模拟题八

一、 单项选择题

本大题解答（用A或B或C或D）请填入下表：

1．关于化工热力学研究特点的下列说法中不正确的是（ ） A. 研究体系为实际状态。

B. 解释微观本质及其产生某种现象的内部原因。 C. 处理方法为以理想态为标准态加上校正。 D. 获取数据的方法为少量实验数据加半经验模型。 E. 应用领域是解决工厂中的能量利用和平衡问题。

2．Pitzer提出的由偏心因子ω计算第二维里系数的普遍化关系式是（ ）。 A．B = B0ωB1 B．B = B0 ω + B1 C．BPC/（RTC）= B0 +ωB1 D．B = B0 + ωB 3．下列关于GE 关系式正确的是（ ）。

A. GE = RT ∑Xiln Xi B. GE = RT ∑Xiln a i C. GE = RT ∑Xiln γi D. GE = R ∑Xiln Xi 4．下列偏摩尔自由焓表达式中，错误的为（ ）。 A. Gi??i

??

B. dGi?VidP?SidT

??????nG??G?C. i? ??ni?T,P,nj?i?

???nG??G?D. i? ??ni?T,nV,nj?i??s5. 汽液平衡关系Pyi?Pi?ixi的适用的条件（

）

A 无限制条件 B 理想气体和非理想溶液

C 理想气体和理想溶液 D 非理想气体和理想溶液

6．泡点的轨迹称为（ ），露点的轨迹称为（ ），饱和汽、液相线与三相线所包围的区域称为（ ）。

A. 饱和汽相线，饱和液相线，汽液共存区 B.汽液共存线，饱和汽相线，饱和液相区 C. 饱和液相线，饱和汽相线，汽液共存区 7．乙醇-水在101.3KPa下共沸体系，其自由度为（

A．0

）

B．1 C．2 D．3

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8．体系从同一初态到同一终态，经历二个不同过程，一为可逆过程，一为不可逆过程，此二过程环境熵变存在（ ）。

A．（ΔS环）可逆< （ΔS环）不可逆 B. （ΔS环）可逆 >（ΔS环）不可逆 C．（ΔS环）可逆 = （ΔS环）不可逆 D．（ΔS环）可逆= 0

9．如当地冷却水温度为常年18℃，则氨制冷循环的冷凝温度应选 。

A. 18℃； B. 8℃； C. 28℃； D. 48℃。 10．由纯组分形成理想溶液时，其混合焓ΔH 。

A. >0； B. =0； C. <0 ； D. 不确定。 11．混合气体的第二维里系数 A . T和P的函数 B. 仅为T的函数 C . T和组成的函数 D . P和组成的函数 12．有效能衡算的依据是 。

A. 热力学第一定律； B.热力学第二定律； C.热力学第三定律 ； D.热力学第一、二定律。 13．混合物的逸度与纯组分逸度之间的关系是 。

A.f?id

?x?ifi； B. f??fi；

? C. lnf??xilnfi0 ； D. lnf??xilnf xi?14．纯物质临界点时，对比温度 Tr 。

A.＝ 0； B. > 1； C. < 1 ； D. = 1。

15．当潜水员深海作业时，若以高压空气作为呼吸介质，由于氮气溶入血液的浓度过大，会给人体带来致命影响（类似氮气麻醉现象）。根据下表中25℃下溶解在水中的各种气体的亨利常数Ｈ，你认为以（ ）和氧气的混和气体为呼吸介质比较适合？

气体 乙炔 空气 H/bar 1350 72950 气体 乙烷 乙烯 H/bar 气体 氦气 氢气 硫化氢 H/bar 气体 氮气 氧气 H/bar 41850 87650 44380 一氧化碳 5400 30600 11550 126600 甲烷 71600 550 二氧化碳 1670

A 氦气 B二氧化碳 C．乙烷 D．甲烷 16．下列哪个条件不符合蒸汽压缩制冷循环制冷剂的选择要求（ ）。

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A. 沸点低 B. 冷凝压力低 C. 汽化潜热大 D. 较低的临界温度 17．在T-S图上，绝热可逆过程工质的状态总是沿着 进行的。

A.等焓线； B.等熵线； C.等干度线 ； D.等压线。 18．关于做功和加热本领的描述，不正确的是（ ） A．压力相同，过热蒸汽的做功本领比饱和蒸汽大。 B．温度相同，高压蒸汽的作功本领比低压蒸汽强。 C．温度相同，高压蒸汽的加热能力比低压蒸汽强。

