北京化工大学2013-2014学年《化工热力学》期末试卷
化工热力学考试试卷(附答案)
化工热力学考试试卷（附答案）1、(2分)在PT 图上纯物质三种聚集态互相共存处称 三相点 。
2、(2分)纯物质 P-V 图临界等温线在临界点处的斜率 ____0______， 曲率为 ___0______。
3、（4分）指出下列物系的自由度数目，(1)水的三相点 0 ，(2)液体水与水蒸汽处于汽液平衡状态 1 ，(3)甲醇和水的二元汽液平衡状态 2 ，(4)戊醇和水的二元汽-液-液三相平衡状态 1 。
4、（2分）组成为x 1=0.2，x 2=0.8，温度为300K 的二元液体的泡点组成y 1的为(已知液相的Pa) ___0.334____________。
5、(2分)一定状态下体系的火用指体系由该状态达到与 环境基态完全平衡 时，此过程理想功。
6、(2分)二元混合物容积表达式为V=X 1V 1+X 2V 2+αX 1X 2，如选同温同压下符合Lewis-Randll 规则的标准态就有 △V= ∆V =αX 1X 2 。
7、(2分)能量平衡时以热力学 第一定律 为基础，有效能平衡时以热力学 第二定律 为基础。
8、（4分）丙酮(1)-甲醇(2)二元体系在98.66KPa 时，恒沸组成x 1=y 1=0.796，恒沸温度为327.6K ，已知此温度下的kPa 则 van Laar 方程常数是 A 12=______0.587_____，A 21=____0.717____(已知van Laar 方程为 )9、(4分)等温等压下二元溶液组分的活度系数与组成之间关系，按Gibbs-Duhem 方程 X 1dln γ1+X 2 d ㏑γ2 = 010、(6分)由于邻二甲苯与对二甲苯、间二甲苯的结构、性质相近，因此它们混合时会形成______理想溶液_______溶液，它们的ΔH=_______0______，ΔV=______0_____。
二.判断题1、(2分)一定压力下，纯物质的泡点温度和露点温度是相同的，且等于沸点。
北京化工大学_化工原理期末试卷
化工大学2013——2014学年第二学期《化工原理》期末考试试卷一、填空题（40分）1、表征“三传”的三个类似的理论定律是：表征动量传递的、表征热量传递的、表征质量传递的。
式，大大增加计算难度。
二、某逆流吸收塔，用清水吸收混合气中的氨。
气体入塔氨摩尔分数为0.010，混合气处理量为221.94kmol/h，要求氨的回收率为0.9，操作压力为101.325kPa、温度为30℃时平衡关系为Y*=2X，操作液气比为最小液气比1.2倍，气相总传质系数Kya=0.06kmol/（m3. h），塔径为1.2m。
（25分）试求：（1）气相传质单元高度H OG，m；（2）填料层高度h，m；（3）若该塔操作时，因解吸不良导致入塔水溶液中X2=0.0005，其它入塔条件及操作条件不变，则回收率为若干？给出变化前后操作线。
（4）若混合气量增大，按照此比例也增大吸收剂用量，能否保证溶质吸收率不下降？简述其原因。
解：三、在连续精馏塔中，分离某二元理想溶液，其平均相对挥发度为2，进料为气-液混合物，液相分率为0.5，进料中易挥发物的平均组成为x f=0.35，要求塔顶中易挥发的组成为0.93（以上均为摩尔分率），料液中易挥发组分塔顶回收率为96%，取回流比为最小回流比的1.242倍。
在饱和液体回流，间接加热情况，试计算：（20分）（1）塔底产品组成（2）写出精段方程（3）写出提馏段方程（4）假定各板气相单板效率为0.5，塔釜往上第一块板上升蒸汽的组成为多少？解：四、在某干燥器中干燥砂糖，处理量为100kg/h，要求湿基含量从40%减至5%。
干燥介质空气湿度为0.01kg/kg干气，从20℃经预热器加热至80℃后送至干燥器。
空气在干燥器为等焓变化过程，空气离开干燥器时温度为30℃，总压为101.3kPa。
（15分）试求：（1）水分气化量，kg/h；（2）干燥产品量，kg/h；（3）湿空气消耗量，kg/h；（4）预热器加热量，kw。
化工热力学期末考试试卷
20、对液相是理想溶液，汽相是理想气体体系，汽液平衡关系式可简化为（
）。
A． yi f = xi piS B. yi p =γi xi piS C． yi p = xi Φ piS
D. yi p = xi piS
21、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。
15、下列各式中，化学势的定义式是 (
)
）。
）。 ） ）。
(nH )
( nG )
A. i [ ni ]P,nS,nj B. i [ ni ]nV ,nS,nj
(nA)
(nU )
C. i [ ni
]P,T ,nj D. i [
ni
]T ,nS,nj
16、关于偏摩尔性质，下面说法中不正确的是 (
C．偏摩尔性质是强度性质。 D.偏摩尔吉氏函数等于化学势。
22.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。
逸度,活度,剩余性质,回热循环
五、简答题 1、相平衡的热力学一致性检验； 2、卡诺定理的主要内容是是么？ 3、如何利用热力学第一定律测量湿蒸汽的干度？
4、写出稳流系统的热力学第一定律表达式； 5. 简述维里系数 B、C 的物理意义; 6. 化工过程的系统能量分析有哪几种方法，区别是什么？ 7. 写出剩余性质和超额性质的定义及定义式; 8. 简述朗肯循环; 9. 简述蒸汽压缩制冷循环; 10. 推导下面关系式：
化工热力学期末试卷
化工热力学试题（B）卷（2003~20XX年度第二学期化学工程与工艺专业01级，2004.6）学号姓名成绩一．选择题（每题1分）1．超临界流体是下列条件下存在的物质。
