化工热力学试卷A

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2012-2013 学年第 1 学期考试试卷 A 卷

考试科目 化工热力学 考试方式 闭 完成时限 2小时 拟题人 许茂乾 审核人 批准人 13年 1 月 8 日

命题：

一、选择题(共20小题，每小题1.5分，共30分) 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.优化工艺过程。 C.预测反应的速率。

D.通过热力学模型，用易测得数据推算难测数据；用少量实验数据推算大量有用数据。

E.相平衡数据是分离技术及分离设备开发、设计的理论基础。

2、对单原子气体和甲烷，其偏心因子ω，近似等于 。

A. 0 B. 1 C. 2 D. 3

3、混合气体的第二维里系数

A . 仅为T的系数 B. T和P的函数 C . T和组成的函数 D . P和组成的函数

4、当压力趋于零时，1mol气体的压力与体积乘积（PV）趋于: A. 零 B. 无限大 C. 某一常数 D. RT

5、对1mol符合PRT/(Vb)状态方程的气体，（ ）

A.R/V； B.R ；C. -R/P ；D.R/T。

6、关于偏摩尔性质，下面说法中不正确的是 ( ) （A）纯物质无偏摩尔量 。 （B）T，P一定，偏摩尔性质就一定。

（C）偏摩尔性质是强度性质。（D）强度性质无偏摩尔量

(

S)TP

应是

7、关于理想溶液，以下说法不正确的是( )。 A.理想溶液一定符合Lewis-Randall规则和Henry规则。 B.符合Lewis-Randall规则或Henry规则的溶液一定是理想溶液。 C.理想溶液中各组分的活度系数均为1。 D.理想溶液所有的超额性质均为0。

8、Wilson方程是工程设计中应用最广泛的方程。以下说法不正确的是( )。

A. 引入了局部组成的概念以及温度对γi的影响，因此精度高。 B.适用于极性以及缔合体系。

C．用二元体系的参数可以推算多元系。 D.适用于液液部分互溶体系。

9、要加热50℃的水，从热力学角度，用以下哪一种热源，损失功最小（ ）

A.60℃的热水 B.80℃的热水 C.100℃的饱和蒸汽， D. 120℃的过热蒸汽

10、在158℃与13℃之间工作的热机的最大效率是 （ ） (A) 91.77% (B) 50.70% (C) 33.64% (D) 39.67%

11立方型状态方程计算V时如果出现三个根，则最大的根表示（ ）

A. 饱和液摩尔体积

12偏心因子的定义式（ ）

A. lg(Prs)Tr0.71B. lg(Prs)Tr0.81C. lg(Prs)Tr1.0

13设Z为x，y的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ ）

ZZx

A. 1 

xxyyyz

B. 饱和汽摩尔体积 C. 无物理意义

Zxy

B. 1

xyyZZx

Zxy

C. 1

xyyZZx

ZyyD. 1

xyxZZx

14.下列各式中，化学位的定义式是 ( )

15.混合物中组分i的逸度的完整定义式是

a.　i[c.　i[

(nH)(nG)

]P,nS,nj　　　　　b.　i[]nV,nS,nj

nini(nA)(nU)

]P,T,nj　　　　　d.　i[]T,nS,nj

nini

A. dGi=RTdlnfi, lim [fi /(YiP)]=1 B. dGi=RTdlnfi, lim

p0p0[fi /P]=1

C. dGi=RTdlnfi, limfi =1 ； D. dGi=RTdlnfi, limfi =1 p0p0

16.等温汽液平衡数据如符合热力学一致性，应满足下列条件中（ ）。

A. 足够多的实验数据 B. ∫1 ln（γ

1

^

___

^

^

^

___^^___^

/γ2）dX1≈0

C. [ （lnγ1）/ P]T，X≈0 D. [ （lnγ1）

/ T]P，X ≈0

17、超临界流体是下列 A.高于Tc和高于Pc B.临界温度和临界压力下

C.低于Tc和高于Pc D.高于Tc和低于Pc

18、下列气体通用常数R的数值和单位，正确的是__________

33

A 8.31410Pam/kmolK B。 1.987cal/kmol K 3cmatm/K D。 8.314J/kmolK C 82.05

19.(1分)冬天，使室温由10℃升至20℃，空调比电加热器更省电。

A） 正确 B) 错误 .