D．放出的热相同，高温高压蒸汽的作功本领比低温低压蒸汽的大。

二、填充题（每空1分，共15分）

1．纯物质 P-V图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于 __________。 2．剩余性质是指在相同的温度和压力下 与 热力学性质之差。 3．溶液中组分i的活度系数的定义是 ?i =________________________。

4．高温热源（温度为T1）与低温热源（温度为T2）构成的热机的最大热机效率

??_______________。

5．某高温高压气体（焓值为H1，熵值为S1）做功后其焓值变为H2，熵值变为S2，环境温

度为T0，则该过程的理想功Wid?_____________ ；有效能变化

?Ex?____________ _ 。

6．检验汽液平衡数据可靠性的基本公式为 方程。 7．稳流体系熵方程中熵产生是体系内部 所引起的。

8．理想功是指体系的状态变化在一定的环境条件下，按 过程进行时所产生的

最大功或必须消耗的最小功。

9．在相同始态与相同终态压力下，等熵膨胀引起的温度降低比等焓膨胀的引起的温度降低

要 。

10．在真实气体混合物P→0时，组分i的逸度系数?i等于 。

11．Wilson提出的G模型是以 溶液为基础，并用局部体积分率代替总体

平均体积分率而得来的。

12．真实气体混合物的PVT性质=纯气体的PVT关系式+ 规则。 13．三参数对比状态原理中，三参数是指 。

E

? 33

三、判断题（请在正确的题后括号内画“√”,错误的画“×”）

1．维里系数的物理意义是代表物质极性的大小。 ( ) 2．对于理想混合物，?H,?G,?V均为零。 ( )

3．对于二元混合物体系，当在某浓度范围内组分2符合Henry规则，则在相同的浓度范围内组分1符合Lewis-Randall规则。 ( )

4．蒸汽在透平机作可逆绝热膨胀，体系和环境总的火用是守恒的，总的火无是守恒的。( )

?v?f?l,fv?fl,fv?fl。 ( ) 5．混合物体系达到汽液平衡时，总是有fiiii四、简答题

1．写出①稳定流动系统热力学第一定律的一般形式；②当流体流经泵和③流经换热器时系统热力学第一定律的简化形式。

2．完成相平衡体系求解过程框图。假设体系为部分理想系，已知总压及液相各组成，求该体系温度及汽相组成(ξ为某一有限小数)。

?? ，饱和蒸汽中纯组分i的逸度系数?? 解：汽相中组分i分逸度系数?iiVS

No，重新调整 已知P，xi 假设： 计算： 计算： 公式： Yes ?yi?1??-1

输出T，yi

五、计算题

1．（ 10分） 6.0MPa，400℃的过热蒸汽（H1=3174 kJ·kg，S1=6.535 kJ·kg·K）在稳流过程中经透平膨胀到0.004MPa、干度x=0.9。（已知0.004 MPa下Hg=2554 kJ·kg，Sg=8.4808 kJ·kg·K，HL=120 kJ·kg，SL=0.4177 kJ·kg·K）。T0=298K。 （1）如该透平是绝热的，求该过程的Wid、Ws、WL及热力学效率η 。 （2）如该透平的热损失为5 kJ·kg

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-1汽

-1

-1

-1

-1

-1

-1-1

-1

终态不变。求该过程的Wid、Ws、WL及热力学效率η 。

2．（ 8分）在298K和0.1MPa下二元系焓变

?H?20.9x1x2(2x1?x2) 已知 H1?418J/mol x为摩尔分数 以T，p 下纯组分焓为基准，

H2?627J/mol求：（1）?H1，?H2； 2）无限稀释偏摩尔值?H1，?H2； （3）H1，H2

3．（ 8分）某二元溶液，Lewis-Randall 规则标准态的超额Gibbs自由能可由下式给出：

????GE/RT??x1x2 式中：两纯组元逸度分别为f1*和?为常数，单位为Pa, Gf2*，

E:J?mol?1,

T ：K, 求：以Lewis-Randall 规则为标准态的活度系数?1与?2的表达式。

4、（ 14分）纯液体A与B形成部分理想体系，在90℃时蒸气压力为PA?800mmHg，

22PBS?600mmHg，液相活度系数ln?A?xB，ln?B?xA，问：

S（1）与30%(mol)A及70％(mol)B的液相混合物平衡的蒸汽总压为多少？ （2）能否生成共沸物？如生成的话，恒沸点是最高点还是最低点？为什么？ （3）如已知ln?A?6?xB，导出ln?B的组成函数表达式

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2