(qū)B.汽液共存線，飽和汽相線，飽和液相區(qū)C.飽和液相線，飽和汽相線，汽液共存區(qū)7．乙醇-水在101.3KPa下共沸體系，其自由度為（ ）A．0 B．1 C．2 D．38．體系從同一初態(tài)到同一終態(tài)，經(jīng)歷二個(gè)不同過程，一為可逆過程，一為不可逆過程，此二過程環(huán)境熵變存在（）。A．（ΔS環(huán)）可逆<（ΔS環(huán)）不可逆B.（ΔS環(huán)）可逆>（ΔS環(huán)）不可逆C．（ΔS環(huán)）可逆=（ΔS環(huán)）不可逆D．（ΔS環(huán)）可逆=09．如當(dāng)?shù)乩鋮s水溫度為常年18℃，則氨制冷循環(huán)的冷凝溫度應(yīng)選。A.18℃；B.8℃；C.28℃；D.48℃。10．由純組分形成理想溶液時(shí)，其混合焓ΔHid。A.>0；B.=0；C.<0；D.不確定。11．混合氣體的第二維里系數(shù)A.T和P的函數(shù)B.僅為T的函數(shù)C.T和組成的函數(shù)D.P和組成的函數(shù)12．有效能衡算的依據(jù)是。A.熱力學(xué)第一定律；B.熱力學(xué)第二定律；C.熱力學(xué)第三定律；D.熱力學(xué)第一、二定律。13．混合物的逸度與純組分逸度之間的關(guān)系是。A.；B.；C.ln；D.ln14．純物質(zhì)臨界點(diǎn)時(shí)，對比溫度Tr。A.＝0；B.>1；C.<1；D.=1。15．當(dāng)潛水員深海作業(yè)時(shí)，若以高壓空氣作為呼吸介質(zhì)，由于氮?dú)馊苋胙旱臐舛冗^大，會(huì)給人體帶來致命影響（類似氮?dú)饴樽憩F(xiàn)象）。根據(jù)下表中25℃下溶解在水中的各種氣體的亨利常數(shù)Ｈ，你認(rèn)為以（）和氧氣的混和氣體為呼吸介質(zhì)比較適合？氣體H/bar氣體H/bar氣體H/bar氣體H/bar乙炔1350一氧化碳5400氦氣126600甲烷41850空氣72950乙烷30600氫氣71600氮?dú)?7650二氧化碳1670乙烯11550硫化氫550氧氣44380A氦氣B二氧化碳C．乙烷D．甲烷16．下列哪個(gè)條件不符合蒸汽壓縮制冷循環(huán)制冷劑的選擇要求（）。A.沸點(diǎn)低B.冷凝壓力低C.汽化潛熱大D.較低的臨界溫度17．在T-S圖上，絕熱可逆過程工質(zhì)的狀態(tài)總是沿著進(jìn)行的。A.等焓線；B.等熵線；C.等干度線；D.等壓線。18．關(guān)于做功和加熱本領(lǐng)的描述，不正確的是（）A．壓力相同，過熱蒸汽的做功本領(lǐng)比飽和蒸汽大。B．溫度相同，高壓蒸汽的作功本領(lǐng)比低壓蒸汽強(qiáng)。C．溫度相同，高壓蒸汽的加熱能力比低壓蒸汽強(qiáng)。D．放出的熱相同，高溫高壓蒸汽的作功本領(lǐng)比低溫低壓蒸汽的大。二、填充題（每空1分，共15分）1．純物質(zhì)P-V圖臨界等溫線在臨界點(diǎn)處的斜率和曲率都等于__________。2．剩余性質(zhì)是指在相同的溫度和壓力下與熱力學(xué)性質(zhì)之差。3．溶液中組分i的活度系數(shù)的定義是=________________________。4．高溫?zé)嵩矗囟葹門1）與低溫?zé)嵩矗囟葹門2）構(gòu)成的熱機(jī)的最大熱機(jī)效率_______________。5．*高溫高壓氣體（焓值為H1，熵值為S1）做功后其焓值變?yōu)镠2，熵值變?yōu)镾2，環(huán)境溫度為T0，則該過程的理想功_____________；有效能變化_____________。