化工热力学复习题及答案

化工热力学复习题及答案 Last updated at 10:00 am on 25th December 2020

《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：

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) (B) MPa ； (C) MPa (D) 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) 0lim 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

1

U ∆ 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：21s d p p W V p -=⎰。 ( )

16．对绝热混合过程，物系熵变sys 0S ∆>。 ( )

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= ，ˆi 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 、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 、

2ˆf 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，恒沸物组成

az az 110.294x y ==。已知144℃时物质的饱和蒸气压s 175.20kPa p =，s 231.66kPa p =。该溶液

的过量Gibbs 函数E G 与组成的关系为E 12G RT Bx x =，其中B 仅是温度的函数。求该二元

系在10.6x =时的平衡压力及气相组成，假设气相近似为理想气体。已知：①活度系数与

过量偏摩尔Gibbs 函数之间的关系为

()[]E ,,ln j i i i T p n nG RT n γ⎡⎤∂⎢⎥=∂⎢⎥⎣⎦；②汽液相平衡关系符合关系式s s 111222p p x p x γγ=+。