A．高于T C和高于P C B．高于T C和低于P CC．低于T C和高于P C D．T C和P C2．对理想气体有A. (∂H/∂P)T<0B. (∂H/∂P)T>0C. (∂H/∂P)T=03. 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.某气体符合P=RT/(V-b)状态方程,从V1等温可逆膨胀至V2,则体系的熵变为 A. RTln(V2-b)/(V1-b)B. 0C. Rln(V2-b)/(V1-b)D. RlnV2/V1.5.对于蒸汽动力循环要提高热效率，可采取一系列措施，以下说法不正确的是,A.同一Rankine循环动力装置，可提高蒸气过热温度和蒸汽压力B.同一Rankine循环动力装置，可提高乏气压力。
C.对Rankine循环进行改进，采用再热循环。
D.对Rankine循环进行改进，采用回热循环。
6.作为朗肯循环改进的回热循环是从汽轮机（即蒸汽透平机）中抽出部分蒸汽去,A.锅炉加热锅炉进水B．回热加热器加热锅炉进水C.冷凝器加热冷凝水D.过热器再加热7.某压缩制冷装置的制冷剂在原冷凝器的出口P,T，现T比原冷凝压力下的饱和温度低了5度，其它不变,则制冷循环。
A.冷量增加，压缩功耗不变；B.冷量不变，压缩功耗减少C.冷量减少，压缩功耗减小；D.冷量增加，压缩功耗增加8.二元非理想极稀溶液,其溶质和溶剂分别遵守A. Henry定律和Lewis--Randll规则.B. Lewis--Randll规则和Henry定律.C.拉乌尔规则和Lewis--Randll规则.D. Lewis--Randll规则和拉乌尔规则.9.. 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,式中B0，B1可由T r计算出。
（B）化工热力学期末试卷
（B）化工热力学期末试卷化学化工学院《化工热力学》课程考试试题（B 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（每空1.5分，共24分）1、朗肯循环的改进的方法：、、。
2、写出热力学基本方程式dH = ；dG = 。
3、对理想溶液，ΔV= ，ΔG = 。
4、热力学第二定律的公式表述（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_________+0ln 22=γd x6、化工热力学是运用经典热力学的原理，结合反映系统特征的模型，解决工业过程(特别是化工过程)中、、等实际问题。
7、三参数对应态原理的统一式：。
8、几个重要的定义公式：H=_______；A=______；G=______。
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、混合气体的第二维里系数是（）A 、温度和压力的函数B 、仅为温度的函数C 、温度和组成的函数D 、压力和组成的函数2、露点的轨迹称为（）A 、饱和汽相线B 、汽液共存线C 、饱和液相线D 、都不是 3、等温等压下，在A 和B 组成的均相体系中，若A 的偏摩尔体积随浓度的改变而增加，则B 的偏摩尔体积将（）A 、增加B 、减小C 、不变D 、不一定4、关于逸度的下列说法中不正确的是（）A 、逸度可称为“校正压力” 。
B 、逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。
C 、逸度表达了真实气体对理想气体的偏差。
D 、逸度可代替压力，使真实气体的状态方程变为fv=nRT 。
5、在一定的温度和压力下二组分体系汽液平衡的条件是（）为混合物的逸度））（；；；Ｌ２Ｖ１Ｖ２Ｌ１Ｌ２Ｌ１Ｖ２１２２f f f D f f f f C f f f f B f f f f A V L V L V L V ().()().(=======116、关于化学势的下列说法中不正确的是（）A 、系统的偏摩尔量就是化学势B 、化学势是系统的强度性质C 、系统中的任一物质都有化学势D 、化学势大小决定物质迁移的方向7、体系中物质i 的偏摩尔体积i H 的定义式为（）A 、i j n v T i i i n H H ≠??=,,][B 、i j n v T i i n nH H ≠??=,,])([C 、 i j n p T ii i n H H ≠??=,,][ D 、i j n p T i i n nH H ≠??=,,])([ 8、对于理想溶液，下面式子错误的是（）A 、i i V V =B 、i i U U =C 、i i S S =D 、i i G G ≠9、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10、绝热膨胀过程的特征是（）A 、等焓B 、等熵C 、等温D 、等压11、逆卡诺制冷循环的制冷系数与（）有关。
大学化工热力学期末复习
第一章 绪论一、选择题(共3小题，3分)1、(1分)关于化工热力学用途的以下说法中不正确的选项是〔 C 〕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.相平衡数据是别离技术及别离设备开发、设计的理论基础。
2、(1分)关于化工热力学研究特点的以下说法中不正确的选项是〔 B 〕〔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。
3、(1分)关于化工热力学研究内容，以下说法中不正确的选项是〔 C 〕A.判断新工艺的可行性。
B.化工过程能量分析。
C.反应速率预测。
D.相平衡研究第二章 流体的PVT 关系一、选择题(共17小题，17分)1、(1分)纯流体在一定温度下，如压力低于该温度下的饱和蒸汽压，则此物质的状态为〔D 〕。
