2022年化工热力学试卷三套与答案.docx

精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -一挑选题（每题2 分,共 10 分）1. 纯物质的其次virial 系数 B （A）A 仅是温度的函数B 是 T 和 P 的函数C是 T 和 V 的函数D 是任何两强度性质的函数2. T温度下的过冷纯液体的压力P（ A.参考 PV图上的亚临界等温线. ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_A. > P s TB. < P s TC.= P s T可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3. 二元气体混合物的摩尔分数y1=0.3 ,在肯定的 T,P下, .10.9381, .20.8812 ,就此时可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_混合物的逸度系数为.（ C）A 0.9097B 0.89827C 0.8979D 0.90924. 某流体在稳流装置中经受了一个不行逆绝热过程,装置所产生的功为24kJ ,就流体的熵变（A）A.大于零B. 小于零C. 等于零D. 可正可负5. Henry规章（C）A 仅适用于溶剂组分B 仅适用于溶质组分C适用于稀溶液的溶质组分D 阶段适用于稀溶液的溶剂二、填空题（每题2 分,共 10 分）1. 液态水常压下从25 加热至50 ,其等压平均热容为75.31J/mol,就此过程的焓变为（1882.75 ） J/mol .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2. 封闭体系中的1mol 抱负气体 已知igCP ,按以下途径由T1、 P1 和 V1 可逆的变化至P2,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_就,等温过程的W=RT ln P1P2, Q=RT ln P1P2,U =0,H =0.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3. 正丁烷的偏心因子0.193 ,临界压力为pc 3.797MPa ,就在 Tr 0.7 时的蒸汽压为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 24 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -（0.2435） MPa .4. 温度为 T 的热源与温度为T 0 的环境之间进行变温热量传递,其等于热容为Cp ,就 E xQ可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_的运算式为 ExQTT1C pdT）.T0T0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_5. 指出以下物系的自由度数目,1 水的三相点0, 2 液体水与水蒸汽处于汽液平稳状态1三、简答题： （共 30 分）1. 填表（ 6 分）fi偏摩尔性质 M i 溶液性质 M关系式 Mxi M i 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_filn.x iln fln fxi ln .xi可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ln .ilnlnxi ln .i可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_lniG ERTG ERTxi lni可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2. 有人提出了肯定温度下二元液体混合物的偏摩尔体积的模型是可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_V1V1 1ax2 ,V2V2 1bx1 ,其中 V1, V2 为纯组分的摩尔体积,a,b 为常数,问所提可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_出的模型是否有问题？（8 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解：由 Gibbs-Duhem方程得,ax2V2 x1V1b , a,b 不行能是常数,故提出的模型有问题.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3. 写出封闭系统和稳固流淌系统的热力学第肯定律.（ 5 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_答：封闭系统的热力学第肯定律：UQW可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_稳流系统的热力学第肯定律：H1u 2gZ2QWs可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4. 分析作外功的绝热膨胀后温度降低的缘由,并在T-S 图中示意.（6 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 24 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -5. . 写出稳流体系的熵平稳方程,并指出各项的含义.（ 5 分）答：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_mi Sim j Sj入出QS产生0T可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_四、试由饱和液体水的性质估算a100 , 2.5MPa 和b100 , 20MPa 下水的焓和熵,已知100 下水的有关性质如下（15 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_P s0.101325 MPa ,H sl419.04 Jg-1 , Ssl1.3069 J g -1K -1 ,V sl1.0435 cm 3 g -1,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_VdV slTPdT0.0008 cm 3 g-1 K -1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_P P=20MPaP=2.5MPa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_P=.101325MPaT=100可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_V解：体系有关状态点如下列图所要运算的点与已知的饱和点是在同一条等温线上,由可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_SVP TTpdV sldT0.0008cm 3 g-1 K -1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_s得可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_slPSS0.0008dPP s0.0008 PP或S1.30690.0008 P0.101325可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 24 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_sl又HVTVV slTdV1.0435373.150.00080.745cm 3 g-1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_PTTPdTs得可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_slPHH0.745dPP s0.745 PP或H419.040.745 P0.101325可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_当 P=2.5MPa时, S=1.305 Jg -1 K -1. H= 420.83J g-1 .