化工熱力學(xué)考試題目三

1、化工熱力學(xué)考試題目3一、選擇題1、關(guān)于化工熱力學(xué)用途的下列說法中不正確的是（ ）A可以判斷新工藝、新方法的可行性； B.優(yōu)化工藝過程； C.預(yù)測反應(yīng)的速率；D.通過熱力學(xué)模型，用易測得數(shù)據(jù)推算難測數(shù)據(jù)，用少量實驗數(shù)據(jù)推算大量有用數(shù)據(jù)；E.相平衡數(shù)據(jù)是分離技術(shù)及分離設(shè)備開發(fā)、設(shè)計的理論基礎(chǔ)。2、純流體在一定溫度下，如壓力低于該溫度下的飽和蒸汽壓，則此物質(zhì)的狀態(tài)為（ ）。A飽和蒸汽 B.飽和液體 C過冷液體 D.過熱蒸汽3、超臨界流體是下列（ ）條件下存在的物質(zhì)。A.高于Tc和高于Pc B.臨界溫度和臨界壓力下 C.低于Tc和高于Pc D.高于Tc和低于Pc4、對單原子氣體和甲烷，其偏心因子，近似

2、等于（ ）。A. 0 B. 1 C. 2 D. 35、關(guān)于化工熱力學(xué)研究特點的下列說法中不正確的是（ ）A、研究體系為實際狀態(tài)。B、解釋微觀本質(zhì)及其產(chǎn)生某種現(xiàn)象的內(nèi)部原因。C、處理方法為以理想態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)加上校正。D、獲取數(shù)據(jù)的方法為少量實驗數(shù)據(jù)加半經(jīng)驗?zāi)Ｐ?。E、應(yīng)用領(lǐng)域是解決工廠中的能量利用和平衡問題。6、關(guān)于化工熱力學(xué)研究內(nèi)容，下列說法中不正確的是（ ）A.判斷新工藝的可行性。 B.化工過程能量分析。 C.反應(yīng)速率預(yù)測。 D.相平衡研究7、(1.5分)0.1Mpa ,400K的1kmol體積約為（ ）A 3326L B 332.6L C 3.326L D 33.268、下列氣體通用常數(shù)R的數(shù)

3、值和單位，正確的是（ ）A B 1.987cal/kmol KC 82.05 D 8.3149、純物質(zhì) PV圖臨界等溫線在臨界點處的斜率和曲率都等于（ ）。A. -1 B. 0 C.1 D. 不能確定10、對理想氣體有（ ）。 11、對單位質(zhì)量，定組成的均相流體體系，在非流動條件下有（ ）。A dH = TdS + Vdp BdH = SdT + Vdp C dH = -SdT + Vdp D. dH = -TdS -Vdp12、對1mol符合狀態(tài)方程的氣體，應(yīng)是（ ）A、R/V； B.R ；C. -R/P ；D.R/T。13、當(dāng)壓力趨于零時，1mol氣體的壓力與體積乘積（PV）趨于（ ）。A

4、. 零 B 無限大 C. 某一常數(shù) D. RT 14、不經(jīng)冷凝，能否將氣體通過其他途徑變成液體？（ ）A.能 B.不可能 C.還缺條件15、對1molVan der Waals氣體，有（ ）。A. (S/V)T=R/(v-b) B. (S/V)T=-R/(v-b)C. (S/V)T=R/(v+b) D. (S/V)T=P/(b-v)16、純物質(zhì)臨界點時，其對比溫度Tr（ ）。A= 0 B< 0 C> 0 D=1 17、當(dāng)壓力趨于零時，1mol氣體的壓力與體積乘積（PV）趨于:a. 零 b. 無限大 c. 某一常數(shù) d. RT 18、下列各式中，化學(xué)勢的定義式是 ( )19、關(guān)于偏摩

