2015化工热力学试卷

化工热力学期末试卷一选择题（1×25）1．关于化工热力学用途的下列说法中不正确的是（）A.可以判断新工艺、新方法的可行性。B.预测反应的速率。C.优化工艺过程。D.通过热力学模型，用易测、少量数据推算难测、大量有用数据。2.范德华方程与RK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，最大的实根是（）。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3．纯物质临界点时，其对比压力Pr（）。A．=1B．=0C．0D．04．露点的轨迹称为（）。A.饱和汽相线B.饱和液相线C.等温线D.三相线5.混合物质的第二virial系数B（）。A.仅为温度的函数B.仅为压力的函数C.为温度和组成的函数D.为温度和压力的函数6.饱和汽相线、饱和液相线与三相线所包围的区域称为（）。A.饱和液相区B.汽液共存区C.过热蒸汽区D.超临界区7．一定组成的单位质量均相非流动体系有（）。A.dU=-VdP-TdSB.dU=VdP+SdTC.dU=-VdP-SdTD.dU=-PdV+TdS8．关于理想溶液的性质，下列表达正确的是（）A.0VB.0HC.0GD.0S9.饱和汽相线、饱和液相线与三相线所包围的区域称为（）。A.饱和液相区B.汽液共存区C.过热蒸汽区D.超临界区10.纯流体在一定温度下，如压力低于该温度下的饱和蒸汽压，则此物质的状态为（）A．饱和蒸汽B.饱和液体C．过冷液体D.过热蒸汽11．苯（1）和环已烷（2）在303K,0.1013MPa下形成X1=0.3的溶液，此条件下V1=89.96cm3/mol,V2=109.4cm3/mol,V1=91.25cm3/mol,V2=109.64cm3/mol,溶液超额体积为（）cm3/mol。A.0.555B.-0.244C.-0.555D.0.24412．混合物中组分i的逸度的完整定义式是（）。A.dG___i=RTdlnf^i,0limp[f^i/(xiP)]=1B.dG___i=RTdlnf^i,0limp[f^i/P]=1C.dGi=RTdlnf^i,0limpfi=1D.dG___i=RTdlnf^i,0limpf^i=113.Wilson方程是工程设计中应用最广泛的描述活度系数的方程。以下说法正确的是（）A．不适用于极性以及缔合体系B.它的超额自由焓模型是根据正规溶液为基础的C．提出了局部摩尔分率的新概念D.适用于液液部分互溶体系14.下列关于EG关系式正确的是（）A.ElniiRTxGx；B.ElniiRTxGaC.ElniiRTxG；D.ElniiRxGx15．熵产生gS是由于而引起的。A.体系与环境之间的热量交换B.体系与外界功的交换C.体系内部的不可逆性D.体系与外界的物质交换16．对同一朗肯循环装置，在绝热条件下如果提高汽轮机入口蒸汽压力，而温度等其余条件不变，则其热效率。A.有所提高，乏气干度下降B.不变，乏气干度增加C.有所提高，乏气干度增加D.热效率和干度都不变17．符合蒸汽压缩制冷循环制冷剂的选择要求是（）。A.沸点高B.冷凝压力大C.汽化潜热大D.较低的临界温度18．两组分构成的最大正偏差体系，以下说法正确的是（）.A.共沸点温度最高B.共沸点压力最低C.活度系数均大于1D.可以通过普通精馏同时得到两个纯组分19.对正规溶液，下列各式能成立的是（）。A.SE=0，VE=0B.SE=0，HE=0C.GE=0，VE=0D.SE=0，GE=020.对液相是理想溶液，汽相是理想气体体系，汽液平衡关系式可简化为（）A．yif=xipiSB.yip=xipiSC．yip=xiΦpiSD.yip=γixipiS21．在750K与300K之间工作的热机的热变功的最大效率是（）。A.40%B.50%C.60%D.70%22．作为朗肯循环改进的回热循环是从汽轮机（即蒸汽透平机）中抽出部分蒸汽去（）。A．锅炉加热锅炉进水B．回热加热器加热锅炉进水C.冷凝器加热冷凝水D.过热器再加热23.关于制冷原理，以下说法正确的是（）。A.任何气体经节流膨胀后,温度都会下降B.只有当0J，经节流膨胀后，气体温度才会降低C.在相同初态及相同的终态压力下，等熵膨胀温度降较节流膨胀温度降（绝对值）少D.只有氢、氦等少数气体经节流膨胀后,温度会下降24.节流膨胀程如不计流体位差和速度变化，其过程可近似看作（）A．等温过程B)等压过程C）等焓过程D）等熵过程25．乙醇-水在101.3KPa下共沸体系，其自由度为（）A．0B．1C．2D．3二填空题（1×6）1.根据相律,纯物质P-T图上三相点处自由度等于________.2.所有ω相同的流体，当Pr，Tr相同时，必定相同。3.汽液平衡数据热力学一致性校验的理论依据是。4.溶液以路易斯-兰德尔为基础时，标态的逸度为，以亨利定律为基础时，标态的逸度是。5.在真实气体P→0时，组分i的逸度系数i等于。6.对于保温绝对好的热交换器，稳流体系能量平衡方程可简化为____________________.三名词解释（3×3）1.对应态原理2.理想功3．热泵四简答题（6×2）1.请画出一次回热循环的T-S图，用箭头标明流体流动方向，用数字标出关键状态点，并写出过程吸收热量、对外做功、对外放热以及压缩进锅炉过程的相关方程（假定进入汽轮机的蒸汽量为1kg，汽轮机的抽气量为akg）。2.什么是有效能？它与理想功之间有什么区别和联系？（5分）五．计算题（12×4）1.25℃，0.1MPa下组分1和2形成溶液，其体积可由下式表示：V=40－12X1－10X12(cm3/mol)，式中X1为组分1的摩尔分数,V为溶液的摩尔体积.求，；　；　　；　　，　；　　，　２；　　，　２１２EV)(V)(VV)(VV)(VV)(5431211Lewis—Randall定则.2.某气体近似服从1ZBpRT，试计算300KT，1.5MPap条件下该气体的摩尔体积V/3-1mkmol，逸度系数和逸度f。已知：第二维里系数3-10.2mkmolB；0(1)lndpZpp3.4.0MPa，500℃的过热蒸汽，在透平中经绝热膨胀到0.04MPa的饱和蒸汽状态，已知压力/MPa温度/K焓/kJ·kg-1熵/kJ·kg-1·K-1环境水0.1013298104.90.3674过热蒸汽4.07733445.37.0901饱和水0.04309.4151.50.5210饱和蒸汽0.04309.42567.48.3304请回答：（1）该过程可逆否？为什么？（2）该过程的等熵效率？（3）该过程的Wid、Wac、WL、热力学效率η各是多少？(4)求膨胀前后蒸汽有效能的变化△EX。4.某二元溶液，由组分1和2组成，其活度系数和组成的关系式可用下式表示：lnγ1=10X22,lnγ2=10X12。已知380K下饱和蒸汽压为P1S=1.2MPa，P2S=0.6MPa。假设此体系气相可视为理想气体。试计算：（1）GE/（RT）；（2）此溶液在380K下能否形成恒沸物？若能，恒沸点压力和恒沸点组成是多少？