A ．饱和蒸汽 B.饱和液体C ．过冷液体 D.过热蒸汽2、(1分)超临界流体是以下 A 条件下存在的物质。
A.高于T c 和高于P cB.临界温度和临界压力下C.低于T c 和高于P cD.高于T c 和低于P c3、(1分)对单原子气体和甲烷，其偏心因子ω，近似等于 A 。
A. 0B. 1C. 2D. 34、(1分)0.1Mpa ,400K 的2N 1kmol 体积约为____D______A 3326LBC 3m5、(1分)以下气体通用常数R 的数值和单位，正确的选项是__A_______A K kmol m Pa ⋅⋅⨯/10314.833C 82.05 K atm cm /3⋅K kmol J ⋅/7、(1分)理想气体从同一初态V 1作等温可逆膨胀或绝热可逆膨胀到达相同的终态压力，则等温可逆膨胀后体积V 2与绝热可逆膨胀后体积V ’2相比 A 。
化工热力学考试试卷(附答案)
化工热力学考试试卷（附答案）一、填空题（每题2分）1.正丁烷的偏心因子ω=0.193，临界压力p c=3.797MPa，在T r=0.7时的蒸汽压为_______ MPa2.混合物的逸度与纯组分逸度之间的关系是_______3.剩余性质实质相同的温度和压力下____________热力学性质之差；超额性质是指_____________热力学性质之差4.气体从高压到低压作绝热可逆膨胀时△T_______,△S_______，理想气体流过节流阀时，△T_______,△S_______5.由热力学第二定律可知，过程的不可逆性越大，过程的熵产△S_____，损耗功W L____二、选择题（每题2分）1.在90℃，1atm下，苯（1）—甲苯（2）汽液平衡系统可以视为完全理想体系，此条件下蒸汽压p s1=1.343atm，p s2=0.535atm，则汽液平衡组成x1,y1分别是（）A.0.576;0.773 B.0.773;0.576 C.0.424;0.227 D.0.227;0.4242.熵产△S是由_____而引起的A.体系与环境间热量交换B.体系与外界功的交换C.体系内部的不可逆性D.体系与外界的物质交换3.冬天要给寝室供热取暖，消耗500W·h的电量，采用可逆热泵循环（空调），电热器两种供热方式，哪种供热量多？（）A.热泵B.两者相等C.电热器D.有争议，无法比较4.下面哪种做法不利于提高朗肯循环热效率？（）A.提高汽轮机进汽温度B.提高汽轮机进汽压力C.提高汽轮机出汽压力D.抽出汽轮机部分蒸汽用于加热锅炉供水5.对于无热溶液，下列各式成立的是_____A.S E=0,V E=0B.S E=0,A E=0C.G E=0,A E=0D.H E=0,G E=-TS E6.苯（1）—环己烷（2）在303K，0.1013MPa下形成x1=0.3的溶液，此条件下V1=89.96cm3/mol, V2=109.4cm3/mol,V___1=91.25cm3/mol,V___2=109.64cm3/mol,溶液的超额体积为_____cm3/mol.A.0.55B.-0.24C.-0.55D.0.247.化工热力学中有各种状态方程，如RK方程，理想气体状态方程，vdW方程，SRK方程，PR方程，请为它们的计算准确性排序（）A.RK>PR>SRK>vdW>理想气体状态方程B.PR≈SRK>RK>vdW>理想气体状态方程C.PR>vdW>SRK>RK>理想气体状态方程D.SRK>PK>PR>vdW>理想气体状态方程8.下列关于逸度的说法不正确的是（）A.逸度可称为校正压力B.逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度C.逸度表达了真实气体对理想气体的偏差D.逸度课代替压力，使真实气体的状态方程变为f v=nRT9.立方型状态方程有多种形式，其中对摩尔体积V的三次展开式中，若解得V有三个实根，则最大的根表示（）A.气相摩尔体积V VB.液相摩尔体积V LC.无实际物理意义D.气相摩尔体积与液相摩尔体积之和10.下列化工热力学研究特点的说法不正确的是（）A.研究体系为实际状态B.处理方法以理想状态为标准态加以校正C.解释微观本质及其产生某种现象的内部原因D.应用领域是解决工程中的能量利用及平衡问题三、计算题（每题15分）1.某二组元液体混合物在298K 和1.0133×105Pa 下的焓可用下式表示：式中H 单位为J ∕mol 。
化工热力学试卷三套与答案
一． 选择题（每题2分，共10分）1.纯物质的第二virial 系数B （ A ） A 仅是温度的函数 B 是T 和P 的函数 C 是T 和V 的函数 D 是任何两强度性质的函数2.T 温度下的过冷纯液体的压力P （A 。
参考P －V 图上的亚临界等温线。
）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s3. 二元气体混合物的摩尔分数y 1=0.3，在一定的T ，P 下，8812.0ˆ,9381.0ˆ21==ϕϕ，则此时混合物的逸度系数为 。
（C ）A 0.9097B 0.89827C 0.8979D 0.90924. 某流体在稳流装置中经历了一个不可逆绝热过程，装置所产生的功为24kJ ，则流体的熵变（ A ）A.大于零B.小于零C.等于零D.可正可负 5. Henry 规则（ C ）A 仅适用于溶剂组分B 仅适用于溶质组分C 适用于稀溶液的溶质组分D 阶段适用于稀溶液的溶剂二、 填空题（每题2分，共10分） 1.液态水常压下从25℃加热至50℃，其等压平均热容为75.31J/mol,则此过程的焓变为（1882.75）J/mol 。
2.封闭体系中的1mol 理想气体(已知igP C )，按下列途径由T 1、P 1和V 1可逆地变化至P 2，则，等温过程的 W =21lnP P RT -，Q =21ln P P RT ，U = 0 ，H = 0 。
