热力学化学工程与工艺专业《化工热力学》模拟考试考题B(答案).doc

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1、华东理工大学20-20学年第学期《化工热力学》课程模拟考试试卷B(答案)开课学院：化工学院，专业：化学工程与工艺考试形式：闭卷所需时间：120分钟考生姓名：学号：班级：任课教师：题序一二三四总分得分评卷人一、是非题（共24分，每小题2分，对的打√，错的打×）1.纯物质由蒸汽变成固体，必须经过液体。（×）2.纯物质逸度的完整定义是，在等温条件下，。（×）3.符合热力学实验一致性校验的数据一定是可靠的。（×）4.对理想溶液来说，混合性质和过量性质是一致的。（×）5.因(或活度系数)模型是温度和组成的函数，故理

2、论上与压力无关。(×)6.在二元系统的汽液平衡中，若组分1是轻组分，组分2是重组分，则，。（×）7.在同一温度下，纯物质的饱和液体与饱和蒸汽的Gibbs函数相等。（√）8.对于理想溶液，i组分在溶液中的逸度系数和i纯组分的逸度系数相等。（√）9.能量平衡关系对任何系统、任何过程均适用。(×)10.可逆过程的有效能守恒。（√）11.合理用能的总则是按质用能，按需供能。（√）12.化学反应的标准Gibbs自由焓变化可以用来判断反应进行的方向。(×)二、单项选择题（共20分，每小题2分）1.下列方程中不是活度系

3、数关联式为（D）。(A)VanLaar方程(B)Wilson方程(C)NRTL方程　　　　(D)理想气体状态方程2.从工程实际出发，合理用能分析的实质是（B）。(A)损耗功最小(B)过程是否最经济(C)能耗最小(D)理想功最小3.温度为T下的过热纯蒸汽的压力p（A）。(A)小于该温度下的饱和蒸汽压(B)大于该温度下的饱和蒸汽压(C)等于该温度下的饱和蒸汽压(D)以上说法都不对4.Gibbs函数变化与p-V-T关系为，则的状态应该为（C）(A)T和p下纯理想气体　(B)T和零压下的纯理想气体(C)T和单位压

4、力下的纯理想气体(D)以上说法都不对5.一定T、p的二元等物质量的混合物，其组分逸度系数分别为，，已知，则混合物的逸度系数为（B）。(A)；(B)；(C)；(D)6.下列偏导数中，偏摩尔量的正确表达是：（A）(A)；(B)；(C)；(D)7.气液平衡计算关系式，(i=1,2,…,N)，当气体为理想气体，液相为非理想溶液时，上式可简化为（D）。(A)(B)(C)(D)8.某流体在稳流装置内经历一个不可逆绝热过程，所产生的功为24kJ，试问流体的熵变（B）。(A)小于零(B)大于零(C)等于零(D)说不清楚9

5、.稳定流动系统的能量累积为零，熵的累积则（D）。(A)大于零；(B)不确定；(C)小于零(D)等于零10.容器中开始有物质的量为mol的水蒸气，当按反应分解成为氢气和氧气的反应进度为时，氧气的摩尔分数为(C)（已知：）(A)(B)(C)(D)三、计算题（共50分）1．（8分）用SRK方程计算3.76MPa、353K下氨的气相摩尔体积。已知：(1)SRK方程为，其中：。(2)可供参考的迭代计算式为：，初值可选用理想气体计算。(3)氨的临界参数为：，，解：取为初值，得，，，，，，，已收敛，即2．（8分）25℃

6、和0.1MPa下组分1和组分2形成溶液，其体积可由下式表示：，式中为组分1的摩尔分数。试求：（1）的表达式；（2）的值。已知：二元系统的偏摩尔量和摩尔量之间的关系可写为：，。解：（1）根据（2）或：得：3．（12分）对于组分A、B组成的二元溶液，汽相可看作理想气体，液相为非理想溶液，溶液的过量Gibbs自由焓与组成的关系可表示为：。已知300K下。试求：该温度下当液相组成为xA=0.2时的汽相组成和压力。假设此系统符合低压下汽液平衡关系(i=1,2)。(已知：活度系数为的偏摩尔量，即满足关系式)。解：由又

7、则：4、（12分）某换热器完全保温，热流体的流量为，进出换热器时的温度分别为150℃、35℃，其恒压比热容为，冷流体进出时的温度分别为25℃、110℃，其恒压比热容为。试计算此换热器的损耗功。已知大气温度为25℃，气体按理想气体近似计算。已知：稳流过程的热力学第一定律；热力学第二定律；损耗功，理想气体的焓变和熵变计算式分别为：，。解：取换热器为系统，根据热力学第一定律知：因为，所以即：解得热流体：冷流体：根据热力学第二定律知：，∵Q=0，5、（10分）某蒸汽压缩制冷循环，制冷量，蒸发室温度为-10℃，若冷

8、凝器用水冷却，冷却水进口温度为8℃，循环水量无限大，请设计一套功耗最小的循环装置，并计算制冷循环消耗的最小功。若用空气来冷却冷凝，室温为25℃，消耗的最小功又是多少？已知制冷系数为，。解：(1)设计的最小功耗装置为逆向Carnot循环，对逆向Carnot循环则有：，即：(2)当以25℃空气冷却时，则有：，四、证明与推导题（6分）试运用热力学基本方程及基本关系式证明下式成立：(a)(4分)；(b)(2分)已知：；证明：(a)又则