6．檢驗(yàn)汽液平衡數(shù)據(jù)可靠性的基本公式為方程。7．穩(wěn)流體系熵方程中熵產(chǎn)生是體系內(nèi)部所引起的。8．理想功是指體系的狀態(tài)變化在一定的環(huán)境條件下，按過程進(jìn)行時(shí)所產(chǎn)生的最大功或必須消耗的最小功。9．在相同始態(tài)與相同終態(tài)壓力下，等熵膨脹引起的溫度降低比等焓膨脹的引起的溫度降低要。10．在真實(shí)氣體混合物P→0時(shí)，組分的逸度系數(shù)等于。11．Wilson提出的GE模型是以溶液為基礎(chǔ)，并用局部體積分率代替總體平均體積分率而得來的。12．真實(shí)氣體混合物的PVT性質(zhì)=純氣體的PVT關(guān)系式+規(guī)則。13．三參數(shù)對比狀態(tài)原理中，三參數(shù)是指。三、判斷題（請?jiān)谡_的題后括號內(nèi)畫"√”,錯(cuò)誤的畫"×”）1．維里系數(shù)的物理意義是代表物質(zhì)極性的大小。()2．對于理想混合物，均為零。()3．對于二元混合物體系，當(dāng)在*濃度范圍內(nèi)組分2符合Henry規(guī)則，則在相同的濃度范圍內(nèi)組分1符合Lewis-Randall規(guī)則。()4．蒸汽在透平機(jī)作可逆絕熱膨脹，體系和環(huán)境總的火用是守恒的，總的火無是守恒的。()5．混合物體系達(dá)到汽液平衡時(shí)，總是有。()四、簡答題1．寫出①穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)熱力學(xué)第一定律的一般形式；②當(dāng)流體流經(jīng)泵和③流經(jīng)換熱器時(shí)系統(tǒng)熱力學(xué)第一定律的簡化形式。2．完成相平衡體系求解過程框圖。假設(shè)體系為部分理想系，已知總壓及液相各組成，求該體系溫度及汽相組成(ξ為*一有限小數(shù))。解：汽相中組分i分逸度系數(shù)，飽和蒸汽中純組分i的逸度系數(shù)已知P，*已知P，*i假設(shè)：計(jì)算：計(jì)算：公式：No，重新調(diào)整輸出T，yiYes五、計(jì)算題1．（10分）6.0MPa，400℃的過熱蒸汽（H1=3174kJ·kg-1，S1=6.535kJ·kg-1·K-1）在穩(wěn)流過程中經(jīng)透平膨脹到0.004MPa、干度*=0.9。（已知0.004MPa下Hg=2554kJ·kg-1，Sg=8.4808kJ·kg-1·K-1，HL=120kJ·kg-1，SL=0.4177kJ·kg-1·K-1）。T0=298K。（1）如該透平是絕熱的，求該過程的Wid、Ws、WL及熱力學(xué)效率η。（2）如該透平的熱損失為5kJ·kg-1汽終態(tài)不變。求該過程的Wid、Ws、WL及熱力學(xué)效率η。2．（8分）在298K和0.1MPa下二元系焓變已知*為摩爾分?jǐn)?shù)以T，p下純組分焓為基準(zhǔn)，求：（1），；2）無限稀釋偏摩爾值，；（3），3．（8分）*二元溶液，Lewis-Randall規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的超額Gibbs自由能可由下式給出：式中：為常數(shù)，兩純組元逸度分別為和，單位為Pa,,T：K,求：以Lewis-Randall規(guī)則為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的活度系數(shù)與的表達(dá)式。