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1、化工热力学试卷B 第 1 页（共4 页）2015 至 2016 学年第 1 学期化工热力学试卷 B卷适用班级：化学工程与工艺考试方式： 闭卷笔试本试卷考试分数占学生总评成绩的70 % 题号一二三四五六七八九十总分合分人得分复查总分总复查人一、选择题（本题 20 分，每题 2 分）1. T温度下的过热纯蒸汽的压力P（） 。A. TPsB. U C.H=U D.不能确定4. 二元气体混合物的摩尔分数y1=0.3，在一定的 T，P下，8812.0?,9381.0?21，则此时混合物的逸度系数为（） 。A. 0.9097 B. 0.89827 C. 0.8979 D. 0.9092 5指定温度下的纯物
2、质，当压力低于该温度下的饱和蒸气压时，则气体的状态为（） 。A. 饱和蒸汽B. 超临界蒸汽C. 过热蒸汽D. 均有可能6气液平衡计算关系式sL ss?expdipi iiiiiipVpyx ppRT，(i=1, 2, , N)，在中压时，上式可简化为（） 。A. L ss?expi iiiiiiVpyxppRTB. ss?iiiiiipyx p C. s iiipyx pD. s iiiipyx p7一定 T、p 的二元等物质量的混合物，其组分逸度系数分别为0.1 1?e，0.2 2?e，已知m 1?lnlnNii iy，则混合物的逸度系数m为（） 。A. 22 .01 .0ee B. e20
3、.20.1-C. 22 .01 .0ee D. e-20.20.18. 下列方程中不是活度系数模型的为（） 。A. Van Laar 方程B. Wilson 方程C. NRTL 方程D. PR 方程9. 下列偏导数中，偏摩尔量iM的正确表达是（） 。A. ,()j iiT p nnMnB.,()j iiT nV nnMnC.,()j iinS nV nnMnD.,()j iinS p nnMn10. 某流体在稳流装置内经历一个不可逆过程，加给装置的功为25kJ，从此设备带走的热量为 10kJ，流体的熵变为（） 。A. 正B. 负C. 零D. 不可判断二、判断题（本题 10 分，每题1 分）1.
4、 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。（）2. 由于分子间相互作用力的存在，实际气体的摩尔体积一定小于同温同压下的理想气体的摩尔体积，所以，理想气体的压缩因子Z= 1，实际气体的压缩因子Z1。（）3. 纯物质的三相点随着所处的压力或温度的不同而改变。（）4. 对于理想溶液所有的超额性质均为零。（）5. 当压力趋于零时，0,PTMPTMig（M是摩尔性质）。（）6. 吉氏函数与逸度系数的关系是ln1,RTPTGPTGig（）学院名称：专业班级：姓名：学号：密封线内不得答题线封密得分评卷人得分评卷人化工热力学试卷B 第 2 页（共4 页）7. 混合物体系达到汽液平衡时，总是有l iv ilvl iv
5、 iffffff,?。（）8. 理想溶液一定符合Lewis-Randall 规则和 Henry规则。（）9. 能满足热力学一致性的汽液平衡数据就是高质量的数据。（）10. 对一个绝热不可逆过程，可以当作一个绝热可逆过程来计算其熵的变化。（）三、填空题（本题 10 分，每空 1 分）1. 普适气体常数R= MPa cm3 mol-1 K-1= bar cm3 mol-1 K-1 =J mol-1 K-1=cal mol-1 K-1。2. 正丁烷的偏心因子= 0.193，临界压力Pc= 3.797 MPa 则在 Tr= 0.7时的蒸汽压为110csPP= MPa。3. 二元非理想溶液在极小浓度下，
6、其溶质组分和溶剂组分分别遵守规则和规则。4. 丙酮 (1)-甲醇 (2)二元体系在 98.66KPa时，恒沸组成 x1=y1=0.796，恒沸温度为327.6K，已知此温度下的06.65,39.9521ssPPkPa则 van Laar 方程常数是 A12= ，A21= (已知 van Laar 方程为221112212112 xAxAxxAARTGE ) 5. 组成为 x1 = 0.2，x2 = 0.8，温度为 300 K的二元液体的泡点组成的y1为(已知液相的3733,1866),/(75212121ssE tPPnnnnGPa) 。四、计算题（本题 50 分，每题 10 分）1. 一钢瓶
7、的安全工作压力10MPa，容积为7810cm3，若装入1000g 的丙烷，且在253.2（526.35K ）下工作，若钢瓶问是否有危险？(注：以PR 方程计算， PR 方程为：)()(bVbbVVabVRTp，方程的参数a = 793906.8426molcmMPa；b = 56.2931cmmol。) 2. 三元混合物的各组分摩尔分数分别为0.25，0.3和0.45，在 6.585MPa和348K下的各组分的逸度系数分别是0.72，0.65和0.91，求混合物的逸度。得分评卷人得分评卷人化工热力学试卷B 第 3 页（共4 页）3. 设已知乙醇 （1）-甲苯（2） 二元系统在某一气液平衡状态下
8、的实测数据为t = 45，p=24.4 kPa， x1=0.300， y1=0.634， 并已知组分1 和组分 2 在 45下的饱和蒸气压为kPaps06.231，kPaps05.102。试采用低压下气液平衡所常用的假设，求：(1) 液相活度系数1和2；(2) 液相的 GE/RT；与理想溶液想比，该溶液具有正偏差还是负偏差？4. 常压下乙酸乙酯（1）-乙醇（ 2）系统在 344.95K时形成共沸物，其组成为1x=0.539。已知乙酸乙酯和乙醇在344.95 K 时的饱和蒸气压分别为78.26 kPa 和84.79 kPa；329.45 K 时的饱和蒸气压分别为39.73 kPa 和48.00
9、kPa。(1) 试计算 van Laar 活度系数方程的常数A12、A21；(2) 假定 A12、A21不随温度、压力变化，求329.45 K 时该系统的共沸压力及组成。Van Laar 活度系数关联式：12 12121212ln1AA x A x21 22212121ln1AA xA x其中方程参数：2azaz az22 121azaz 11ln1lnlnxAx2a za z az11 212azaz 22ln1lnlnxAx化工热力学试卷B 第 4 页（共4 页）5. 试求 1kmol，300K 的空气，由0.1MPa 等温可逆压缩到10MPa 的轴功和理想功。环境温度取 T0为 298K。由空气的TS图可查得，在300K 下，各压力状态下的焓值和熵值如下：0.1MPa，H1=13577 kJkmol-1S1=126 kJkmol-1K-1 10MPa ，H2=1300 kJkmol-1S2=87 kJkmol-1K-1五、图示题（本题 10 分，每题10 分）1. 将下列纯物质经历的过程表示在P-V 图上：(a)过热蒸汽等温冷凝为过冷液体；(b)过冷液体等压加热成过热蒸汽；(c)饱和蒸汽可逆绝热膨胀；(d)饱和液体恒容加热；(e)在临界点进行的恒温膨胀。得分评卷人