3. 正丁烷的偏心因子ω＝0.193，临界压力为p c ＝3.797MPa ，则在Tr ＝0.7时的蒸汽压为（ 0.2435 ）MPa 。
4.温度为T 的热源与温度为T 0的环境之间进行变温热量传递，其等于热容为Cp ，则E xQ 的计算式为(0(1)TxQ p T TE C dT T =-⎰）。
5.指出下列物系的自由度数目，(1)水的三相点 0 ，(2)液体水与水蒸汽处于汽液平衡状态 1三、 简答题：（共30分） 1.填表（6分） lnlni)1(),1(122211bx V V ax V V +=+=，其中V 1，V 2为纯组分的摩尔体积，a ，b 为常数，问所提出的模型是否有问题？（8分）解：由Gibbs-Duhem 方程得， b V x V x a 1122=， a,b 不可能是常数，故提出的模型有问题。
化工热力学试卷A.doc
浙江科技学院2012-2013学年第1学期考试试卷A 卷一、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o,近似等于考试科B 化工热力学 拟题人许茂乾审核人 生化 院______ 考试方式闭 ________ 批准人_ 10年级完成时限2小吋 13年1月 8曰 化工 _____________ 专业命题: 得分...............................................................................A. 0B. 1C.2D. 33、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、当压力軒零时，1m。
汽⑽压力与馳鞠（pv）趋于: A.零无限大C.某一常数nD. RT5、（对丨mo術合〜卿-幻状态方程的气体，.应是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—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Lew i s-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Yi的影响，因此精度高。
化工热力学期末试卷及答案
系 专业 班 学号 姓名5. 真实混合物与相同温度、压力和组成的理想混合物的摩尔广度性质之差，称为（）A.超额性质B.混合性质C.偏摩尔性质D.剩余性质6.dH=TdS+Vdp等热力学基本方程的适用条件必须满足的条件是（）A.无条件B.封闭系统或定组成敞开系统C.理想体系D.可逆过程7.对高压下的芳烃混合物，下列关系式正确的是（）A. B. C. D.8.a、β两相达到平衡，系统的热力学性质表述中错误的是（）A. B. C. D.9.以下关于临界性质说法错误的是（）A.混合物的临界压力--定不是系统的最高压力B.混合物临界点指混合物中汽液性质完全相同的那一点C.纯物质临界温度和混合物临界温度都是系统的最高温度D.纯物质临界性质和混合物临界性质定义相同10．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。
二．判断题（每小题2分，共20分）得分┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉密┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉封┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉线┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉2.写出维里方程中维里系数B、C的物理意义。
3.请写出拉乌尔定律亨利定律的定义、定义式及适用条件。
4. 汽液平衡比和相对挥发度的定义及定义式。
得分四．计算题（每小题10分，共40分）1. 体系的温度和压力为290 K、101325 Pa,将n B尔的NaCl(B) 溶于1kg水(A中,形成Vcm3溶液。
求n B=0.5时各组元的偏摩尔体积。
已知:8┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉密┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉封┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉线┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉2. 某二组元液体混合物在恒定T 及p 下的焓可用下式表示:H = 300x 1 + 450x 2 +x 1x 2(25x 1 +10x 2) J·mol -l试求: (1)用x 1表示的和；(2)无限稀释下液体的偏摩尔焓和的数值。
化工热力学考试题目三电子版本
化工热力学考试题目化工热力学考试题目3一、选择题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、纯流体在一定温度下，如压力低于该温度下的饱和蒸汽压，则此物质的状态为（）。
A •饱和蒸汽B.饱和液体C•过冷液体D.过热蒸汽3、超临界流体是下列（）条件下存在的物质。
A.高于T c和高于P cB.临界温度和临界压力下C.低于T c和高于P cD.高于T c和低于P c4、对单原子气体和甲烷，其偏心因子3，近似等于（）。
A.0B. 1C. 2D. 35、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。