4、（14分）純液體A與B形成部分理想體系，在90℃時(shí)蒸氣壓力為，，液相活度系數(shù)，，問：（1）與30%(mol)A及70％(mol)B的液相混合物平衡的蒸汽總壓為多少？（2）能否生成共沸物？如生成的話，恒沸點(diǎn)是最高點(diǎn)還是最低點(diǎn)？為什么？（3）如已知，導(dǎo)出的組成函數(shù)表達(dá)式模擬題九選擇正確答案并簡要說明為什么*人計(jì)算真實(shí)氣體的自由焓時(shí)認(rèn)為：(a)（b）(c)*流體在穩(wěn)流裝置內(nèi)經(jīng)歷一個(gè)不可逆過程，所需要的功為，得到的熱量為。試問流體的熵變：（a）為負(fù);(b)為正;(c)可正、可負(fù)。若始、終狀態(tài)及環(huán)境溫度一定，理想功：等于可逆軸功；（b）是完全可逆功；（C）等于始終狀態(tài)間的變化的絕對值。甲烷氣（視為真實(shí)氣體）由狀態(tài)、節(jié)流膨脹至、，其：（a）;(b);(c)。二.簡答題以二元溶液為例，寫出三種計(jì)算偏摩爾性質(zhì)的方法，要求寫出詳細(xì)計(jì)算方法，步驟或所需的公式。寫出開系穩(wěn)流過程的熱力學(xué)第一定律表達(dá)式，并舉一應(yīng)用實(shí)例。三．證明題*二元溶液的偏摩爾焓可由如下方程表示：式中：H1、H2分別為純組分1和2的焓，A、B是溫度和壓力的函數(shù)；問：從熱力學(xué)角度考慮該對方程是否合理？四．計(jì)算題1.今有壓力為10Mpa、溫度400℃的過熱蒸汽，經(jīng)汽輪機(jī)絕熱膨脹，乏氣為0.2Mpa的飽和蒸汽，蒸汽有關(guān)數(shù)據(jù)為：狀態(tài)HKJ/KgSKJ/Kg·K10Mpa、400℃過熱蒸汽30936.2070.2Mpa飽和蒸汽27077.127試計(jì)算上述過程產(chǎn)生的軸功；過程的和的變化值、；過程的理想功和損耗功。上述計(jì)算以1Kg蒸汽為基準(zhǔn)，環(huán)境溫度。2.*二元溶液的過量自由焓可表示為：。試求、。3.若t=45℃時(shí)，。由上題得到的、計(jì)算時(shí)汽相組成及壓力。假設(shè)汽相為理想氣體。模擬題十選擇題1．汽液平衡計(jì)算方程式y(tǒng)iP=γi*iPiS適用于（）A．完全理想體系B．化學(xué)體系C．非理想體系D．完全非理想體系2．氣體真空節(jié)流膨脹產(chǎn)生冷效應(yīng)時(shí)的微分節(jié)流系數(shù)是（）A．μj=0B．μj>0C．μj<0D．不確定3．已知溶液的*i與γi，則溶液超額自由焓GE的計(jì)算式為：（）A．GE=RTB．GE=RTC．GE=RTD．GE=RT4．下列關(guān)系式哪個(gè)適用于理想溶液（）A．ΔV=HE=ΔGE=Δ=0B．Δ=Δ=0C．==0D．ΔS=ΔGSE=G=05．在眾多狀態(tài)方程式中，能從理論上加以證明的是（）A．R——K方程B．維里方程C．范德華方程D．馬丁-候方程6．常壓下*液體沸騰時(shí)，保持不變的熱力學(xué)性質(zhì)是（）A．摩爾體積B．摩爾熵C．摩爾自由焓D．摩爾內(nèi)能7.混合物的逸度f與組分逸度之間的關(guān)系是（）A．f=B．f=C．f=D．lnf=8．由于溫差引起兩個(gè)物系之間進(jìn)行熱交換，則包括這兩個(gè)物系的絕熱體系的熵變?yōu)椋ǎ〢．