《华东理工大学化学工程与工艺专业《化工热力学》模拟考试考题B(答案)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《华东理工大学化学工程与工艺专业《化工热力学》模拟考试考题B(答案)（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专业课复习资料（最新版）专业课复习资料（最新版） 封封 面面 华东理工大学华东理工大学 20 -20 学年第学年第 学期学期 化工热力学课程化工热力学课程模拟模拟考试试卷考试试卷 B(答案答案) 开课学院：化工学院，专业： 化学工程与工艺 考试形式：闭卷 所需时间：120分钟 考生姓名： 学号： 班级： 任课教师： 题 序 一 二 三 四 总分 得 分 评卷人 一、是非题（共一、是非题（共 24 分，每小题分，每小题 2 分，对的打分，对的打，错的打，错的打） 1. 纯物质由蒸汽变成固体，必须经过液体。 （ ） 2. 纯物质逸度的完整定义是，在等温条件下，ddlnGRTf=。 （ ） 3. 符
2、合热力学实验一致性校验的数据一定是可靠的。 （ ） 4. 对理想溶液来说，混合性质和过量性质是一致的。 （ ） 5. 因 E G(或活度系数)模型是温度和组成的函数， 故理论上 i 与压力无关。 ( ) 6. 在二元系统的汽液平衡中，若组分 1 是轻组分，组分 2 是重组分，则 11 yx， 22 yx。 （ ） 7. 在同一温度下，纯物质的饱和液体与饱和蒸汽的 Gibbs 函数相等。 （ ） 8. 对于理想溶液， i 组分在溶液中的逸度系数和 i 纯组分的逸度系数相等。（ ） 9. 能量平衡关系 2 s 1 2 Hug zQW+ =对任何系统、 任何过程均适用。 ( ) 10. 可逆过程的有
3、效能守恒。 （ ） 11. 合理用能的总则是按质用能，按需供能。 （ ） 12. 化学反应的标准Gibbs自由焓变化 G可以用来判断反应进行的方向。 ( ) 二二、单项单项选择题（共选择题（共 20 分，每小题分，每小题 2 分）分） 1. 下列方程中不是活度系数关联式为（ D ） 。 (A) Van Laar 方程 (B) Wilson 方程 (C) NRTL 方程 (D) 理想气体状态方程 2. 从工程实际出发，合理用能分析的实质是（ B ） 。 (A) 损耗功最小 (B) 过程是否最经济 (C) 能耗最小 (D) 理想功最小 3. 温度为 T 下的过热纯蒸汽的压力 p（ A ） 。 (A
4、) 小于该温度下的饱和蒸汽压 (B) s p 大于该温度下的饱和蒸汽压 s p (C) 等于该温度下的饱和蒸汽压 s p (D) 以上说法都不对 4. Gibbs 函数变化与 p-V-T 关系为() igx ,lnGT pGRTp= ，则 x G的状态应该为 （ C ） (A) T 和 p 下纯理想气体 (B) T 和零压下的纯理想气体 (C) T 和单位压力下的纯理想气体 (D) 以上说法都不对 5. 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 lnln N ii i y = = ，则混合物的逸度系数 m 为（ B
5、） 。 (A) 2 2 . 01 . 0 + ee ；(B) e 2 0.20.1 - + ；(C) 2 2 . 01 . 0 + ee ；(D) e- 2 0.20.1+ 6. 下列偏导数中，偏摩尔量iM的正确表达是： （ A ） (A) , , () j i i T p n nM n ； (B) , () j i i T nV n nM n ； (C) , () j i i nS nV n nM n ； (D) , , () j i i nS p n nM n 7. 气液平衡计算关系式s L ss expd i p i iiiiii p V pyx pp RT = ，(i=1, 2, ,
6、N)，当气体为 理想气体，液相为非理想溶液时，上式可简化为（ D ） 。 (A) () L ss exp i iiiiii V pyxpp RT = (B) ss iiiiii pyx p= (C) s iii pyx p= (D) s iiii pyx p= 8. 某流体在稳流装置内经历一个不可逆绝热过程，所产生的功为24kJ，试问流 体的熵变（ B ） 。 (A) 小于零 (B) 大于零 (C) 等于零 (D) 说不清楚 9. 稳定流动系统的能量累积为零，熵的累积则（ D ） 。 (A) 大于零； (B) 不确定； (C) 小于零 (D) 等于零 10. 容器中开始有物质的量为 0 n m
7、ol 的水蒸气，当按反应 222 1 H OHO 2 +分解 成为氢气和氧气的反应进度为时，氧气的摩尔分数为( C ) （已知： d d i i n n = ） (A) 5 . 0 0 0 + n n (B) 5 . 0 0 +n (C) 5 . 0 5 . 0 0 +n (D) + 0 5 . 0 n 三、计算题三、计算题 （共共 50 分）分） 1 （8 分）用 SRK 方程计算 3.76MPa、353K 下氨的气相摩尔体积。 已知：(1) SRK 方程为 () RTa p VbV Vb = + ，其中： cr ( )aaTa= 22 c c c 0.42748 R T a p = 20.
