化工熱力學(xué)試題(B)卷(2003?20XX年度第二學(xué)期化學(xué)工程與工藝專業(yè)01級(jí)，2004.6)學(xué)號(hào)姓名成績(jī)一.選擇題(每題1分)超臨界流體是下列條件下存在的物質(zhì)。A?高于TC和高于PCB?高于TC和低于PCC?低于TC和高于PCD.TC和PC對(duì)理想氣體有(dH/dP)T<0B.(dH/dP)T>0C.(dH/dP)T=0混合氣體的第二維里系數(shù)A.僅為T的系數(shù)B.T和P的函數(shù)C.T和組成的函數(shù)D.P和組成的函數(shù)4?某氣體符合P=RT/(V-b狀態(tài)方程，從V1等溫可逆膨脹至V2,則體系的熵變?yōu)锳.RTln(V2-b)/(V]-b)0C.Rln(V2-b)/(V1-b)D.RlnV2/V1.5?對(duì)于蒸汽動(dòng)力循環(huán)要提高熱效率，可采取一系列措施，以下說(shuō)法不正確的是,同一Rankine循環(huán)動(dòng)力裝置，可提高蒸氣過(guò)熱溫度和蒸汽壓力同一Rankine循環(huán)動(dòng)力裝置，可提高乏氣壓力。對(duì)Rankine循環(huán)進(jìn)行改進(jìn)，采用再熱循環(huán)。對(duì)Rankine循環(huán)進(jìn)行改進(jìn)，采用回?zé)嵫h(huán)。6?作為朗肯循環(huán)改進(jìn)的回?zé)嵫h(huán)是從汽輪機(jī)(即蒸汽透平機(jī))中抽出部分蒸汽,A.鍋爐加熱鍋爐進(jìn)水B.回?zé)峒訜崞骷訜徨仩t進(jìn)水C.冷凝器加熱冷凝水D.過(guò)熱器再加熱7?某壓縮制冷裝置的制冷劑在原冷凝器的出口P,T，現(xiàn)T比原冷凝壓力下的飽和溫度低了5度，其它不變,則制冷循環(huán)。A.冷量增加，壓縮功耗不變；B.冷量不變，壓縮功耗減少冷量減少，壓縮功耗減??；D.冷量增加，壓縮功耗增加8.二元非理想極稀溶液，其溶質(zhì)和溶劑分別遵守Henry定律和Lewis--Randll規(guī)則.B.Lewis--Randll規(guī)則和Henry定律.拉烏爾規(guī)則和Lewis--Randll規(guī)貝V.D.Lewis--Randll規(guī)則和拉烏爾規(guī)則.Pitzer提出的由偏心因子①計(jì)算第二維里系數(shù)的普遍化關(guān)系式,式中Bo,B1可由T計(jì)算出。rA.B=B0B1?B.B=B0+B1?C.BP/RT=B0+B1?D.B=B0?+B1c對(duì)氣體氬其偏心因子?，等于A.1B.0C.2D.3混合物中組分i的逸度的完整定義式是。A.dG(_)i=RTdlnf0i，[f(Ji/(丫』)]=1B.dG(_)i=RTdlnf0i,[f(Ji/P]=lC.dGi=RTdlnfQi,fi=1；D.dG()i=RTdlnf0i,f(Ji=1—封閉體系經(jīng)過(guò)一變化，體系從25恒溫水浴吸收熱量8000KJ，體系熵增25KJ/K，則此過(guò)程A.可逆的B.不可逆的C.不可能的苯(1)和環(huán)己烷(2)在303K，0.1013Mpa下形成X1=0.9溶液。此條件下V]=89.96cm3/mol,V2=109.4cm3/mol,V()’=89.99cm3/mol,V(l=111.54cm3/mol，則過(guò)量體積VE=cm3/mol。A.0.24；0；C.-0.24D.0.5514?按第二定律，無(wú)論什么過(guò)程體系的熵變。A.<0B.>0C.=0D.不確定理想氣體從同一初態(tài)V]作等溫可逆膨脹或絕熱可逆膨脹到達(dá)相同的終態(tài)壓力，則等溫可逆膨脹后體積v2與絕熱可逆膨脹后體積V'2相比。A.V2=V'2B.V2>V2C.V2<V'2D.不確定節(jié)流效應(yīng)T-P圖上轉(zhuǎn)化曲線是表示的軌跡。A.片=0B.片.<0C.片>0下列偏摩爾性質(zhì)與溶液性質(zhì)關(guān)系式中，正確的是nmol溶液性質(zhì)，nM=oA.niM(—_)iB.ZxiM(—_)iC.XiM(—_)iD.糾M(」對(duì)無(wú)熱溶液，下列各式能成立的是。A.Se=0,Ve=0B.Se=0,AE=0C.Ge=0，Ae=0D.He=0,Ge=-TSe19?下列方程式中以正規(guī)溶液模型為基礎(chǔ)的是。A.NRTL方程B.Wilson方程Margules方程D.Flory-Huggins方程20?戊醇和水形成的二元?dú)庖阂合嗥胶鉅顟B(tài)，其自由度F=oTOC\o"1-5"\h\zA.0B.3C.2D.1二?填空題(每格1分)1?純物質(zhì)P-V圖臨界等溫線在臨界點(diǎn)處的斜率，曲率為o2二元混合物焓表達(dá)式為H-XFFXzHz+aX^N如選同溫同壓下符合Lewis-Randll規(guī)則的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)就有厶H=。