正值B．負(fù)值C．零D．不定值9．維里方程PV=a（1+B`P+C`P2+……）中a等于（）A．RT+BB．RTC．R2TD．RT210．已知Wilson方程中，則，lnγ1∞=（）A．1-lnB．1-lnC．1D．ln11．在同一溫度下，單組分體系T—S圖上各等壓線隨熵值的增大，壓力將（）A．增大B．減小C．不變D．不一定12．理想功實(shí)現(xiàn)的條件為（）A．完全不可逆B．完全可逆C．部分可逆D．部分不可逆13．對理想的氣體混合物，下列關(guān)系式正確的是（）A．B．C．=1D．14．可逆絕熱膨脹過程的特征是（）A．等焓B．等熵C．等溫D．等壓15．絕熱可逆膨脹過程線在T—S圖上是（）A．是平行于橫坐標(biāo)的直線B．是平行于縱坐標(biāo)的直線C．是沿等焓線變化的D．是沿等干度線變化的16．三參數(shù)普遍化方法中的普壓法的應(yīng)用條件是（）A．Vr>2B．Vr<2C．Vr=2D．Tr>417．偏摩爾性質(zhì)是（）A．強(qiáng)度性質(zhì)B．容量性質(zhì)C．超額性質(zhì)D．剩余性質(zhì)18．判斷恒溫恒壓條件下化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的公式是（）A．B．C．dε=0D．19．*體系進(jìn)行不可逆循環(huán)時(shí)的熵變?yōu)椋ǎ〢．ΔS體系﹥0，ΔS環(huán)境=0B．ΔS體系=0，ΔS環(huán)境﹥0C．ΔS體系=0，ΔS環(huán)境=0D．ΔS體系﹥0，ΔS環(huán)境﹥020．若物系被要求冷卻到-15℃，則氨制冷循環(huán)中，氨蒸汽溫度應(yīng)該選以下哪一種溫度為宜（）A．-15℃B．-10℃C．-20℃D．-45℃二、填空題1．第二維里系數(shù)B是物性及的函數(shù)。2．體積膨脹系數(shù)的定義式為：則，理想氣體的體積膨脹系數(shù)為。3．γi>1的二元共沸物系,是具有壓力共沸點(diǎn)的物系。4．超額性質(zhì)定義為：5．的條件是6．復(fù)雜反應(yīng)體系中，物質(zhì)摩爾數(shù)ni與反應(yīng)進(jìn)度εj之間的普遍關(guān)系式是。7．汽液平衡數(shù)據(jù)熱力學(xué)一致性校驗(yàn)的理論依據(jù)是。8．組分逸度等于分壓的氣體是。9．能量平衡是以熱力學(xué)為基礎(chǔ)，有效能平衡是以熱力學(xué)為基礎(chǔ)。三、判斷題1．普遍化三參數(shù)求取壓縮因子z的方法有普維法和普壓法兩種，在Vr≥2時(shí),應(yīng)采用普壓法。（）2．流體流經(jīng)透平時(shí),所做的可逆軸功。()3．體系熵增大的過程必為不可逆過程。（）4．當(dāng)壓力趨近于零時(shí)，剩余焓ΔH‘＝0（）5．理想氣體等溫壓縮過程的焓ΔH＝0（）6．三參數(shù)普遍化方法中，第二維里系數(shù)B與偏心因子ω的關(guān)系是：B=B0+ωB17．以Lewis－Randall定則為基礎(chǔ)，其標(biāo)準(zhǔn)態(tài)逸度fi0為溶液溫度和壓力下所對應(yīng)的純祖分i的逸度fi。（）8．活度系數(shù)的數(shù)值取決于真實(shí)溶液的性質(zhì)，與標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的選擇性無關(guān)。（）9．γi<1的體系的恒沸點(diǎn)為最低溫度恒沸點(diǎn)。（）