化工熱力學(xué)復(fù)習(xí)題及答案

化工熱力學(xué)復(fù)習(xí)題及答案20734化工熱力學(xué)復(fù)習(xí)題及答案20734/化工熱力學(xué)復(fù)習(xí)題及答案20734《化工熱力學(xué)》課程模擬考試試卷A開(kāi)課學(xué)院：化工學(xué)院，專(zhuān)業(yè)：材料化學(xué)工程考試形式：，所需時(shí)間：分鐘考生姓名：學(xué)號(hào)：班級(jí)：任課教師：題序一二三總分1234512得分評(píng)卷人一、基本概念題(共40分，每小題2分)(選擇、填空與判斷題，判斷題對(duì)的寫(xiě)T，錯(cuò)的寫(xiě)F)1．理想氣體的壓縮因子，但由于分子間相互作用力的存在，實(shí)際氣體的壓縮因子。(A)小于1(B)大于1(C)可能小于1也可能大于1(D)說(shuō)不清楚2．甲烷，處在時(shí)，甲烷的壓力為。(A)15.33MPa(B)2.7594MPa；(C)1.3797MPa(D)1.1746MPa3．關(guān)于建立狀態(tài)方程的作用，以下敘述不正確的是。(A)可以解決由于實(shí)驗(yàn)的p-V-T數(shù)據(jù)有限無(wú)法全面了解流體p-V-T行為的問(wèn)題。(B)可以解決實(shí)驗(yàn)的p-V-T數(shù)據(jù)精確度不高的問(wèn)題。(C)可以從容易獲得的物性數(shù)據(jù)(p、V、T、x)來(lái)推算較難測(cè)定的數(shù)據(jù)(H，U，S，G)。(D)可以解決由于p-V-T數(shù)據(jù)離散不便于求導(dǎo)和積分，無(wú)法獲得數(shù)據(jù)點(diǎn)以外的p-V-T的問(wèn)題。4．對(duì)于流體混合物，下面式子錯(cuò)誤的是。(A)(B)(C)理想溶液的，(D)理想溶液的，5．剩余性質(zhì)的概念是表示什么差別的。(A)真實(shí)溶液與理想溶液(B)理想氣體與真實(shí)氣體(C)濃度與活度(D)壓力與逸度6．純物質(zhì)在臨界點(diǎn)處的狀態(tài)，通常都是。(A)氣體狀態(tài) (B)液體狀態(tài)(C)固體狀態(tài) (D)氣液不分狀態(tài)7．關(guān)于化工熱力學(xué)研究?jī)?nèi)容，下列說(shuō)法中不正確的是()。(A)判斷新工藝的可行性 (B)反應(yīng)速率預(yù)測(cè)(C)化工過(guò)程能量分析 (D)相平衡研究8．對(duì)單位質(zhì)量，定組成的均相流體系統(tǒng)，在非流動(dòng)條件下有。(A)(B)(C)(D)9．對(duì)1mol符合VanderWaals狀態(tài)方程的氣體，有。(A)(B)(C)(D)10．汽液平衡關(guān)系的適用的條件_______。(A)無(wú)限制條件 (B)低壓條件下的非理想液相(C)理想氣體和理想溶液 (D)理想溶液和非理想氣體11．在Θ條件下，高分子溶液中溶劑的熱力學(xué)性質(zhì)為零的是。(A)過(guò)量偏摩爾混合熱 (B)過(guò)量偏摩爾混合熱(C)過(guò)量化學(xué)位 (D)過(guò)量偏摩爾熱力學(xué)能12．在Θ條件下，高分子溶液的Flory-Huggins相互作用參數(shù)χ為。(A)χ>0 (B)χ<0(C)χ=0 (D)χ=1/213．當(dāng)物體的溫度大于其臨界溫度、壓力大于其臨界壓力時(shí)，該物體所處的狀態(tài)稱(chēng)為超臨界流體。()14．若忽略動(dòng)能或位能的變化，穩(wěn)流過(guò)程的能量平衡式為：，則該式對(duì)可逆與不可逆過(guò)程均適用。()15．工程上，制冷循環(huán)的實(shí)際軸功可按下式計(jì)算：。()16．對(duì)絕熱混合過(guò)程，物系熵變。()17．物系狀態(tài)變化時(shí)所具有的最大作功能力稱(chēng)為理想功，它的數(shù)值大小與環(huán)境狀態(tài)無(wú)關(guān)。 ()18．理想溶液，。19．對(duì)二元溶液，溶液性質(zhì)M與其組份的偏摩爾性質(zhì)和之間的關(guān)系為。20．節(jié)流過(guò)程為過(guò)程?？赡娼^熱壓縮（膨脹）過(guò)程為過(guò)程。二、計(jì)算題(50分，共5小題，每小題10分)1．試用普遍化Virial方程計(jì)算丙烷氣體在378K、0.507MPa下的剩余焓和剩余熵。