5、爾性質(zhì)，下面說法中不正確的是 ( )（A）純物質(zhì)無偏摩爾量 。 （B）T，P一定，偏摩爾性質(zhì)就一定。（C）偏摩爾性質(zhì)是強(qiáng)度性質(zhì)。（D）強(qiáng)度性質(zhì)無偏摩爾量 。20、對無熱溶液，下列各式能成立的是（ ）。A. SE=0，VE=0 B. SE=0，AE=0 C. GE=0，AE=0 D. HE=0，GE= -TSE21、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 C. Margules方程 D .Flory-Huggins方程22、戊醇和水形成的二元三相氣液液平衡狀態(tài)，其自由度F=（ ）。A. 0 B. 1 C. 2 D. 323、在一定的溫度和壓力下二組

6、分體系汽液平衡的條件是（ ）。24、對液相是理想溶液，汽相是理想氣體體系，汽液平衡關(guān)系式可簡化為（ ）。A yi f = xi piS B. yi p =i xi piS C yi p = xi piS D. yi p = xi piS 25、關(guān)于偏摩爾性質(zhì)，下面說法中不正確的是 ( )A純物質(zhì)無偏摩爾量 。 BT，P一定，偏摩爾性質(zhì)就一定。C偏摩爾性質(zhì)是強(qiáng)度性質(zhì)。 D.偏摩爾吉氏函數(shù)等于化學(xué)勢。26.關(guān)于理想溶液，以下說法不正確的是（ ）。A、理想溶液一定符合Lewis-Randall規(guī)則和Henry規(guī)則。B、符合Lewis-Randall規(guī)則或Henry規(guī)則的溶液一定是理想溶液。C、理想溶

7、液中各組分的活度系數(shù)均為1。D、理想溶液所有的超額性質(zhì)均為0。27、等溫等壓下，在A和B組成的均相體系中，若A的偏摩爾體積隨A濃度的減小而減小，則B的偏摩爾體積將隨A濃度的減小而( ) A. 增加 B. 減小 C. 不變 D. 不一定28、苯（1）和環(huán)己烷（2）在303K，0.1013Mpa下形成X1=0.9溶液。此條件下V1=89.96cm3/mol，V2=109.4cm3/mol，=89.99cm3/mol，=111.54cm3/mol，則超額體積VE=（ ）cm3/mol。A. 0.24 B.0 C. -0.24 29、下列偏摩爾吉氏函數(shù)表達(dá)式中，錯誤的為（ ）。 B. 30、下列偏摩爾

8、性質(zhì)與溶液性質(zhì)關(guān)系式中，正確的是n mol溶液性質(zhì)，nM=（ ）。31、混合物中組分i的逸度的完整定義式是( )。A. B. C. D. 32、二元理想稀溶液，其溶質(zhì)和溶劑分別遵守（ ）。 A. Henry規(guī)則和Lewis-Randll規(guī)則. B. Lewis-Randll規(guī)則和Henry規(guī)則.C. 拉烏爾規(guī)則和Lewis-Randll規(guī)則. D. Lewis-Randll規(guī)則和拉烏爾規(guī)則.33、下列化學(xué)勢i和偏摩爾性質(zhì)關(guān)系式正確的是（ ）Ai= i B. i= i C. i=i D. i= i 34、Wilson方程是工程設(shè)計中應(yīng)用最廣泛的方程。以下說法不正確的是( )。A、引入了局部組成的

9、概念以及溫度對i的影響，因此精度高。 B、適用于極性以及締合體系。C、用二元體系的參數(shù)可以推算多元系。 D、適用于液液部分互溶體系。35.等溫汽液平衡數(shù)據(jù)如符合熱力學(xué)一致性，應(yīng)滿足下列條件中（ ）。A. 足夠多的實驗數(shù)據(jù) B. 1 ln（1/2）dX10 C. （ln1）/ PT，X0 D. （ln1）/ TP，X 036、氣體經(jīng)過穩(wěn)流絕熱膨脹，對外作功，如忽略宏觀動能，位能變化，無摩擦損失，則此過程氣體焓值 。 A. 增加 B. 減少 C. 不變 D.不確定37、節(jié)流效應(yīng)T-P圖上轉(zhuǎn)化曲線是表示 的軌跡。A. j=0 B. j<0 C. j>0 38、理想的Rankine循環(huán)工質(zhì)

