化工熱力學(xué)期末試卷(B卷)及答案 期末考題 (鄭州大學(xué)2002級(jí))

附件120XX級(jí)化工熱力學(xué)課程試題（B卷）題號(hào)分?jǐn)?shù)一二三四五六七總分合分人：復(fù)查人：分?jǐn)?shù)一、選擇題（每小題1分，共20分）1．汽液平衡計(jì)算方程式y(tǒng)iP=γixiPiS適用于（）A．完全理想體系B．化學(xué)體系C．非理想體系D．完全非理想體系2．氣體真空節(jié)流膨脹產(chǎn)生冷效應(yīng)時(shí)的微分節(jié)流系數(shù)是（）A．μ=0B．μ>0C．μ<0D．不確定3．已知溶液的xi與γi，則溶液超額自由焓GE的計(jì)算式為：（）A．GE=RTC．GE=RT評(píng)卷人ilnxiB．GE=RTxilniExlnxD．G=RTlnxiiiiE4．下列關(guān)系式哪個(gè)適用于理想溶液（）A．ΔV=H=ΔG=ΔHi=0B．ΔVi=ΔUiGiSi=0C．Vi=UiGiSi=0D．ΔS=ΔGS=G=05．在眾多狀態(tài)方程式中，能從理論上加以證明的是（）A．R——K方程B．維里方程C．范德華方程D．馬丁-候方程6．常壓下某液體沸騰時(shí)，保持不變的熱力學(xué)性質(zhì)是（）A．摩爾體積B．摩爾熵C．摩爾自由焓D．摩爾內(nèi)能7.混合物的逸度f(wàn)與組分逸度f(wàn)i之間的關(guān)系是（）A．f=C．f=xifiB．f=fi^i^^xlnfiD．lnf=xlnfi^i/xi8．由于溫差引起兩個(gè)物系之間進(jìn)行熱交換，那么包括這兩個(gè)物系的絕熱體系的熵變?yōu)椋ǎ〢．正值B．負(fù)值C．零D．不定值9．維里方程PV=a（1+B`P+C`P2+……）中a等于（）A．RT+BB．RTC．R2TD．RT210．已知Wilson方程中l(wèi)n1ln(x112x2)x2lnγ1221，那么，xxxx122221111=（）A．1-ln1221B．1-ln2112C．1D．ln211211．在同一溫度下，單組分體系T—S圖上各等壓線隨熵值的增大，壓力將（）A．增大B．減小C．不變D．不一定12．理想功實(shí)現(xiàn)的條件為（）A．完全不可逆B．完全可逆C．部分可逆D．部分不可逆13．對(duì)理想的氣體混合物，下列關(guān)系式正確的是（）A．iiB．i1C．=1D．iP14．可逆絕熱膨脹過(guò)程的特征是（）A．等焓B．等熵C．等溫D．等壓15．絕熱可逆膨脹過(guò)程線在T—S圖上是（）A．是平行于橫坐標(biāo)的直線B．是平行于縱坐標(biāo)的直線C．是沿等焓線變化的D．是沿等干度線變化的16．三參數(shù)普遍化方法中的普壓法的應(yīng)用條件是（）A．Vr>2B．Vr<2C．Vr=2D．Tr>417．偏摩爾性質(zhì)是（）A．強(qiáng)度性質(zhì)B．容量性質(zhì)C．超額性質(zhì)D．剩余性質(zhì)18．判斷恒溫恒壓條件下化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的公式是（）A．xii0B．ii0C．dε=0D．xilni019．某體系進(jìn)行不可逆循環(huán)時(shí)的熵變?yōu)椋ǎ〢．ΔS﹥0，ΔS=0B．ΔS=0，ΔS﹥0C．ΔS=0，ΔS=0D．ΔS﹥0，ΔS﹥020．若物系被要求冷卻到-15℃，則氨制冷循環(huán)中，氨蒸汽溫度應(yīng)該選以下哪一種溫度為宜（）A．-15℃B．-10℃C．-20℃D．-45℃二、填空題：（每空1分，共10分）分?jǐn)?shù)評(píng)卷人1．第二維里系數(shù)B是物性及的函數(shù)。2．體積膨脹系數(shù)的定義式為：1V那么，理想氣體的體積膨脹系數(shù)為。VTP3．γi>1的二元共沸物系,是具有壓力共沸點(diǎn)的物系。4．超額性質(zhì)定義為：5．fi^Vfi的條件是^L6．復(fù)雜反應(yīng)體系中，物質(zhì)摩爾數(shù)ni與反應(yīng)進(jìn)度εj之間的普遍關(guān)系式是。7．汽液平衡數(shù)據(jù)熱力學(xué)一致性校驗(yàn)的理論依據(jù)是。8．組分逸度等于分壓的氣體是。9．能量平衡時(shí)以熱力學(xué)為基礎(chǔ)，有效能平衡時(shí)以熱力學(xué)為基礎(chǔ)。三、判斷題（正確的在題后括號(hào)內(nèi)劃“√”，錯(cuò)誤的劃“×”。每小題1分，共10分）1．普遍化三參數(shù)求取壓縮因子z的方法有普維法和普壓法兩種，在Vr≥2時(shí),應(yīng)采用普壓法。（）2．流體流經(jīng)透平時(shí),所做的可逆軸功ws-pdV。()3．體系熵增大的過(guò)程必為不可逆過(guò)程。（）4．當(dāng)壓力趨近于零時(shí)，剩余焓ΔH＝0（）5．理想氣體等溫壓縮過(guò)程的焓ΔH＝0（）分?jǐn)?shù)評(píng)卷人6．三參數(shù)普遍化方法中，第二維里系數(shù)B與偏心因子ω的關(guān)系是：B=B0+ωB17．