3等溫等壓下二元溶液組分的活度系數(shù)與組成之間關(guān)系，按Gibbs-Duhem方程X]dlnY+=o4?單位質(zhì)量穩(wěn)流體系能量平衡方程是。5?當(dāng)T,P一定時(shí)，非理想溶液混合性質(zhì)變化△G=o6.在表格空格處填入合理的性質(zhì)和關(guān)系(每格0?5分)iMM=SXiilnfln①lnYi三.簡(jiǎn)答題（每題5分）偏摩爾性質(zhì)有效能3?相平衡準(zhǔn)則剩余性質(zhì)四.綜合題（12分）氨冷凝器用冷卻水將氣態(tài)氨冷凝為液氨，冷凝器進(jìn)出口參數(shù)：氨進(jìn)口：383k,1.2MPa,H]=1897kJ/kg,S]=9.010KJ/（kg.K）氨出口：305k,1.2MPa,H2=565.2kJ/kg,S2=4.689KJ/（kg.K）水進(jìn)口：293k,0.1MPa,H3=84.10kJ/kg,S3=0.297KJ/（kg.K）水出口：303k,0.1MPa,H4=125.81kJ/kg,S4=0.435KJ/（kg.K）假設(shè)冷凝器與周圍環(huán)境無(wú)熱交換，環(huán)境溫度T0=298K。試求：（1）冷凝1Kg汽氨耗用冷卻水量（4分）；（2）冷凝1Kg汽氨總損耗功（8分）。2.（12分）.設(shè)一制冷能力（冷凍量）為41800kj/l＞節(jié)流閥的氨冷凍循環(huán)裝置，蒸發(fā)溫度-15C，冷凝溫度25=C，過(guò)冷度為5=C。假設(shè)壓縮機(jī)絕熱不可逆運(yùn)行，其等爛效率為80%。求（1）在T—S圖上表示此循環(huán)過(guò)程；（3分）（2）每小時(shí)制冷劑的循環(huán)量（3分）（3）壓縮機(jī)功耗；（3分）（4）循環(huán)制冷系數(shù)。（3分）（已知壓縮機(jī)進(jìn)口處氨的恰為1644kJ/kg,如果經(jīng)可逆絕熱壓縮出口處氨的恰為1866kJ/kg,冷凝器出口過(guò)冷氨的恰是514.6kJ/kg.）3.（12分）在T-S圖上畫出下列各過(guò)程所經(jīng)歷的途徑（注明起點(diǎn)和箭頭方向），并說(shuō)明過(guò)程特點(diǎn)：如AG=O（1）飽和液體節(jié)流膨脹；（3分）（2）飽和蒸汽可逆絕熱膨脹；（3分）（3）從臨界點(diǎn)開始的等溫壓縮；（3分）（4）過(guò)熱蒸汽經(jīng)冷卻冷凝為過(guò)冷液體（壓力變化可忽略）。（3分）4.（14分）乙醇（1）——苯（2）體系45°C下達(dá)汽液平衡時(shí)，P=302mmHg,x^O.616,45C下蒸汽壓PS]=172mmHg,Ps2=222mmHg。氣相可視為理想氣體，此體系可用GE/RT-Cx^式關(guān)聯(lián),C為常數(shù)，求（1）lnY1和lnY2表達(dá)式；（6分）（2）45°C下此體系是否存在共沸物？如存在，試計(jì)算恒沸點(diǎn)組成和恒沸點(diǎn)處平衡蒸汽總壓。（8分）設(shè)C=1.74?；崃W(xué)試題（B卷）解答：（2004?6?）選擇題1234567891011121314151617181920ACCCBBAACBACADBADDCD二填空1.0,02.AH=aXX3.XdIny2,=04.AH+l/2Au2+gAZ=Q+W。12,22SAG=RT￡Xiln(%*)6.iMM=SXii

lnflnf=￡x，ln(f(A)./x.)In①()iln①lnQ=^xilnQ()ilnYiGe/(RT)GE/RT=￡xilnYi三、名詞解釋1、偏摩爾性質(zhì)：在給定的T,P和組成下，向含有組分i的無(wú)限多的溶液中加入1摩爾的組分i所引起一系列熱力學(xué)性質(zhì)的變化。2、有效能：體系從所處的狀態(tài)達(dá)到與環(huán)境相平衡的可逆過(guò)程中，對(duì)外界作出的最大有用功稱為該體系在該狀態(tài)下的有效能。3、相平衡準(zhǔn)則：各相的溫度、壓力相同外，各相中各組分的分逸度(化學(xué)位)必須相等。4、剩余性質(zhì)：氣體在真實(shí)狀況下的熱力學(xué)性質(zhì)與在同一溫度、壓力下當(dāng)氣體處于理想狀態(tài)下熱力學(xué)性質(zhì)之間的差額。四綜合題1?第一定律，Q=°,w=°,AH=0，1*(1897-565.22)=G水(125-81-84-1)G水=31.93kg氨冷凝器作孤立體系，ASl=G水AS水+1*AS氨=31.93(0.435-0.297)+(4.689-9.010)=0.0853kJ/kg氨冷凝水Wl=T0ASl=298*O.O853=25.41kJ/kg氨冷凝水2.1)如左圖3.(1)AH=0(2)AS=0(3)AT=0(4)AP=04.(1)lnr