10、是在汽輪機(jī)中作_膨脹A） 等溫 B) 等壓 C）等焓 D）等熵39、不可逆過程中孤立體系的（ ）A.總熵是增加的， 也是增加的 B.總熵是減少的， 也是減少的C.總熵是減少的， 但是增加的 D. 總熵是增加的，但是減少的 40、卡諾制冷循環(huán)的制冷系數(shù)與( )有關(guān)。A. 制冷劑的性質(zhì) B. 制冷劑的工作溫度C. 制冷劑的循環(huán)速率 D. 壓縮機(jī)的功率41、Rankine循環(huán)是由鍋爐、過熱器、汽輪機(jī)、冷凝器和水泵組成。（ ）A） 正確 B) 錯誤42、蒸汽壓縮制冷中蒸發(fā)器置于高溫空間，冷凝器置于低溫空間。（ ）A） 正確 B) 錯誤43、穩(wěn)態(tài)流動過程的理想功僅取決于體系的初態(tài)與終態(tài)及環(huán)境溫度T0，而

11、與具體的變化途徑無關(guān)。（ ）A） 正確 B) 錯誤44、要對化工過程進(jìn)行節(jié)能改進(jìn)，就必須對理想功、損失功、熱力學(xué)效率進(jìn)行計算和熱力學(xué)分析。（ ）A） 正確 B) 錯誤45、能量是由火用和火無兩部分組成。（ ）A） 正確 B) 錯誤46、關(guān)于制冷原理，以下說法不正確的是（ ）。任何氣體,經(jīng)等熵膨脹后,溫度都會下降 。只有當(dāng)，經(jīng)節(jié)流膨脹后，氣體溫度才會降低。在相同初態(tài)下，等熵膨脹溫度降比節(jié)流膨脹溫度降大。任何氣體,經(jīng)節(jié)流膨脹后,溫度都會下降。47、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.過熱器

12、再加熱48、一封閉體系經(jīng)過一變化，體系從25恒溫水浴吸收熱量8000KJ，體系熵增25KJ/K，則此過程是（ ）。 A. 可逆的 B.不可逆的 C. 不可能的49、關(guān)于制冷循環(huán)，下列說法不正確的是（ ）。A、冬天，空調(diào)的室外機(jī)是蒸發(fā)器。 B、夏天，空調(diào)的室內(nèi)機(jī)是蒸發(fā)器。C、冰箱里冷凍魚肉所需的制冷量是由冷凝器吸收的熱提供的 。 D、冰箱里冷凍魚肉所需的制冷量是由蒸發(fā)器吸收的熱提供的。50、對于蒸汽動力循環(huán)要提高熱效率，可采取一系列措施，以下說法不正確的是（ ）。A. 同一Rankine循環(huán)動力裝置，可提高蒸氣過熱溫度和蒸汽壓力B. 同一Rankine循環(huán)動力裝置，可提高乏氣壓力。C. 對Ran

13、kine循環(huán)進(jìn)行改進(jìn)，采用再熱循環(huán)。D. 對Rankine循環(huán)進(jìn)行改進(jìn)，采用回?zé)嵫h(huán)。51、體系經(jīng)不可逆循環(huán)又回到初態(tài)，則熱溫熵的循環(huán)積分（ ）。A <0 = C >0 52、同一熱機(jī)在夏天的熱機(jī)效率比在冬天的熱機(jī)效率（ ）。 A. 相同 B.低 C.高 D.不一定53、對膨脹作功過程，等熵效率的定義是不可逆絕熱過程的作功量與可逆絕熱過程的作功量之比。（ ）A） 正確 B) 錯誤54、提高汽輪機(jī)的進(jìn)汽溫度和進(jìn)汽壓力可以提高蒸汽動力循環(huán)效率。（ ）A） 正確 B) 錯誤55、氣體從高壓向低壓作絕熱膨脹時，膨脹后氣體的壓力溫度必然降低。（ ）A） 正確 B) 錯誤二、填空題1、(2分)