6关于化工热力学研究内容，下列说法中不正确的是（）D.相平A.dH = TdS + Vdp C. dH = -SdT + VdpB.d H = SdT +12、对1mol符合P RT/(VSb）状态方程的气体，（8）T应是（A.判断新工艺的可行性。
B.化工过程能量分析。
C.反应速率预测。
衡研究7、(1.5 分)0.1Mpa ,400K的N2lkmol体积约为( )3A 3326LB 332.6LC 3.326LD 33.26m8、下列气体通用常数R的数值和单位，正确的是( )3 3A 8・314 10 Pa m/kmol KB i.987cal/kmol KC 82.05 cm atm/KD 8.314」/kmol K9、纯物质PV图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于（）A.- 1B. 0C.1D.不能确定10、对理想气体有（）。
化工热力学(期末考试及答案)
化工热力学(答案在最后一页)一、单选题1.纯物质的第二virial系数B()(A)仅是T的区数(B)是T和P的函数(C)是T和V的函数(D)是任何两强度性质的区数2. 下面的说法中不正确的是()(A)纯物质无偏摩尔量(B)任何偏摩尔性质都是T,P的区数(C)偏摩尔性质是强度性质(D)强度性质无偏摩尔量3. Wilson方程是工程设计中应用最广泛的描述活度系数的方程。
以下说法不正确的是()(A)适用于极性以及缔合体系(B)不适用于液液部分互溶体系(C)提出了局部摩尔分率的新概念(D)它的超额自由焓模型是根据正规溶液为基础的4.气体经过稳流绝热过程，对外作功，如忽略动能和位能变化，无摩擦损失，则此过程气体焓值()(A)增加(B)减少(C)不变(D)不能确定5.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6.对同一朗肯循环装置如果提高蒸汽的过热度，则其热效率().(A)有所提高，乏气干度下降(B)不变，乏气干度蜡加(C)有所提高，乏气干度增加(D)热效率和干度都不变7.对同一朗肯循环装置，如果提高汽轮机进汽压力，但温度等其余条件不变，则其热效率()(A)有所提高，乏气干度下降(B)不变，乏气干度增加(C)有所提高，乏气干度增加(D)热效率和干虚都不变8.作为朗肯循环改进的回热循环是从汽轮机(即蒸汽透平机)中抽出部分蒸汽去()(A)锅炉加热锅炉进水(B)回热加热器加热锅炉进水(C)冷凝器加热冷凝水(D)过热器再加热9.某压缩制冷装置的制冷剂在原冷凝器中因冷却介质改变，比原冷凝压力下的饱和温度低了5度，则制冷循环()(A)冷量增加，功耗不变(B)冷量不变，功耗减少(C)冷量减少，功耗减小(D)冷量增加，功耗增加10.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。
北京化工大学化工热力学考试试卷A参考答案
北京化工大学2016——2017学年第一学期《化工热力学》期末考试试卷课程代码C H E33500T班级：姓名：学号：任课教师：分数：题号一二三四总分得分一、（28=16分）正误题（正确的画√，错误的画×，标在[ ]中）［√］剩余性质法计算热力学性质的方便之处在于利用了理想气体的性质。
［×］Virial方程中12B反映了不同分子间的相互作用力的大小，因此120B 的气体混合物，必定是理想气体混合物。
［√］在二元体系中，如果在某浓度范围内Henry定律适用于组分1，则在相同的浓度范围内，Lewis-Randall规则必然适用于组分2。
［×］某绝热的房间内有一个冰箱，通电后若打开冰箱门，则房间内温度将逐渐下降。
［×］溶液的超额性质数值越大，则溶液的非理想性越大。
［×］水蒸汽为加热介质时，只要传质推动力满足要求，应尽量采用较低压力。
［×］通过热力学一致性检验，可以判断汽液平衡数据是否正确。
［×］如果一个系统经历某过程后熵值没有变化，则该过程可逆且绝热。
二、（第1空2分，其它每空1分，共18分）填空题（1）某气体符合/()p RT V b =-的状态方程，从 1V 等温可逆膨胀至 2V ，则体系的 S ∆ 为21lnV bR V b--。
（2）写出下列偏摩尔量的关系式：,,(/)j iE i T p n nG RT n ≠⎡⎤∂=⎢⎥∂⎣⎦ln i γ，,,(/)j iR i T p n nG RT n ≠⎡⎤∂=⎢⎥∂⎣⎦ˆln i ϕ, ,,(/)j ii T p n nG RT n ≠⎡⎤∂=⎢⎥∂⎣⎦i μ。
（3）对于温度为T ，压力为P 以及组成为{x}的理想溶液，E V =__0__，E H =__0__，/E G RT =__0__，ln i γ=__0__，ˆi f =__i f __。
（4）Rankine 循环的四个过程是：等温加热（蒸发），绝热膨胀（做功），等压（冷凝）冷却，绝热压缩。
北京化工大学2014-2015学年《化工热力学》期末试卷
北京化工大学2014——2015学年第一学期《化工热力学（双语）》期末考试试卷课程代码C H E33500T班级：姓名：学号：任课教师：分数：题号一二三四五六总分得分一、（28=16分）正误题（正确的画○，错误的画×，标在[ ]中）［○］气体混合物的维里系数仅为温度和组成的函数。
［○］气体经节流阀膨胀后，温度可能降低或升高，这取决于其初态。
［×］理想气体的焓和熵都与体系压力无关。
［×］若绝热过程的熵增加，则其必然减少。
［○］理想溶液中组分的逸度正比于其摩尔分数。
［×］若某二元混合物形成共沸，则各组分的无限稀释活度系数必大于1。
［○］饱和液体经过可逆绝热膨胀达到更低压力，部分液体必然会汽化。
［×］二元VLE体系的泡点曲线对应着饱和蒸汽混合物的状态。
二、（64=24分）简答题（简明扼要，写在以下空白处）1.简述如何利用水蒸气表计算500℃和4MPa下过热蒸气的逸度系数。