20、(1.5分)对理想气体有（ ）。

A.(H/P)T0 B.(H/P)T0

C.(H/P)T0

D.(H/T)P0

. 二、填空题(共10格，每格2分，共20分)

1、(2分)纯物质 P-V图临界等温线在临界点处的斜率 __________， 曲率为 __________。

2、(1分)描述流体PVT关系的立方型状态方程是 __________三次方的物态方程

3、(1分)麦克斯韦关系式的主要作用

是 。 4、(1分)理想溶液的过量性质ME等于 。

5、(4分)逸度和活度的标准态有两类，1）以 定则为标准态，2）以 ------------ 定则为标准态。

如计算雪碧中CO2这种溶解度很小的溶质逸度时应采用

定则为标准态；如计算乙醇-水中乙醇的逸度时应采用 定则为标准态。

6、(1分)体系由一状态到另一状态变化过程中以

_________________方式进行时的功效应，称为此过程的理想功

名词解释(共2小题，每小题5分，共10分)

1、(5分)剩余性质

2、(5分)理想溶液

.

. 四、判断题(共5小题，每小题2分，共10分)

1、(1分)在T－S图上, 空气和水蒸气一样,在两相区内,等压线和等温线是重合的。 ( )

2、(1分)理想溶液各组分的活度系数和活度为1。( ) 3、(1分)损失功与孤立体系的总熵变有关，总熵变越大，损失功越大，因此应该尽量减少体系的不可逆性。( ) 4、(1分)逸度也是一种热力学性质, 溶液中组分i的分逸度与溶

lnf

液逸度的关系为

xlnfˆ

ii

n

i

（ ）

5、(1分)对不可逆绝热循环过程，由于其不可逆性，孤立体系的总熵变大于0。 ( )

五、计算题(共2小题，每小题15分，共30分)

1、(15分)25℃，0.1MPa下，组分1和2形成二元溶液，其

溶液的摩尔焓为H =600－180X1－ 20X13 (J /mol) . 式中X1 为组分1的摩尔分数, 标 准 态 按Lewis-Randall定 则计算，求

(1)　1,2；　(２)

1,2

；　(3)　H1，H2；　(4)　H；　(5)HE；

（15分）

2、（15分）已知某气体在一定T,P范围内符合状态方程P(V-b)=RT,b是因物质而异的常数，试求该气体的剩余焓，剩余熵和逸度。

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2012 -2013学年第 1学期考试试卷 A卷

考试科目 化工热力学 考试方式 闭 完成时限 2小时 拟题人 许茂乾 审核人 批准人 13 年 1 月 8 日

参考答案及评分标准

一、选择题(共20小题，每小题1.5分，共30分)

1 C 2 A 3 C 4 D 5 Ｃ ６Ｃ ７ Ｂ ８Ｄ ９Ａ １０ Ｃ １１ Ｂ １２ Ａ １３ Ｂ １４ Ａ １５ Ａ １６ Ｂ １７Ａ １８Ｂ １９ B ２０ Ｃ

二、填空题(共10格，每格2分，共20分)

１ ０ ， ０ ２ Ｖ ３ 用易于实测的热力学数据来代替或计算难于实测的热力学数据 ４ ０ ５ Ｈｅｎｒｙ Ｌｅｗｉｓ－Ｒａｎｄａｌｌ

Ｈｅｎｒｙ Ｌｅｗｉｓ－Ｒａｎｄａｌｌ ６ 可逆

三、名词解释(共2小题，每小题5分，共10分)

R*1、(5分) MMM 指气体真实状态下的热力学性质M与同一T，P下当

气体处于理想状态下热力学性质M* 之间的差额。

第 11 页 共 10 页

２.(５分)理想溶液有二种模型（标准态）：f^

idi= Xi fi （LR） 和f^

id i= Xi ki（HL）

有三个特点：同分子间作用力与不同分子间作用力相等，混合过程的焓变化，内能变化和体积变化为零，熵变大于零，自由焓变化小于零。

四、判断题(共5小题，每小题2分，共10分)

１ 对 ２ 对 ３ 对 ４ 对 ５ 对

五、计算题(共2小题，每小题15分，共30分

１、…

dH218060x12dx1

1)1Hx2dHdHH(1x1)42060x1240x13dx2dx1

260040x13

2)1420J/mol

2640J/mol

3)H1400J/mol

H2600J/mol

4)HxiixiHixi(iHi)x1(1H1)x2(2H2)x1(42060x1240x13400)x2(60040x13600)