14、在PT圖上純物質(zhì)三種聚集態(tài)互相共存處稱 。2、(2分)常用的 8個熱力學(xué)變量 P、V、T、S、h、U、A、G可求出一階偏導(dǎo)數(shù)336個，其中獨(dú)立的偏導(dǎo)數(shù)共112個，但只有6個可通過實驗直接測定，因此需要用 將不易測定的狀態(tài)性質(zhì)偏導(dǎo)數(shù)與可測狀態(tài)性質(zhì)偏導(dǎo)數(shù)聯(lián)系起來。3、(2分)純物質(zhì) P-V圖臨界等溫線在臨界點處的斜率 _， 曲率為 _。4、(2分)麥克斯韋關(guān)系式的主要作用是 。5、(2分)描述流體PVT關(guān)系的立方型狀態(tài)方程是 _三次方的物態(tài)方程。6、(2分)剩余性質(zhì)的定義是 =_。7、(2分)理想溶液的過量性質(zhì)ME等于 。8、(6分)由于鄰二甲苯與對二甲苯、間二甲苯的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)相近，因此它們混合時

15、會形成_溶液，它們的H=_，V=_。9、(2分)二元混合物容積表達(dá)式為V=X1V1+X2V2+X1X2，如選同溫同壓下符合Lewis-Randll規(guī)則的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)就有 V= 。10、(4分)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 X1dln1+_ = _ 。11、(2分)溶液中組分i的活度系數(shù)的定義是 i =_。12、(2分)對封閉體系，單位質(zhì)量能量平衡方程式是_,對穩(wěn)定流動體系單位質(zhì)量能量的平衡方程式是_.13、(2分)孤立體系的熵增表達(dá)式是_14、(2分)一定狀態(tài)下體系的火用指體系由該狀態(tài)達(dá)到與 時，此過程理想功。15、(2分)穩(wěn)流體系熵方程中熵產(chǎn)生是體系

16、內(nèi)部 所引起的。16、(2分)純物質(zhì)T-S圖兩相區(qū)水平線段（結(jié)線）長度表示 大小。17、(2分)能量平衡時以熱力學(xué) 為基礎(chǔ)，有效能平衡時以熱力學(xué)為基礎(chǔ)。判斷題1、(1分)一定壓力下，純物質(zhì)的泡點溫度和露點溫度是相同的，且等于沸點。( )2、(1分)在TS圖上, 空氣和水蒸氣一樣,在兩相區(qū)內(nèi),等壓線和等溫線是重合的。 ( ) 3、(1分)由于鄰二甲苯與對二甲苯、間二甲苯的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)相近，因此它們混合時會形成理想溶液。( )4、(1分)二元共沸物的自由度為2。( )5、(1分)理想溶液各組分的活度系數(shù)和活度為1。( )6、(1分)逸度也是一種熱力學(xué)性質(zhì), 溶液中組分i的分逸度與溶液逸度的關(guān)系為（

17、）7、(2分)冬天，使室溫由10升至20，空調(diào)比電加熱器更省電。 ( )8、(2分)對不可逆絕熱循環(huán)過程，由于其不可逆性，孤立體系的總熵變大于0。 ( )9、(2分)理想功Wid是指體系的狀態(tài)變化是在一定的環(huán)境條件下按以完全可逆過程進(jìn)行時，理論上可能產(chǎn)生的最大功或者必須消耗的最小功，因此理想功就是可逆功，同時也是的負(fù)值。( )10、(2分)損失功與孤立體系的總熵變有關(guān)，總熵變越大，損失功越大，因此應(yīng)該盡量減少體系的不可逆性。( )11、(2分)理想功Wid是指體系的狀態(tài)變化是在一定的環(huán)境條件下按以完全可逆過程進(jìn)行時，理論上可能產(chǎn)生的最大功或者必須消耗的最小功，因此理想功就是可逆功，同時也是的負(fù)

18、值。( )四、名詞解釋1、(5分)偏離函數(shù)2、(5分)偏心因子3、(5分)廣度性質(zhì)4、(5分)R-K方程(Redlich-Kwong 方程)5、(5分)偏摩爾性質(zhì)6、(5分)超額性質(zhì)7、(5分)理想溶液8、(5分)活度五、簡答題1、(8分)簡述偏離函數(shù)的定義和作用。2、(8分)甲烷、乙烷具有較高的燃燒值，己烷的臨界壓力較低，易于液化，但液化石油氣的主要成分既不是甲烷、乙烷也不是己烷，而是丙烷、丁烷和少量的戊烷。試用下表分析液化氣成分選擇的依據(jù)。物質(zhì)臨界溫度臨界壓力正常沸點燃燒值Tc，Pc，atmTB，kJ/g甲烷-82.6245.36-161.4555.6乙烷32.1848.08-88.655