[解] 根据逸度定义，等温下对纯组分有：dG=RTdlnf积分得：RTln(f/f*)=G-G*=H-H*-T(S-S*)其中上标*表示某参考状态，现取其为同一温度和足够低压（如P*=1kPa ）下的水蒸气，在水蒸气表中可查出上式中两个状态的焓和熵值，最后得到逸度系数：Φ=f/P=P*/P{e [H-H*-T(S-S*)]/RT]}2. 简述何为偏摩尔性质，其与混合性质有何关系？[解] 偏摩尔性质定义为：,,j ii ip T n nM M n RT≠⎡⎤∂⎛⎫=⎢⎥⎪∂⎝⎭⎣⎦ 混合性质定义为纯组分形成混合体系后性质的变化：mix i i iM M x M ∆=-∑ 根据偏摩尔性质的加和性得到二者关系为：()i i i iM x M M =-∑3. 简述如何用三次型状态方程计算混合气体在一定温度T ，压力P 和组成y下的摩尔体积（无须描述数值求解过程）。
[解] 一般混合流体都是将其视为虚拟的纯流体M ，再利用纯流体的状态方程计算，而该虚拟纯流体的参数需根据混合规则得到，对于三次型方程：()()()()a T RTp V b V b V b εσ=--++，其参数为a 和b ，虚拟纯流体的参数： M i i ij ija y y a =∑∑，(1ij ij a k =-M i i ib y b =∑，式中纯流体参数a ii 和b i 可通过临界性质得到：22()(,)c r c R T a T T p ψαω=，c cRTb p Ω= 得到上述参数a M 和b M 后即可通过数值求解得到给定T 、P 下的摩尔体积V 。
北京化工大学-化工原理期末试卷
北京化工大学2013——2014学年第二学期
《化工原理》期末考试试卷
一、填空题（40分）
1、表征“三传”的三个类似的理论定律是：表征动量传递的、表征热量传递的、
表征质量传递的。
三、在连续精馏塔中，分离某二元理想溶液，其平均相对挥发度为2，进料为气-液混合物，液相分率为0.5，进料中易挥发物的平均组成为x f=0.35，要求塔顶中易挥发的组成为0.93（以上均为摩尔分率），料液中易挥发组分塔顶回收率为96%，取回流比为最小回流比的1.242倍。
在饱和液体回流，间接加热情况，试计算：（20分）
（1）塔底产品组成
（2）写出精段方程
（3）写出提馏段方程
（4）假定各板气相单板效率为0.5，塔釜往上第一块板上升蒸汽的组成为多少？
解：
四、在某干燥器中干燥砂糖，处理量为100kg/h，要求湿基含量从40%减至5%。
干燥介质空气湿度为0.01kg/kg干气，从20℃经预热器加热至80℃后送至干燥器内。
空气在干燥器内为等焓变化过程，空气离开干燥器时温度为30℃，总压为101.3kPa。
（15分）
试求：
（1）水分气化量，kg/h；
（2）干燥产品量，kg/h；
（3）湿空气消耗量，kg/h；
（4）预热器加热量，kw。
解：。
化工热力学10级试题A
2012—2013学年第一学期《化工热力学》试卷（开卷）专业班级 化学工程与工艺10级 班姓 名学 号开课系室 化学工程系考试日期 2013年1月10日题 号 一 二 三 四 五 六 七 总分得 分阅卷人一、分析说明题(15分)1、(9分) CO2气体在 1.5MPa，30℃时稳流经过一个节流装置后减压至0.10133MPa。
现在要求CO2节流后的温度及节流过程的熵变。
请给出解题思路，写出解题步骤，画出必要的框图，不需要计算结果。
2、(6分)有一发明者声称可制造一热机，在0℃和250℃之间工作，并且循环中输出功与放出的废热相等，对于这个设计你觉得能投资吗？请作简要分析说明。
二、(10分) 苯（1）和环己烷（2）在303 K ，0.1013 MPa 下形成x 1 = 0.7的溶液。
已知此条件下V 1=89.96 cm 3/mol ，V 2=109.4 cm 3/mol ，在该条件下两种物质的偏摩尔体积分别为1V =90.20 cm 3/mol ，2V =110.69 cm 3/mol ，求混合溶液体积V 和超额体积V E 分别是多少 cm 3/mol ？三、（10分）某二元体系气相可视为理想气体，液相服从Margules 方程：1212/E G RT Bx Ax x x =+ 方程参数在55℃时的值为：A =0.59；B =1.42查得55℃时，两个组分的饱和蒸气压分别为：S p 1=82.37kPa ；=37.31kPaS p 2确定在55℃下能否形成恒沸（共沸）物？四、（20分）乙醇(1)－苯(2)恒沸混合物的组成x 1=0.448，其在常压(101.325kPa)下的沸点为 68.2℃，如果气相可视为理想气体，液相服从van Laar 方程。
并已知纯组分在 68.2℃下的饱和蒸汽压分别为：= 66.87kPa ，=68.93kPa 。
S p 1S p 2 求：(1) van Laar 方程的常数；(2) 68.2℃时与x 1=0.3成平衡关系的汽相组成y 1。
北京化工大学化工热力学》期末试卷
北京化工大学2013——2014学年第一学期《化工热力学》期末考试试卷(参考答案附评分标准)班级： 姓名： 学号： 任课教师： 分数：一、（2⨯7=14分）正误题（正确的画○，错误的画×，标在[ ]中） ［ × ］方程dH=TdS+VdP 仅能用于可逆过程。
［ × ］对于理想溶液，混合过程的所有性质变化均为零。
［ ○ ］理想气体经绝热压缩后再冷却至初始温度，即使该过程不可逆，其取走的热量也等于压缩机所做的功（忽略流体动能与位能的变化）。
［ × ］混合物中组分的逸度系数值与其标准态的选取有关。
［ ○ ］理想气体的混合物是理想溶液，符合Lewis-Randall 规则。
［ ○ ］无论液态水的温度高于或低于环境温度，其值都大于零。
［ ○ ］化学反应平衡常数K 与压力无关。