当 P=20MPa时, S= 1.291Jg -1 K -1 . H=433.86J g-1.五、由气体状态方程pV b RT （其中 b 是与温度无关的常数） ,推导剩余焓和剩余熵的表达式.（10 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_RpH0pRT解：VTVdpTpbT R dp可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_0pbpSRpR0ppVdpTppRR dp00pp可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_六、通过virial 方程运算每克CO 2 在 310K 和 0.81MPa时的体积.已知CO 2 的临界压力和临界温度分别为7.376MPa 、304.2K ,偏心因子为0.23 .（ 10 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解： Tr310 / 304.21.02可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Pr 0.81/7.376=0.108可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共 24 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_B00.083B10.1390.4221.021.60.1721.024.20.3260.0193可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Z1 B 0B1 prTr0.965可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_VZRT0.9658.31431070.66cm3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_pM w0.8144七、甲烷由 98.06kPa ,300K 压缩后冷却到6.667kPa ,300K .如压缩过程耗功1021.6kJ/kg,求（ 1）冷却器中需要移走的热量.（ 2）压缩冷却过程的缺失功.（ 3）压缩冷却过程的抱负 功.（ 4 ）压缩冷却过程的热力学效率.环境温度为T 0 300k ,已知：（ 15 分）98.06kPa , 300k 时, H 1 953.74kJ/kg,S 1=7.0715 kJ/kg.K6.667kPa , 300k 时, H 2 886.76kJ/kg,S 2=4.7198 kJ/kg.K可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解：（ 1 ） QHWs866.76953.741021.61088.6kJ/kg可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_W12T0StT0S2QS1 T0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3004.71987.0751088.6 / 300383.09kJ/kg可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3 WidHT0S866.76953.743004.71987.075可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_=-793.54 kJ/kg可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Wid4Ws793.541021.677.7%可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页,共 24 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -一、单项挑选题（每题1 分,共 30 分）： 本大题解答（用A 或 B 或 C 或 D ）请填入下表：题号12345678910答案BCCDDCDBCD题号11121314151617181920答案BDCBCDAAAB题号21222324252627282930答案ABCABCDABB1关于化工热力学讨论特点的以下说法中不正确选项（）A. 讨论体系为实际状态.B. 说明微观本质及其产生某种现象的内部缘由.C. 处理方法为以抱负态为标准态加上校正.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 6 页,共 24 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -D. 猎取数据的方法为少量试验数据加半体会模型.E. 应用领域是解决工厂中的能量利用和平稳问题.2 Pitzer 提出的由偏心因子运算其次维里系数的普遍化关系式是（）.A B = B 0B1B B = B 0 + B 1C BP C/（ RT C ） = B 0 +B 1D B = B 0 + B 13以下关于GE 关系式正确选项（）.A. G E = RTX iln X iB. G E = RTX iln a iC. G E = RTXiln iD. G E = RXiln X i4以下偏摩尔自由焓表达式中,错误的为（）.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_A.G iiB.d GiVi dPSi dT. C.GinGjiniT , P ,nD. GinGj iniT , nV ,n可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_5. 下述说法哪一个正确？某物质在临界点的性质（A ）与外界温度有关B与外界压力有关C与外界物质有关D是该物质本身的特性.6 泡点的轨迹称为（）,露点的轨迹称为（）,饱和汽、液相线与三相线所包围的区域称为（）.A. 饱和汽相线,饱和液相线,汽液共存区B. 汽液共存线,饱和汽相线,饱和液相区C. 饱和液相线,饱和汽相线,汽液共存区7关于逸度的以下说法中不正确选项（ A）逸度可称为“校正压力” . （ B）逸度可称为“有效压力” .（ C）逸度表达了真实气体对抱负气体的偏差. （ D）逸度可代替压力,使真实气体的状态方程变为fv=nRT. （ E）逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 7 页,共 24 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -8范德华方程与R K 方程均是常见的立方型方程,对于摩尔体积V 存在三个实根或者一个实根,当存在三个实根时,最大的V 值是.A 、饱和液体体积B 、饱和蒸汽体积C、无物理意义D、饱和液体与饱和蒸汽的混合体积9可以通过测量直接得到数值的状态参数是.A、焓B 、内能C、温度D 、 熵10 对于流体混合物,下面式子错误选项.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_A、 M ilim M i xi0B、 H iU iPV i可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_C、抱负溶液的V iViU iU iD、抱负溶液的SiSiG iGi可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_11 由纯组分形成抱负溶液时,其混合焓H id.A. >0 .B. =0 .C. <0.D.不确定.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_12 体系中物质i 的偏摩尔体积Vi 的定义式为：.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_nA. VVi iB .VV总 iC.VVi iD. VV总 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_T ,v,n j iiT ,v ,n j iiT , p,n j iiT , p, n j ii可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_innn13 混合气体的其次维里系数A . T 和 P 的 函数B.