19、2.0丙烷96.5941.98-42.1550.5正丁烷151.937.43-0.549.6正戊烷196.4633.3236.0549.1正己烷234.429.8068.7548.43、(6分)工程上常見的汽液平衡問題有哪些類型？4、(6分)相平衡的熱力學(xué)一致性檢驗5、(6分)卡諾定理的主要內(nèi)容是是么？6、(6分)如何利用熱力學(xué)第一定律測量濕蒸汽的干度？7、(6分)什么是理想功、損失功？六、圖示或計算題1、(20分)在T-S圖上畫出下列各過程所經(jīng)歷的途徑（注明起點和箭頭方向），并說明過程特點：如G=0 （1）飽和液體節(jié)流膨脹； （2）飽和蒸汽可逆絕熱膨脹； （3）從臨界點開始的等溫壓縮； （4

20、）過熱蒸汽經(jīng)冷卻冷凝為過冷液體（壓力變化可忽略）。2、(15分)25，0.1MPa下，組分1和2形成二元溶液，其溶液的摩爾焓為H =600180X1 20X13 (J /mol) . 式中X1 為組分1的摩爾分?jǐn)?shù), 標(biāo) 準(zhǔn) 態(tài) 按Lewis-Randall定 則計算，求（15分）3、(15分)已知某含組分 1 和 2的二元溶液，可用 ln1=AX22 , ln2=A X12 關(guān)聯(lián)，A可視為常數(shù)， 60 下達(dá)汽液平衡時能形成共沸物，現(xiàn)測得60下 1 = 14.7, P1S = 0.0174MPa, P2S = 0.0667MPa，設(shè)汽相可視為理想氣體。試求：GE表達(dá)式；A值；（3）60º

21、;C下恒沸點組成和平衡蒸汽壓。4、(15分)某動力循環(huán)的蒸汽透平機(jī)，進(jìn)入透平的過熱蒸汽為2.0MPa，400，排出的氣體為0.035MPa飽和蒸汽，若要求透平機(jī)產(chǎn)生3000kW功率，問每小時通過透平機(jī)的蒸汽流量是多少？其熱力學(xué)效率是等熵膨脹效率的多少？假設(shè)透平機(jī)的熱損失相當(dāng)于軸功的5%。5、(15分)試比較如下幾種水蒸汽，水和冰的有效能大小。設(shè)環(huán)境溫度為298K。0.15MPa，160，過熱蒸汽；0.3MPa， 160，過熱蒸汽；0.07MPa，100，過冷蒸汽；100，飽和蒸汽；0.1MPa，100，飽和水；0.1MPa，0，冰。參考答案一、選擇題1、(1.5分)C2、(1.5分)D3、(1

22、.5分)A4、(1.5分)A5、(1.5分)B6、(1.5分)C7、(1.5分)D8、(1.5分)A9、(1.5分)B10、(1.5分)C11、(1.5分)A12、(1.5分)C13、(1.5分)D14、(1.5分)A15、(1.5分)A16、(1.5分)D17、(1.5分)18、(1分)A19、(1分)B20、(1分)D21、(1分)C22、(1分)B23、(1分)A24、(1分)D25、(1分)B26、(1分)B27、(1分)A28、(1分)A29、(1分)D30、(1分)D31、 (1分)A32、(1分)A33、(1分)C34、 (1分)D35、B36、(1.5分)B37、(1.5分)A