[注] 用 √ 表示正确者暂不扣分二、（5⨯3=15分）简答题（简明扼要，写在以下空白处） 1. 在热力学中为何要引入混合规则？列出两种常见的混合规则。
【解】将混合物视为虚拟纯物质，就可以沿用纯物质的状态方程，而其虚拟参数与组成有关，需要通过混合规则实现。
（点出虚拟纯物质，语意通顺者给3分）常见的混合规则如：m i j ij ija y y a =∑∑，m i i ib y b =∑（每项给1分，可不限于上述形式，为组成和纯物质参数的函数即可。
答Kay 规则中方程亦可。
）2. 下图示意了纯组分体系沿等压线发生汽液相变时的V-T 图，试画出对应的G-T 示意图，注意斜率的正负与相对大小，并说明你的根据。
【解】图形正确并标出如下特征者给5分（特点1给1分，2-3各2分，未正确说明根据者扣1-2分；未标出特点4者不扣分，）： 1. 沸点处G 相等, （G l =G v ）2. G 对T 的斜率为负，（0pG S T ∂⎛⎫=-< ⎪∂⎝⎭）3. G 对T 的斜率气相较液相更陡, （在沸点处有：0v lv l H H S S T--=>） 4. G 曲线为凸, （220p pC G ST T T ⎛⎫∂∂⎛⎫=-=-< ⎪⎪∂∂⎝⎭⎝⎭）3. 绘制具有最低共沸压力的二元体系的汽液平衡T-x-y 相图。
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北京化工大学2013——2014学年第一学期《化工热力学》期末考试试卷(参考答案附评分标准)班级： 姓名： 学号： 任课教师： 分数：一、（2⨯7=14分）正误题（正确的画○，错误的画×，标在[ ]中） ［ × ］方程dH=TdS+VdP 仅能用于可逆过程。
［ × ］对于理想溶液，混合过程的所有性质变化均为零。
［ ○ ］理想气体经绝热压缩后再冷却至初始温度，即使该过程不可逆，其取走的热量也等于压缩机所做的功（忽略流体动能与位能的变化）。
［ × ］混合物中组分的逸度系数值与其标准态的选取有关。
［ ○ ］理想气体的混合物是理想溶液，符合Lewis-Randall 规则。
［ ○ ］无论液态水的温度高于或低于环境温度，其值都大于零。
［ ○ ］化学反应平衡常数K 与压力无关。
[注] 用 √ 表示正确者暂不扣分二、（5⨯3=15分）简答题（简明扼要，写在以下空白处） 1. 在热力学中为何要引入混合规则？列出两种常见的混合规则。
【解】将混合物视为虚拟纯物质，就可以沿用纯物质的状态方程，而其虚拟参数与组成有关，需要通过混合规则实现。
（点出虚拟纯物质，语意通顺者给3分）常见的混合规则如：m i j ij ija y y a =∑∑，m i i ib y b =∑（每项给1分，可不限于上述形式，为组成和纯物质参数的函数即可。
答Kay 规则中方程亦可。
）2. 下图示意了纯组分体系沿等压线发生汽液相变时的V-T 图，试画出对应的G-T 示意图，注意斜率的正负与相对大小，并说明你的根据。
【解】图形正确并标出如下特征者给5分（特点1给1分，2-3各2分，未正确说明根据者扣1-2分；未标出特点4者不扣分，）： 1. 沸点处G 相等, （G l =G v ）2. G 对T 的斜率为负，（0pG S T ∂⎛⎫=-< ⎪∂⎝⎭）3. G 对T 的斜率气相较液相更陡, （在沸点处有：0v lv l H H S S T--=>） 4. G 曲线为凸, （220p pC G S T T T ⎛⎫∂∂⎛⎫=-=-< ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭）3. 绘制具有最低共沸压力的二元体系的汽液平衡T-x-y 相图。
注意标出汽相区和液相区，并说明该体系相对拉乌尔定律具有正偏差还是负偏差？【解】因体系具有最低共沸压力，体系压力低于对应理想溶液的压力，因此为负偏差。
（2分，未说明原因者暂不扣分）正确绘图给3分。
画成最低共沸温度或p-x-y 图（但图形正确）者扣2分。
未标注坐标、汽液区域、泡点/露点线者酌情扣不超过1分。
三、（20分）分析计算题如下图所示的海水淡化装置，整个系统由等熵效率为75%的压缩机提供动力；忽略热交换器的热损失，而每生产1kg 纯水，蒸发器热损失为1.7kJ .Tx 1,y 1T,y 1T,x 1livapTT bTT b现已知图示各状态点的数据如下：点状态盐, ％质量T℃Pbar流率mkg/sHkJ/kgSkJ/kg/K1 液体 3.45 25 1 2.0715 99.65 0.33422 液体 3.45 93.86 1 2.0715 376.6 1.16893 饱和液体 6.67 100.7 1 1.0715 388.1 1.20104 液体 6.67 38.4 1 1.0715 146.2 0.46185 蒸汽0 100.7 1 1 2677.6 7.36556 蒸汽0 159.2 1.6 1 2790.4 7.43197 饱和液体0 113.3 1.6 1 475.4 1.45508 液体0 38.4 1.6 1 160.9 0.55041) 在T-S图上示意5→6→7→8的过程线，并标出5、6、7和8各状态点在图中的位置.2) 写出整个系统的平衡方程，并判断那些设备存在损失？3）计算生产1kg纯水总的损失，以及整个过程的目的效率.（环境温度298.15K）【解】1) (10分) 状态5-8均为纯水，因此对应水的T-S图：6、7、8状态点各2分，5状态点3分（详后），6→7过程1分；示意图不要求数值比例，但各点温度和熵的相对大小和饱和关系要正确示出。
5→6为熵增加，因此S6>S5，标成等熵或熵减小者扣1分；7为饱和液体，明显偏离者不给分；8十分接近饱和液体，标在饱和液相处不扣分。
题中状态点5是对应盐水的饱和蒸汽，对纯水应过热0.7℃，因此该点不应落在饱和线上，正确示出状态5这一特点并说明理由者给3分，标在饱和线上或未作任何说明者给2分。