仅为 T 的函数C . T 和组成的函数D .P 和组成的函数14 以下论述错误选项.A P-R 方程能同时应用于汽、液两相运算,精确度较高.B. R-K 方程能同时应用于汽、液两相运算,精确度较高.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 8 页,共 24 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -C. 活度系数可以大于1 也可小于1.D.压缩因子可以大于1 也可小于1 .015 混合物的逸度与纯组分逸度之间的关系是.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_A. fxi fi .B.ff i .C. lnfx ln f i.D. lnfixixi ln f可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_16 纯物质临界点时,对比温度T r.A. 0.B. > 1 .C. < 1.D. = 1 .17 当潜水员深海作业时,如以高压空气作为呼吸介质,由于氮气溶入血液的浓度过大,会给人体带来致命影响（类似氮气麻醉现象）.依据下表中25下溶解在水中的各种气体的亨利常数,你认为以（）和氧气的混和气体为呼吸介质比较适合？气体H /bar气体H/bar气体H/bar气体H/bar乙炔1350一氧化碳5400氦气126600甲烷41850空气72950乙烷30600氢气71600氮气87650二氧化碳1670乙烯11550硫化氢550氧气44380A氦气B 二氧化碳C 乙烷D 甲烷18.在 373.15K和 101325Pa下 水 的 化 学 位 与 水 蒸 气 化 学 位 的 关 系 为A 水 汽 B 水 汽 C 水 汽 D无 法 确 定19 298K下,将两种液体恒温恒压混合,形成抱负液态混合物,就混合前后以下热力学性质的变化情形为：A . S>0 ,.G<0B. S=0 ,.G<0C. S<0,.G>0D以上均不对20 在同一温度下,单组分体系T S 图上各等压线随熵值的增大,压力将（）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 9 页,共 24 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -A增大B 减小C 不变D不肯定21. 偏摩尔性质是（）A强度性质B 容量性质C 超额性质D剩余性质22 等温等压下,在A 和 B 组成的均相体系中,如A 的偏摩尔体积随A 浓度的转变而增加,就 B 的偏摩尔体积将随A 浓度的转变：A. 增加B.减小C.不变D.不肯定23. . 利用麦克斯韦关系式,其目的是将难测的（）与易测的（）联系起来.A. H , U, S, G. x, yB.逸度系数,活度系数.P 、V 、TC. H , U, S, G . P 、V 、TD.逸度系数,活度系数.x, y24. 关于化学势的以下说法中不正确选项A. 系统的偏摩尔量就是化学势B. 化学势是系统的强度性质C.系统中的任一物质都有化学势D.化学势大小打算物质迁移的方向25. 对单位质量,定组成的均相流体体系,在非流淌条件下,错误的热力学基本关系式是（）.A dH = TdS + VdpB dU = SdT pdVC dG = -SdT + VdpD dA = -SdT pdV26. V g 和 Vl 分别为饱和蒸汽和饱和液体的体积,x 为湿蒸汽干度,就湿蒸汽的体积V 为：A. V= xV g- V l + V gB. V= V g- V l + x V l可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 10 页,共 24 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -C. V= xV g- V l +V lD. V=1-xVg + x V l27. 对抱负溶液具有负偏差的体系中,各组分活度系数i（）.A>1B.= 0C.= 1D. < 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_28. 对 1mol 符合 PRT /Vb 状态方程的气体, S /V T 应是（）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_A. R/ （ V-b ）B. RC.-R/PD. R/T29. 本课程学过各种状态方程如RK 方程、抱负气体方程、 vdW 方程、 SRK 方程, PR 方程,请为它们的运算精确度排序. A RK>PR>SRK>vdW>抱负气体方程;B PR SRK>RK>vdW>抱负气体方程;C PR>vdW> SRK>RK>抱负气体方程;D SRK > RK > PR > vdW >抱负气体方程;30.在P-V 图上, 从过热蒸气的状态点a动身, 达到过冷液体的状态点 d,可以是均相的途径a b c d ,也可以是非均相的途径a b c d .请指出相应正确的P-T 图为.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 11 页,共 24 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -A. B.C D.题号12345678910答案BCCDDCDBCD题号11121314151617181920答案BDCBCDAAAB题号21222324252627282930答案ABCABCDABB二、填充题（每空1 分,共 25 分）1纯物质P-V 图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于 0 .2剩余性质是指在相同的温度和压力下真实气体与抱负气体热力学性质之差.3. 超额性质是指真实溶液与抱负溶液热力学性质之差.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4溶液中组分i 的活度系数的定义是i= a.i/ xif i /xi f i.idf/f.ii可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_5某气体温度为T ,其临界温度为T C,给气体加的压力P 足够大,就气体能被液化的温度条件是T< T C.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_6检验汽液平稳数据牢靠性的基本公式为Gibbs-Duhem方程, 其形式为Nxi dM i0 .i 0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_7在真实气体混合物P0 时,组分 i 的逸度系数i 等于1 .8三参数对比状态原理中,三参数是指Tr,P r,.9. 混合法就描述的是混合物的虚拟参数与所含纯组分以及组成之间的关系 ,它的提出是为了可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_s解决 混合物热力学性质的运算问题.rlg PrT0.71.000可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_10. 偏心因子的定义是,其物理意义是 表示分子与简洁的球形流体在外形和极性方面的偏心度.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 12 页,共 24 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_11. 体积膨胀系数的定义式为：1VVTP那么,抱负气体的体积膨胀系数为1/T.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_12. 在下表空格处填入相应的偏摩尔性质或溶液性质可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_M iMMxi M i可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_.ln fln fxi ln f. / x 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ln f iln .ii/ xi lnG E / RTlnG E / RTiixi ln .ixi lni可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_13