20x120x13

5)HEH20x120x13

２ Ｖ＝ＲＴ／Ｐ ＋ｂ

Ｈ＝Ｐ＊ｂ

Ｓ＝０

ｆ＝Ｐ＊ｅ（ｂ／ＲＴ）

第 12 页 共 10 页

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2012-2013 学年第 1 学期考试试卷 A 卷

考试科目 化工热力学 考试方式 闭 完成时限 2小时 拟题人 许茂乾 审核人 批准人 13年 1 月 8 日

命题：

一、选择题(共20小题，每小题1.5分，共30分) 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.优化工艺过程。 C.预测反应的速率。

D.通过热力学模型，用易测得数据推算难测数据；用少量实验数据推算大量有用数据。

E.相平衡数据是分离技术及分离设备开发、设计的理论基础。

2、对单原子气体和甲烷，其偏心因子ω，近似等于 。

A. 0 B. 1 C. 2 D. 3

3、混合气体的第二维里系数

A . 仅为T的系数 B. T和P的函数 C . T和组成的函数 D . P和组成的函数

4、当压力趋于零时，1mol气体的压力与体积乘积（PV）趋于: A. 零 B. 无限大 C. 某一常数 D. RT

5、对1mol符合PRT/(Vb)状态方程的气体，（ ）

A.R/V； B.R ；C. -R/P ；D.R/T。

6、关于偏摩尔性质，下面说法中不正确的是 ( ) （A）纯物质无偏摩尔量 。 （B）T，P一定，偏摩尔性质就一定。

（C）偏摩尔性质是强度性质。（D）强度性质无偏摩尔量

(

S)TP

应是

7、关于理想溶液，以下说法不正确的是( )。 A.理想溶液一定符合Lewis-Randall规则和Henry规则。 B.符合Lewis-Randall规则或Henry规则的溶液一定是理想溶液。 C.理想溶液中各组分的活度系数均为1。 D.理想溶液所有的超额性质均为0。

8、Wilson方程是工程设计中应用最广泛的方程。以下说法不正确的是( )。

A. 引入了局部组成的概念以及温度对γi的影响，因此精度高。 B.适用于极性以及缔合体系。

C．用二元体系的参数可以推算多元系。 D.适用于液液部分互溶体系。

9、要加热50℃的水，从热力学角度，用以下哪一种热源，损失功最小（ ）

A.60℃的热水 B.80℃的热水 C.100℃的饱和蒸汽， D. 120℃的过热蒸汽

10、在158℃与13℃之间工作的热机的最大效率是 （ ） (A) 91.77% (B) 50.70% (C) 33.64% (D) 39.67%

11立方型状态方程计算V时如果出现三个根，则最大的根表示（ ）

A. 饱和液摩尔体积

12偏心因子的定义式（ ）

A. lg(Prs)Tr0.71B. lg(Prs)Tr0.81C. lg(Prs)Tr1.0

13设Z为x，y的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ ）

ZZx

A. 1 

xxyyyz

B. 饱和汽摩尔体积 C. 无物理意义

Zxy

B. 1

xyyZZx

Zxy

C. 1

xyyZZx

ZyyD. 1

xyxZZx

14.下列各式中，化学位的定义式是 ( )

15.混合物中组分i的逸度的完整定义式是

a.　i[c.　i[

(nH)(nG)

]P,nS,nj　　　　　b.　i[]nV,nS,nj

nini(nA)(nU)

]P,T,nj　　　　　d.　i[]T,nS,nj

nini

A. dGi=RTdlnfi, lim [fi /(YiP)]=1 B. dGi=RTdlnfi, lim

p0p0[fi /P]=1

C. dGi=RTdlnfi, limfi =1 ； D. dGi=RTdlnfi, limfi =1 p0p0

16.等温汽液平衡数据如符合热力学一致性，应满足下列条件中（ ）。

A. 足够多的实验数据 B. ∫1 ln（γ

1

^

___

^

^

^

___^^___^

/γ2）dX1≈0

C. [ （lnγ1）/ P]T，X≈0 D. [ （lnγ1）

/ T]P，X ≈0

17、超临界流体是下列 A.高于Tc和高于Pc B.临界温度和临界压力下

C.低于Tc和高于Pc D.高于Tc和低于Pc

18、下列气体通用常数R的数值和单位，正确的是__________

33

A 8.31410Pam/kmolK B。 1.987cal/kmol K 3cmatm/K D。 8.314J/kmolK C 82.05

19.(1分)冬天，使室温由10℃升至20℃，空调比电加热器更省电。

A） 正确 B) 错误 .

