(A) 化工热力学期末试卷

2013-2014学年 第一学期    班级

时量120分钟 总分100分 考试形式：闭卷

一、填空题（24分，每空1.5分）

1、写出热力学基本方程式dU=        ；dA =          。

2、几个重要的定义公式： A=       ； H=        ；G=__________。

3、对理想溶液，ΔH=_______，ΔS=________。

4、热力学第一定律的公式表述（用微分形式）：          。

5、等温、等压下的二元液体混合物的活度系数之间的关系_________+。

6、化工热力学研究的主要方法包括：        、         、        。

7、以压缩因子表示的三参数对应态原理的关系式：                。

8、朗肯循环的改进的方法：          、          、          。

二、选择题（每个2分，共22分，每题只一个选择项是正确答案）

1、纯物质的第二virial系数（  ）

A、仅是温度的函数        B、是温度和压力的函数  

C、 是温度和体积的函数   D、是任何两强度性质的函数

2、泡点的轨迹称为（  ）

A、饱和汽相线    B、汽液共存线    C、饱和液相线

3、等温等压下，在A和B组成的均相体系中，若A的偏摩尔体积随A浓度的减小而减小，则B的偏摩尔体积将随A浓度的减小而（  ）

A、增加     B、减小     C、不变     D、不一定

4、关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是 （  ）

A、活度是相对逸度，校正浓度，有效浓度； B、理想溶液活度等于其浓度。

C、活度系数表示实际溶液与理想溶液的偏差。 D、γi是GE/RT的偏摩尔量。

5、在一定的温度和压力下二组分体系汽液平衡的条件是（  ）。

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与P一定，偏摩尔性质就一定。

C、偏摩尔性质是强度性质。   D、偏摩尔吉氏函数等于化学势。

7、体系中物质i的偏摩尔吉氏函数的定义式为（  ）

A、        B、 

C、       D、   

8、对于理想溶液，下面式子错误的是（  ）

A、     B、    C、       D、

9、绝热节流过程的特征是（  ）

A、等焓    B、等熵    C、等温    D、等压

10、理想功实现的条件为（  ）

A、完全不可逆   B、完全可逆       C、部分可逆    D、部分不可逆

11、逆卡诺制冷循环的制冷系数与（  ）有关。

A、制冷剂的性质                   B、制冷剂的工作温度

C、制冷剂的循环速率               D、压缩机的功率

三、判断题，对打“√”，错打“×”（每个2分，共10分）

1、理想气体的焓和热容仅是温度的函数。（  ）

2、纯物质由蒸汽变成液体，必须经过冷凝的相变化过程。（  ）

3、热力学基本关系式dH=TdS+VdP只适用于可逆过程。（  ）

4、对于理想溶液，所有的混合过程性质变化均为零。（  ）

5、在（1）-（2）的体系的汽液平衡中，若（1）是轻组分，（2）是重组分，则，。（  ）

四、计算题（44分）

1、（10分）用“普维法”计算200g氨贮存在温度为338.15K，容积为0.03m3的钢瓶压力。已知氨的临界压力、临界温度和临界体积分别为11.28 MPa、405.6 K与72.6×10-6m3/mol，偏心因子为0.250。

2、（9分）由实验数据得到25℃、1atm下，组分1与组分2组成的二元溶液的体积可由下式表示：V = 150－45x1－10x12（cm3/mol），式中x1 为组分1的摩尔分数，V为溶液的摩尔体积。 求：

   组分服从Lewis—Randall定则。

3、（9分）某二元低压体系，组分的结构差别较大，其超额自由焓的表达式为：

GE/(RT)=2x1x2，某温度下，该体系纯组分的饱和蒸汽压分别为：

P1s = 82.37kPa，   P2s = 37.31kPa

请进行如下计算：

（1）列出汽液平衡关系式；

（2）求组分1、组分2的活度系数与组成的关系；

（3）求该温度下体系的 p-x1-y1 关系式。

4、（8分）试求298K和0.9MPa状态下，压缩氮气的有效能大小。设环境温度T0=298K，压力P0=0.1MPa，此时氮气可作为理想气体处理。

5、（8分）在40℃和7.09MPa下，二元混合物的（f单位为MPa），求（1）时的；

（2）