23、38、(1.5分)D39、(1.5分)D40、(1.5分)B41、(1.5分)A42、(1.5分)B43、(1.5分)A44、(1.5分)A45、(1.5分)A46、(1.5分)D47、(1.5分)B48、(1.5分)C49、(1.5分)C50、(1.5分)B51、(1.5分)A52、(1.5分)B53、(1.5分)A54、(1.5分)A55、(1.5分)A二、填空題(共6小題，12分)1、(2分)三相點2、(2分)Maxwell關(guān)系式3、(2分)0,04、(2分)將不易測定的狀態(tài)性質(zhì)偏導(dǎo)數(shù)與可測狀態(tài)性質(zhì)偏導(dǎo)數(shù)聯(lián)系起來.5、(2分)體積6、(2分)M-M '(T,P一定)7、(2分)0

24、8、(6分)理想溶液，0，09、(2分)V =X1X210、(4分) X2 d2 , =011、(2分)ai/Xi12、(2分)UQW H1/2U2+gz=Q+Ws 或HEkEpQWs13、(2分)ds014、(2分)環(huán)境基態(tài)完全平衡15、(2分)不可逆性16、(2分)汽化熵17、(2分)第一定律；第二定律三、判斷題1、(1分)2、(1分)×3、(1分)4、(1分)×5、(1分)×6、(1分)×7、(2分)8、(2分)×9、(2分)×10、(2分)11、(2分)×四、名詞解釋1、(5分) 指氣體真實狀態(tài)下的熱力學(xué)性質(zhì)M與同一

25、T，P下當(dāng)氣體處于理想狀態(tài)下熱力學(xué)性質(zhì)M* 之間的差額。2、(5分) 表示分子與簡單的球形流體（氬，氪、氙）分子在形狀和極性方面的偏心度。3、(5分)無4、(5分)無5、(5分)偏摩爾性質(zhì) 在T、P和其它組分量nj均不變情況下，向無限多的溶液中加入1mol的組分i所引起的一系列熱力學(xué)性質(zhì)的變化。6、(5分)超額性質(zhì)的定義是 ME = M -Mid，表示相同溫度、壓力和組成下，真實溶液與理想溶液性質(zhì)的偏差。ME 與ME意義相同。其中GE是一種重要的超額性質(zhì)，它與活度系數(shù)相關(guān)。7、(5分)理想溶液有二種模型（標(biāo)準(zhǔn)態(tài)）：iid= Xi fi （LR） 和iid= Xi ki（HL）有三個特點：同分子

26、間作用力與不同分子間作用力相等，混合過程的焓變化，內(nèi)能變化和體積變化為零，熵變大于零，自由焓變化小于零。8、(5分)無五、簡答題1、(8分)偏離函數(shù)定義， 指氣體真實狀態(tài)下的熱力學(xué)性質(zhì)M與同一T，P下當(dāng)氣體處于理想狀態(tài)下熱力學(xué)性質(zhì)M* 之間的差額。如果求得同一T，P下MR ，則可由理想氣體的M* 計算真實氣體的M 或M。2、(8分)（1）雖然甲烷具有較高的燃燒值，但在它的臨界溫度遠(yuǎn)低于常溫，而乙烷的臨界溫度也低于夏天的最高溫度，也就是說，即使壓力再高，也不能使它們液化。（2）盡管己烷的臨界壓力較低，但它的正常沸點遠(yuǎn)高于常溫，即在常溫它不易氣化，不利于燃燒。3、(6分)無4、(6分)用熱力學(xué)的普遍原理來檢驗實驗數(shù)據(jù)的可靠性。檢驗的基本公式是Gibbs-Duhem方程。該方程確立了混合物中所有組分的逸度（或活度系數(shù)）之間的相互關(guān)系。常用的方法是面積檢驗法和點檢驗法。汽液平衡數(shù)據(jù)的熱力學(xué)一致性是判斷數(shù)據(jù)可靠性的必要條件，但不是充分條件。3. 相平衡的熱力學(xué)一致性檢驗5、(6分)所有工作于等溫?zé)嵩春偷葴乩湓粗g的熱機(jī)，以可逆熱機(jī)效率最大，所有工作于等溫?zé)嵩春偷葴乩湓粗g的可逆熱機(jī)其效率相等，與工作介質(zhì)無關(guān)。 max1T2/T16、(6分)采用節(jié)流原理，當(dāng)濕蒸汽充分節(jié)流后變?yōu)檫^熱蒸汽，測定過熱蒸汽