热力学化学工程与工艺专业《化工热力学》模拟考试考题A(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A(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．当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。(×)2．纯物质的三相点随着所处压力的不同而改变。(×)3．用一个相当精确的状态方程，就可以计算所有的均相热力学性质随着状态的变化。(×　)4．气体混合物的Virial系数，如B，C，…，是温度和组成

2、的函数。(√)5．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。(√)6．对于理想溶液，所有的混合过程性质变化均为零。(×)7．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，若温度一定，则系统的压力随着的增大而增大。(×)8．偏摩尔焓的定义可表示为。(×)9．Gibbs-Duhem方程可以用来检验热力学实验数据的一致性。(√)10．自然界一切实际过程总能量守恒，有效能无损失。(×)11．能量衡算法用于过程的合理用能分析与熵分析法具有相同的功能。(×)12．当化学反应达到平衡

3、时，反应的Gibbs自由焓变化值等于零。(√)二、单项选择题（共20分，每小题2分）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，则物质的状态为：（D）(A)饱和蒸汽；(B)超临界流体；(C)压缩液体；(D)过热蒸汽2．单元操作的经济性分析中，功耗费用和下列哪个因素有关（C）。(A)理想功；(B)有效能；(C)损耗功；(D)环境温度3．一流体从状态1分别经历可逆过程R与不可逆过程NR到达状态2，两个过程的环境状态相同，则过程R的理想功比过程NR的理想功要：（A）(A)相等；(B)大；(C)

4、小；(D)不确定4．由混合物的逸度的表达式知，的状态为：（B）(A)系统温度，的纯组分i；(B)系统温度、的纯组分i的理想气体状态；(C)系统温度，系统压力的纯组分i的理想气体状态；(D)系统温度，系统压力，系统组成的温度的理想混合物。5．对理想溶液的性质，下列说法描述不正确的是：（C）(A)(B)(C)(D)6．、两相达到平衡，系统的热力学性质表述中错误的是（A）。(A)(B)(C)(D)7．气液平衡计算关系式，(i=1,2,…,N)，在中压时，上式可简化为（B）。(A)(B)(C)(D)8．某封闭

5、体系经历一不可逆过程，系统所做的功和排出的热量分别为100kJ和45kJ，问系统的熵变（D）。(A)小于零(B)大于零(C)等于零(D)说不清楚9．合理地评价化工过程能量综合利用所采用的方法是（C）。(A)热力学第一定律；(B)热力学第二定律；(C)热力学第一定律与第二定律(D)热力学第三定律10．反应，初始物质含量H2S为1mol，H2O为3mol。当反应进度为时，SO2的摩尔分数为（A）（已知：）(A)(B)(C)(D)三、计算题（50分）1．（8分）用PR方程计算正丁烷在50℃下饱和汽相摩尔体积

6、。已知：(1)PR方程为，其中：。(2)可供参考的迭代关系式为：，初值可选用理想气体计算。(3)正丁烷的蒸汽压方程为，各物理量单位：/MPa，T/K；临界参数为：，，解：（1）由　（2）取则，，，，，，2．（8分）某二元混合物，在一定的温度和压力下，其逸度表达式为，a，b，c为常数，试求：（1）；（2），。（二组分均以Lewis-Randall规则为标准态逸度）。已知：偏摩尔量与摩尔量之间的关系为：；(组分i的标准状态是以Lewis-Randall规则为基准)。解：同理得到：由于则：3．（12分）丙酮

7、(1)-甲醇(2)二元系统在98.66kPa及327.6K时形成共沸物，其共沸组成=0.796。设该二元系可采用VanLaar活度系数关联式。（1）试求VanLaar方程常数A12、A21；（2）试求该系统在327.6K时及时的平衡压力及汽相组成y1。已知此温度下的。假设此系统符合低压汽液平衡关系，在共沸点时有。VanLaar活度系数关联式：其中方程参数可采用下式计算：解：（1）由共沸点数据知：，则活度系数采用VanLaar方程计算，其中的方程参数计算如下：（2）当时4．（12分）753K、1.5MP

8、a的过热蒸汽推动透平机，并在0.07MPa下排出。此透平机既不绝热也不可逆，过程的热量损失为蒸汽，初始状态下蒸汽的焓、熵值为，，在0.07MPa，时蒸汽的焓值，实际由于过程的不可逆性，出口乏汽，，试求：该过程对外实际输出的轴功，过程的损耗功和热力学效率。设环境温度为=293K。已知：稳流过程的热力学第一定律；热力学第二定律；损耗功，理想功，热力学效率。解：以1kg蒸汽为计算基准，根据热力学第一定律：则：由热力学第二定律：热力学效率或　　　　5．（10分）