已知丙烷的物性參數(shù)為：、、。剩余焓與剩余熵的計(jì)算公式為：；其中：；，、分別為對(duì)比溫度和對(duì)比壓力。2．在473K、5MPa下二元?dú)怏w混合物的逸度系數(shù)滿足下列關(guān)系：，式中，為組分1和組分2的摩爾分率，試求、的表達(dá)式，并求出當(dāng)時(shí)的、各為多少？已知：。3．已知環(huán)己烷(1)－苯酚(2)二元系統(tǒng)在144℃的氣液平衡形成恒沸物，恒沸物組成。已知144℃時(shí)物質(zhì)的飽和蒸氣壓，。該溶液的過(guò)量Gibbs函數(shù)與組成的關(guān)系為，其中B僅是溫度的函數(shù)。求該二元系在時(shí)的平衡壓力及氣相組成，假設(shè)氣相近似為理想氣體。已知：①活度系數(shù)與過(guò)量偏摩爾Gibbs函數(shù)之間的關(guān)系為；②汽液相平衡關(guān)系符合關(guān)系式。題二、4小題附圖4．某冷凍裝置每小時(shí)必需獲得冷凍量，它采用氨蒸汽壓縮制冷循環(huán)。該循環(huán)的運(yùn)行如下圖所示，并已知各關(guān)鍵點(diǎn)的焓值為，，，試求該制冷循環(huán)中每氨的冷凍能力，氨的循環(huán)速率，壓縮機(jī)所需的功，制冷系數(shù)。已知制冷系數(shù)為題二、4小題附圖5．在溫度308K下的PS-環(huán)己烷溶劑，當(dāng)溶液濃度為，其滲透壓為4.3Pa，試根據(jù)Flory-Huggins溶液理論求此溶液的第二Virial系數(shù)、Flory-Huggins相互作用參數(shù)、PS的和PS的分子量。已知Virial方程為，相互作用參數(shù)與溶解度參數(shù)的關(guān)系為，，環(huán)己烷的摩爾體積為。三、簡(jiǎn)答題(10分，每小題5分)①何為高分子理想溶液？試比較小分子理想溶液與高分子理想溶液的不同點(diǎn)。②可用Flory-Huggins相互作用參數(shù)χ和第二Virial系數(shù)來(lái)判斷溶劑優(yōu)劣試問(wèn)它們分別為何值時(shí)，溶劑是高分子化合物的良溶劑、溶劑、非溶劑以及高分子在上述三種溶液中的熱力學(xué)特征和形態(tài)是怎樣的《化工熱力學(xué)》課程模擬考試試卷A(答案)開(kāi)課學(xué)院：化工學(xué)院，專(zhuān)業(yè)：材料化學(xué)工程考試形式：，所需時(shí)間：分鐘考生姓名：學(xué)號(hào)：班級(jí)：任課教師：題序一二三總分1234512得分評(píng)卷人一、基本概念題(共40分，每小題2分)(選擇、填空與判斷題，判斷題對(duì)的寫(xiě)T，錯(cuò)的寫(xiě)F)1．理想氣體的壓縮因子，但由于分子間相互作用力的存在，實(shí)際氣體的壓縮因子(C)。(A)小于1(B)大于1(C)可能小于1也可能大于1(D)說(shuō)不清楚2．甲烷，處在時(shí)，甲烷的壓力為(C)。(A)15.33MPa(B)2.7594MPa；(C)1.3797MPa(D)1.1746MPa3．關(guān)于建立狀態(tài)方程的作用，以下敘述不正確的是(B)。(A)可以解決由于實(shí)驗(yàn)的p-V-T數(shù)據(jù)有限無(wú)法全面了解流體p-V-T行為的問(wèn)題。(B)可以解決實(shí)驗(yàn)的p-V-T數(shù)據(jù)精確度不高的問(wèn)題。(C)可以從容易獲得的物性數(shù)據(jù)(p、V、T、x)來(lái)推算較難測(cè)定的數(shù)據(jù)(H，U，S，G)。(D)可以解決由于p-V-T數(shù)據(jù)離散不便于求導(dǎo)和積分，無(wú)法獲得數(shù)據(jù)點(diǎn)以外的p-V-T的問(wèn)題。4．對(duì)于流體混合物，下面式子錯(cuò)誤的是(D)。(A)(B)(C)理想溶液的，(D)理想溶液的，5．剩余性質(zhì)的概念是表示什么差別的(B)。(A)真實(shí)溶液與理想溶液(B)理想氣體與真實(shí)氣體(C)濃度與活度(D)壓力與逸度6．純物質(zhì)在臨界點(diǎn)處的狀態(tài)，通常都是(D)。(A)氣體狀態(tài) (B)液體狀態(tài)(C)固體狀態(tài) (D)氣液不分狀態(tài)7．關(guān)于化工熱力學(xué)研究?jī)?nèi)容，下列說(shuō)法中不正確的是(B)。