化学工程与工艺专业《化工热力学》模拟考试考题A.docx
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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)题序一二三四总分得分评卷人开课学院: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:一、是非题共 24 分,每题 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转变。()3. 用一个相当准确的状态方程,就可以计算全部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,是温度和组成的函数。()5. 在肯定压力下,纯物质的泡点温度和露点温度是一样的,且等于沸点。()6.
2、对于抱负溶液,全部的混合过程性质变化均为零。()7. 在二元系统的汽液平衡中, 假设组分 1 是轻组分,组分 2 是重组分,假设温度一定,则系统的压力随着 x的增大而增大。()1 (nH ) H 8. 偏摩尔焓的定义可表示为 Hi = n= x 。()iT , p , nj i iT , p , nj i 9Gibbs-Duhem 方程可以用来检验热力学试验数据的全都性。()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一样的功能。()12当化学反响到达平衡时,反响的 Gibbs 自由焓变化值DG 等于零。 ()二、单项选择题共 20 分
3、,每题 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,功消耗用和以下哪个因素有关 C。(A) 抱负功;(B) 有效能;(C) 损耗功;(D) 环境温度3. 一流体从状态 1 分别经受可逆过程 R 与不行逆过程 NR 到达状态 2,两个过程的环境状态一样,则过程 R 的抱负功比过程 NR 的抱负功要: A(A) 相等;(B) 大;(C) 小;(D) 不确定4. 由混合物的逸度的表达式G = Gig + RT ln f 知, G ig 的状态为: Biiii
4、(A) 系统温度, p = 1 的纯组分 i;(B) 系统温度、 p = 1 的纯组分 i 的抱负气体状态;(C) 系统温度,系统压力的纯组分 i 的抱负气体状态;(D) 系统温度,系统压力,系统组成的温度的抱负混合物。5. 对抱负溶液的性质,以下说法描述不正确的选项是:C(A) G id - Gii= RT ln xi(B) Gi- G idi= RT lngi(C) DS = S E(D)DH = H E6. a 、 b 两相到达平衡,系统的热力学性质表述中错误的选项是 A。(A)Ga = G b(B)f a = f b(C) T a = T b(D)pa = p bii7. 气液平衡计算
5、关系式 py j = g x psjs exp p V Lidp ,(i=1, 2,N),在中压时,iii iiips RTi上式可简化为 B。(A) py j V Ljg=xs exp()p - ps(B) py j= g xpsjsiiii ii RTiiii iii(C) pyi= x ps(D)pyiii= g x psi ii8. 某封闭体系经受一不行逆过程,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承受的方法是 C。(A) 热力学第肯定律;(B) 热力学其
6、次定律;(C) 热力学第肯定律与其次定律(D)热力学第三定律2210. 反响H S + 2H O 3H+ SO ,初始物质含量 H S 为 1mol,H O 为 3mol。2222dni当反响进度为e 时,SO2 的摩尔分数为 A: ni= de (A)(C)e4 + ee7 + e(B)(D)1 - e5 + e3e7 + e三、计算题 50 分18 分用 PR 方程计算正丁烷在 50下饱和汽相摩尔体积。:(1) PR 方程为 p =RT-a,其中:a = aca (T )rV - bV 2 + 2bV - b2R2T 2a= 0.457235ccpca(T )r= 1+ (0.37646
7、+1.54226w - 0.26992w2 )(1- T 0.5 )rcb = 0.077796 RT。pc(2) 可供参考的迭代关系式为:RTV (k +1) = b +,初值可选用抱负气体计算。p +aV (k )2 + 2bV (k ) - b2(3) 正丁烷的蒸汽压方程为 ln ps = 6.8146 -2151.63T - 36.24,各物理量单位:ps /MPa,T/K;临界参数为: Tc= 425.4K , pc= 3.797MPa , w = 0.193解:1由ln ps = 6.8146 -T323.152151.63= -0.68472 ps = 0.504(MPa)323
8、.15 - 36.242Tr= 0.75964T425.4cR2T 2(8.314 425.4)2()a= 0.457235ca(c= 0.457235pc3.797)(= 1.50631106MPa cm6 mol -2)= 1+0.37646 +1.54226w - 0.26992w2(1- T 0.5r) ()= 1+ 0.37646 +1.54226 0.193 - 0.26992 0.1932= 1.08528a (Tr )= 1.17784 1- 0.759640.5a = a(ca (Tr)= 1.50631106 1.17784 = 1.7742 106 (MPa cm6 mo
9、l-2 )cb = 0.0777996 RTpc= 0.077796 8.314 425.4 = 72.463.797cm3 mol-1 )V (k +1) = b +RTps +a= 72.46 +0.504 +V (k )2 + 2bV (k ) - b28.314 323.151.7742 106= 72.46 +0.504 +V (k )2V ( k )2+144.92V ( k ) - 5250.45 2686.66911.7742 106+144.92V ( k ) - 5250.4516取V (0)= RT = 8.314 223.15 = 5330.69(cm3 mol-1)为
10、初值ps0.504()(则,V (1) = 4829.36 ,V (2) = 4721.71,V (3) = 4694.86 ,V (4) = 4687.93V (5)= 4686.13 ,V(6)= 4685.7cm3 mol-1, V V m= 4685.7cm3 mol-1 )2 8分 某二元混合物, 在肯定的温度和压力下, 其逸度表达式为ln f = a + bx1+ cx 2 ,a,b,c 为常数,试求: 111 f, f2;2ln g,ln g1。二组分均以 Lewis-Randall 规章为标准态逸度。2 f (n ln f ): 偏摩尔量与摩尔量之间的关系为: lni= iix
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