20、(1.5分)对理想气体有（ ）。

A.(H/P)T0 B.(H/P)T0

C.(H/P)T0

D.(H/T)P0

. 二、填空题(共10格，每格2分，共20分)

1、(2分)纯物质 P-V图临界等温线在临界点处的斜率 __________， 曲率为 __________。

2、(1分)描述流体PVT关系的立方型状态方程是 __________三次方的物态方程

3、(1分)麦克斯韦关系式的主要作用

是 。 4、(1分)理想溶液的过量性质ME等于 。

5、(4分)逸度和活度的标准态有两类，1）以 定则为标准态，2）以 ------------ 定则为标准态。

如计算雪碧中CO2这种溶解度很小的溶质逸度时应采用

定则为标准态；如计算乙醇-水中乙醇的逸度时应采用 定则为标准态。

6、(1分)体系由一状态到另一状态变化过程中以

_________________方式进行时的功效应，称为此过程的理想功

名词解释(共2小题，每小题5分，共10分)

1、(5分)剩余性质

2、(5分)理想溶液

.

. 四、判断题(共5小题，每小题2分，共10分)

1、(1分)在T－S图上, 空气和水蒸气一样,在两相区内,等压线和等温线是重合的。 ( )

2、(1分)理想溶液各组分的活度系数和活度为1。( ) 3、(1分)损失功与孤立体系的总熵变有关，总熵变越大，损失功越大，因此应该尽量减少体系的不可逆性。( ) 4、(1分)逸度也是一种热力学性质, 溶液中组分i的分逸度与溶

lnf

液逸度的关系为

xlnfˆ

ii

n

i

（ ）

5、(1分)对不可逆绝热循环过程，由于其不可逆性，孤立体系的总熵变大于0。 ( )

五、计算题(共2小题，每小题15分，共30分)

1、(15分)25℃，0.1MPa下，组分1和2形成二元溶液，其

溶液的摩尔焓为H =600－180X1－ 20X13 (J /mol) . 式中X1 为组分1的摩尔分数, 标 准 态 按Lewis-Randall定 则计算，求

(1)　1,2；　(２)

1,2

；　(3)　H1，H2；　(4)　H；　(5)HE；

（15分）

2、（15分）已知某气体在一定T,P范围内符合状态方程P(V-b)=RT,b是因物质而异的常数，试求该气体的剩余焓，剩余熵和逸度。

浙江科技学院

2012 -2013学年第 1学期考试试卷 A卷

考试科目 化工热力学 考试方式 闭 完成时限 2小时 拟题人 许茂乾 审核人 批准人 13 年 1 月 8 日

参考答案及评分标准

一、选择题(共20小题，每小题1.5分，共30分)

1 C 2 A 3 C 4 D 5 Ｃ ６Ｃ ７ Ｂ ８Ｄ ９Ａ １０ Ｃ １１ Ｂ １２ Ａ １３ Ｂ １４ Ａ １５ Ａ １６ Ｂ １７Ａ １８Ｂ １９ B ２０ Ｃ

二、填空题(共10格，每格2分，共20分)

１ ０ ， ０ ２ Ｖ ３ 用易于实测的热力学数据来代替或计算难于实测的热力学数据 ４ ０ ５ Ｈｅｎｒｙ Ｌｅｗｉｓ－Ｒａｎｄａｌｌ

Ｈｅｎｒｙ Ｌｅｗｉｓ－Ｒａｎｄａｌｌ ６ 可逆

三、名词解释(共2小题，每小题5分，共10分)

R*1、(5分) MMM 指气体真实状态下的热力学性质M与同一T，P下当

气体处于理想状态下热力学性质M* 之间的差额。

第 11 页 共 10 页

２.(５分)理想溶液有二种模型（标准态）：f^

idi= Xi fi （LR） 和f^

id i= Xi ki（HL）

有三个特点：同分子间作用力与不同分子间作用力相等，混合过程的焓变化，内能变化和体积变化为零，熵变大于零，自由焓变化小于零。

四、判断题(共5小题，每小题2分，共10分)

１ 对 ２ 对 ３ 对 ４ 对 ５ 对

五、计算题(共2小题，每小题15分，共30分

１、…

dH218060x12dx1

1)1Hx2dHdHH(1x1)42060x1240x13dx2dx1

260040x13

2)1420J/mol

2640J/mol

3)H1400J/mol

H2600J/mol

4)HxiixiHixi(iHi)x1(1H1)x2(2H2)x1(42060x1240x13400)x2(60040x13600)

20x120x13

5)HEH20x120x13

２ Ｖ＝ＲＴ／Ｐ ＋ｂ

Ｈ＝Ｐ＊ｂ

Ｓ＝０

ｆ＝Ｐ＊ｅ（ｂ／ＲＴ）

第 12 页 共 10 页