(A)判斷新工藝的可行性 (B)反應(yīng)速率預(yù)測(cè)(C)化工過(guò)程能量分析 (D)相平衡研究8．對(duì)單位質(zhì)量，定組成的均相流體系統(tǒng)，在非流動(dòng)條件下有(A)。(A)(B)(C)(D)9．對(duì)1mol符合VanderWaals狀態(tài)方程的氣體，有(A)。(A)(B)(C)(D)10．汽液平衡關(guān)系的適用的條件___(B)_。(A)無(wú)限制條件 (B)低壓條件下的非理想液相(C)理想氣體和理想溶液 (D)理想溶液和非理想氣體11．在Θ條件下，高分子溶液中溶劑的熱力學(xué)性質(zhì)為零的是(C)。(A)過(guò)量偏摩爾混合熱 (B)過(guò)量偏摩爾混合熱(C)過(guò)量化學(xué)位 (D)過(guò)量偏摩爾熱力學(xué)能12．在Θ條件下，高分子溶液的Flory-Huggins相互作用參數(shù)χ為(D)。(A)χ>0 (B)χ<0(C)χ=0 (D)χ=1/213．當(dāng)物體的溫度大于其臨界溫度、壓力大于其臨界壓力時(shí)，該物體所處的狀態(tài)稱(chēng)為超臨界流體。(T)14．若忽略動(dòng)能或位能的變化，穩(wěn)流過(guò)程的能量平衡式為：，則該式對(duì)可逆與不可逆過(guò)程均適用。(T)15．工程上，制冷循環(huán)的實(shí)際軸功可按下式計(jì)算：。(F)16．對(duì)絕熱混合過(guò)程，物系熵變。(T)17．物系狀態(tài)變化時(shí)所具有的最大作功能力稱(chēng)為理想功，它的數(shù)值大小與環(huán)境狀態(tài)無(wú)關(guān)。 (F)18．理想溶液1，。19．對(duì)二元溶液，溶液性質(zhì)M與其組份的偏摩爾性質(zhì)和之間的關(guān)系為。20．節(jié)流過(guò)程為等焓過(guò)程?？赡娼^熱壓縮（膨脹）過(guò)程為等熵過(guò)程。二、計(jì)算題(50分，共5小題，每小題10分)1．試用普遍化Virial方程計(jì)算丙烷氣體在378K、0.507MPa下的剩余焓和剩余熵。已知丙烷的物性參數(shù)為：、、。剩余焓與剩余熵的計(jì)算公式為：；其中：；，、分別為對(duì)比溫度和對(duì)比壓力。解：，，2．在473K、5MPa下二元?dú)怏w混合物的逸度系數(shù)滿足下列關(guān)系：，式中，為組分1和組分2的摩爾分率，試求、的表達(dá)式，并求出當(dāng)時(shí)的、各為多少？已知：。解：，則：，又，因此，當(dāng)p=5MPa，時(shí)，3．已知環(huán)己烷(1)－苯酚(2)二元系統(tǒng)在144℃的氣液平衡形成恒沸物，恒沸物組成。已知144℃時(shí)物質(zhì)的飽和蒸氣壓，。該溶液的過(guò)量Gibbs函數(shù)與組成的關(guān)系為，其中B僅是溫度的函數(shù)。求該二元系在時(shí)的平衡壓力及氣相組成，假設(shè)氣相近似為理想氣體。已知：①活度系數(shù)與過(guò)量偏摩爾Gibbs函數(shù)之間的關(guān)系為；②汽液相平衡關(guān)系符合關(guān)系式。解：，則：，由氣液相平衡關(guān)系及恒沸點(diǎn)關(guān)系知：，代入數(shù)據(jù)得：，解得當(dāng)，，；同理，，題二、4小題附圖4．某冷凍裝置每小時(shí)必需獲得冷凍量，它采用氨蒸汽壓縮制冷循環(huán)。該循環(huán)的運(yùn)行如下圖所示，并已知各關(guān)鍵點(diǎn)的焓值為，，，試求該制冷循環(huán)中每氨的冷凍能力，氨的循環(huán)速率，壓縮機(jī)所需的功，制冷系數(shù)。已知制冷系數(shù)為題二、4小題附圖解：5．在溫度308K下的PS-環(huán)己烷溶劑，當(dāng)溶液濃度為，其滲透壓為4.3Pa，試根據(jù)Flory-Huggins溶液理論求此溶液的第二Virial系數(shù)、Flory-Huggins相互作用參數(shù)、PS的和PS的分子量。已知Virial方程為，相互作用參數(shù)與溶解度參數(shù)的關(guān)系為，，環(huán)己烷的摩爾體積為。解：，因?yàn)榄h(huán)己烷是PS的溶劑，因此，。根據(jù)，已知，而，因此三、簡(jiǎn)答題(10分，每小題5分)：①何為高分子理想溶液？試比較小分子理想溶液與高分子理想溶液的不同點(diǎn)。解答：在溫度下，高分子溶液的過(guò)量化學(xué)位為零，是高分