以Lewis－Randall定則為基礎(chǔ)，其標(biāo)準(zhǔn)態(tài)逸度f(wàn)i0為溶液溫度和壓力下所對(duì)應(yīng)的純祖分i的逸度f(wàn)i（）8．活度系數(shù)的數(shù)值取決于真實(shí)溶液的性質(zhì)，與標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的選擇性無(wú)關(guān)。（）9．γi<1的體系的恒沸點(diǎn)為最低溫度恒沸點(diǎn)。（）10．二元完全理想體系中i組份的汽液平衡比Ki=Pis/P。（）分?jǐn)?shù)四、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共10分）1試證明單組分系統(tǒng)T－S圖上等壓線的斜率大于零。2指出真實(shí)溶液的超額焓VE與混合過(guò)程焓變化ΔV的關(guān)系并說(shuō)明原因。分?jǐn)?shù)五、論證題（5分）評(píng)卷人評(píng)卷人試按熱力學(xué)觀點(diǎn)分析如下活度系數(shù)方程的正確性（A、B僅是T、P的函數(shù)）：ln1Ax222(A-B)ln22Bx12(B-A)六、計(jì)算分析題：（共45分）1某工廠采用氨壓縮制冷，制冷能力Q=200000kJ·h，操作條件如右圖，且已知：H=1661kJ·kg，H=1890kJ·kg，H=560kJ·kg，H=535kJ·kg求：（1）制冷劑循環(huán)量（kJ·h）；（2）壓縮機(jī)消耗功率（kW）；（3）該循環(huán)的制冷系數(shù)；（4）冷凝器的熱負(fù)荷。分?jǐn)?shù)評(píng)卷人2.計(jì)算500K，100KJ恒溫?zé)嵩淳哂械挠行芘c無(wú)效能分別為多少？T0=298K。3.某二元體系50℃的液相組成為x=30%(mol分率)，P=0.431KPa,P=24.9KPa,假設(shè)汽相是理想氣體混合物，液相的活度系數(shù)分別為γ＝2.92，γ＝1.17，試計(jì)算該體系汽液平衡時(shí)的汽相組成和平衡壓力。4．某氣體在300K,1.013×10Pa下可視為理想氣體，試求此氣體在500K,1.013×10Pa下的焓值。已知：（1）在300K,1.013×10Pa時(shí)，H=0(2)在500K,1.013×10Pa時(shí)，剩余焓ΔH＝5000KJ?Kmol(3)C=100KJ?Kmol?K5.某三元?dú)怏w混合物的組成為x1=0.20，x2=0.35，x3=0.45，在6.0MPa和75℃時(shí)其組分逸度系數(shù)分別為0.7,0.6,0.9。試求此混合物的逸度。20XX級(jí)化工熱力學(xué)試題（B卷）答案一、選擇題（20分）1.B2.D3.B4.A5.B6.C7.D8.A9.B10.A11.B12.B13.A14.B15.B16B17A18.B19.B20.C二、填空題（10分）1.溫度2.R/PV或1/T3.最大4.M6.dnRMMid5.汽液平衡d7.Gibbs-Duhem方程8.理想氣體的混合物9.熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律三、判斷題（10分）1.×2.×3.×4.√5.√6.×7.√8.×9.×10.√THTTH)(SHSHS四、簡(jiǎn)答題（10分）1（5分）.解：HHCTTSTT0SC2.（5分）解：HEHHidHEHHid對(duì)于理想溶液：H0HHHEHHidHEHH五、論述題（5分）解：恒溫恒壓下GDEqxdlnii0（2分）x1dln1dln2x20dx1dx1dx1dx2（1分）x1dln1dln1x12Ax1x2dx1dx2x2dln22Bx1x2dx1dln1dln1x22Ax1x22Bx1x22x1x2(BA)（2分）dx1dx2x1當(dāng)A=B時(shí)，符合熱力學(xué)一致性檢驗(yàn)六、計(jì)算分析題45分）1.（14分）解：(1)單位制冷量：q0H1H516615351126kJ/kg（2分）制冷劑循環(huán)量：mQ0q0200000/1126177.62kg/h（2分）（2）單位制冷劑消耗的功：WsH2H118901661229kJ/kg（2分）壓縮機(jī)消耗的功率：pmW177.62229/360011.30KW（2分）3600（3）制冷系數(shù)：q11264.92（2分）W229（4）單位制冷劑放熱量：q2H5H253518901355kJ/kg（2分）冷凝器熱負(fù)荷：Q21355177.62240615kJ（2分）2.（6分）解：有效能：298TB10Q(1)10040.4kJ（3分）T500無(wú)效能：B10040.459.6KJ（3分）3.（10分）解：低壓下汽液平衡的計(jì)算式為：yPxP（4分）PyPxPxPxP（4分）2.920.30.4311.17*0.7*24.920.7707kPayxPP2.920.30.4310.01818（1分）20