8、5 rr ( )1 (0.48 1.5740.176)(1)TTa= + c c 0.08664 RT b p =。 (2) 可供参考的迭代计算式为： () (1) ( )( ) k kk RT Vb a p VVb + =+ + + ，初值可选用理想气体计算。 (3) 氨的临界参数为： c 405.3KT =， c 11.318MPap =，0.255= 解： 22 c c c ()(8.314 405.3) 0.427480.42748428863.8 11.318 RT a p = 20.5 rr 0.5 2 ()1 (0.48 1.5740.176)(1) 353 1 (0.48 1.
9、574 0.2550.176 0.255 )(1) 405.3 1.05807 TTa= + = + = r ()1.11951Ta= cr ()428863.8 1.11951480117.3aaTa= 3-1c c 8.314 405.3 0.086640.0866425.79(cm .mol ) 11.318 RT b p = )79.25( 3 . 480117 76 . 3 842.2934 79.25 )()( )1( + + += + kk k VV V 取 (0)3-1 /780.54(cm .mol )VRTp=为初值，得 68.674 )1( =V， 3 . 640 )2(
10、 =V，49.626 )3( =V， 5 . 620 )4( =V， 82.617 )5( =V，61.616 )6( =V，05.616 )7( =V，已收敛， 即 V3-1 m 616.05(cm .mol )V= 2 （8 分）25和 0.1MPa 下组分 1 和组分 2 形成溶液，其体积可由下式表示： () 23-1 11 120208cm .molVxx=，式中 1 x 为组分 1 的摩尔分数。试求： （1） 12 ,V V的表达式； （2） 12 ,V V 的值。 已知：二元系统的偏摩尔量和摩尔量之间的关系可写为： ()1 1 1 d 1 d M MMx x =+，2 1 1 d
11、d M MMx x =。 解：（1）根据 11 1 21 1 d (1) d d d V VVx x V VVx x =+ = 2 11 120208Vxx= 1 1 d 20 16 d V x x = () () 2 11111 23-1 11 120208(1)20 16 100 168cm .mol Vxxxx xx =+ =+ () () 2 21111 23-1 1 12020820 16 1208cm .mol Vxxxx x = =+ （2）()() 11 23-1 1111 11 100 16892 cm .mol limlim xx VVxx =+= ()() 11 23-1
12、 221 00 1208120 cm .mol limlim xx VVx =+= 或： 11 10xx=将及分别代入式 2 11 120208Vxx= 得：() 3-1 1 12020892 cm .molV= () 3-1 2 120 cm .molV= 3 （12分）对于组分A、B组成的二元溶液，汽相可看作理想气体，液相为非理 想溶液，溶液的过量Gibbs自由焓与组成的关系可表示为： E AB 0.75GRTx x=。已 知300K下 ss AB 1.866kPa,3.733kPapp= 。试求：该温度下当液相组成为xA=0.2时 的汽相组成和压力。假设此系统符合低压下汽液平衡关系 s
13、iiii pyp x=(i=1,2)。 ( 已 知 ： 活 度 系 数ln i 为 E GRT 的 偏 摩 尔 量 ， 即 满 足 关 系 式 () E , , ln j i i i T p n nGRT n = )。 解： 由 E AB AB 0.75 0.75 n nnG nx x RTn = 又 () B E A A / ln n nGRT n = 则： 22 ABA ln0.750.75 0.81.6161x= 22 BAB ln0.750.75 0.21.0305x= () ss AAABBB 1.866 0.2 1.6161 3.733 0.8 1.03053.681 kPapp
14、xp x=+=+= s AAA A 1.866 0.2 1.6161 0.164 3.681 p x y p = BA 110.1640.836yy= = = 4、 （12 分）某换热器完全保温，热流体的流量为 -1 0.042kg s ，进出换热器时 的温度分别为 150、35，其恒压比热容为 -1-1 4.36kJ kgK ，冷流体进出时的 温度分别为 25、110，其恒压比热容为 -1-1 4.69kJ kgK 。试计算此换热器的 损耗功L W 。已知大气温度为 25，气体按理想气体近似计算。 已 知 ： 稳 流 过 程 的 热 力 学 第 一 定 律 s HQW=； 热 力 学 第 二 定 律 ()() fg 0 iijj ij m Sm SSS+ + = in out ；损耗功 Lg WTS = ，理想气体的焓 变和熵变计算式分别为： p HcT= ， 22 11 lnln p Tp ScR Tp = 。 解：取换热器为系统，根据热力学第一定律知： S HQW= 因为 S 0,0QW=，所以0H= 即： H21L21 HHHLLL ()()0 pp m cTTm ctt+= 2 0.0424.36(35150)4.69(11025)0m+