2) (6分) 取整个系统作为控制体积，据题意知压缩机有功输入，蒸发器有热损失，则其㶲平衡方程为：m1ε1 - m4ε4 - m8ε8 - (1-T0/T)|Q| + |W s| - mI int = 0（项目2分，正负号1分，部分错误扣1分。
未加绝对值者暂不扣分。
正确写出一般化平衡方程未针对本系统展开者给2分。
）只有等熵过程才没有㶲损失，显然该系统中三个设备都有㶲损失。
（3*1分）3) (4分) 对蒸发器，为便于分析，选则控制体积的界面，使得其为温度为T 0，即散热在环境温度下进行，T=T 0, 根据上述㶲平衡方程得： mI int = |W s | + (m 1ε1 - m 4ε4 - m 8ε8)根据㶲的定义ε = H-H 0-T 0(S-S 0) = H-T 0S - (H 0-T 0S 0) 一旦选定环境，(H 0-T 0S 0)为常数，结合质量平衡方程 m 1 - m 4 - m 8 = 0得：(m 1ε1 - m 4ε4 - m 8ε8) = m 1(H 1-T 0S 1) - m 4(H 4-T 0S 4) - m 8(H 8-T 0S 8) = 2.0715*0.00827-1.0715*8.5143-1*(-3.20176)= -5.904 kW （1分）该值为负说明海水淡化后㶲值升高，故实现该过程需要从外界输入功，其极小值即为理想功，即5.9 kW.以压缩机为控制体积可计算功：|W s | = m 6H 6 - m 5H 5 = 1*(2790.4-2677.6) = 112.8 kW （1分） 则mI int = 112.8 - 5.9 = 106.9 kW （1分）该过程目的为海水淡化，输入㶲为压缩机的功，因此目的㶲效率为T 5T 7 T 6T 8ηobj = 5.9/112.8 = 5.2% （1分）四、（15分）计算题选择适宜的普遍化关联式，计算二氧化碳在0 ℃，2.95 MPa 时的剩余焓. 【解】查附表B1得二氧化碳的临界参数： Tc = 304.2 K, Pc = 7.376 MPa, ω = 0.225 据题意计算出对比量：Tr = 273.15/304.2 = 0.8979 ≈ 0.9, Pr = 2.95/7.376 = 0.3999 ≈ 0.4 （2*2分） 根据图2/7-1判断适合用LK 关联式计算，查附表B3得： (H R )0/RTc = -0.597, (H R )1/RTc = -0.751, （2*3分）则： H R /RTc = -0.597+0.225*(-0.751) = -0.765 （3分）H R = -0.765*8.31415*304.2/1000 = -1.935 kJ/mol （2分）计算过程与数值结果（数值差异5%以内）全对，步骤过于简化者扣2分。
若数值结果不正确，按步骤给分，过程全对者扣2分。
若用普遍化维里方程和RK 计算，结果分别为-1.523和-1.460 kJ/mol ，得到正确数值者，暂不扣分，数值不正确者，酌情扣1-5分。
）五、（20分）计算题对摩尔比为1:1的正丁烷-乙烷二元体系，试用下列方法计算340 K 和1.7 MPa 下正丁烷的相平衡比（K 值）：1) 假设液相为理想溶液，汽相为理想气体.2) 假设液相和汽相均为理想溶液，纯组元逸度采用普遍化方法求解. 3) 使用De Priester 列线图.假如系统由摩尔比为1:1的正丁烷-甲烷组成，其K 值是否改变？对新系统用上述方法计算的K 值是否改变？请加以解释.（已知正丁烷在340 K 的饱和蒸汽压为0.7520 MPa ）【解】相平衡条件逸度相等有: i v i i i i Py x f ϕγˆ*=, 这里以纯液相为标准态，其逸度sati sat i i P f ϕ≈*（忽略压力对纯液相逸度的影响，即Poynting 因子=1）则相平衡比P P x y K v i sati sat i i i i i ϕϕγˆ== (1)1) (3分)根据题意上式活度系数与逸度系数均为1，有7.1752.0=≈P P K sat i i =0.4423 2) (9分)根据题意：1=i γ, v iv iϕϕ=ˆ, 因此PP K vi sati sat i i ϕϕ= 查附表B1得正丁烷的临界参数： Tc = 425.2 K, Pc = 3.799 MPa, ω = 0.193 Tr = 340/425.2 = 0.7996, Pr = 1.7/3.799 = 0.4475,Pr sat = 0.7520/3.799 = 0.1979. (3*1分) 可采用普遍化维里方程计算上述两个汽相状态的逸度系数： B 只是温度的函数：B 0 = 0.083-0.422/Tr 1.6 = -0.5205 B 1 = 0.139-0.172/Tr 4.2 = -0.3010 B 0 + ωB 1 = -0.5786 对状态 (Tr,Pr)ln φv = Pr/Tr*(B 0+ωB 1) = 0.4475/0.7996*(-0.5786)=-0.3238 φv = 0.7234 (2分) 状态 (Tr,Pr sat )φsat = exp(0. 1979/0.7996*(-0.5786)) = 0.8666 (2分) 故 Ki = 0.8666/0.7234*0.4423 = 0.530 (2分)对状态(Tr,Pr sat )的饱和汽相也可采用LK 关联式计算逸度系数，查附表B3得： φ0 = 0.8730, φ1 = 0.9057, φsat = 0.8565但对状态(Tr,Pr)因为压力超过饱和蒸汽压，通过LK 关联或三次型方程无法计算φv （汽相的逸度系数），查附表B3得到的其实为φLφ0 = 0.5021, φ1 = 0.3269, φL =φ0(φ1)ω= 0.4047 Ki=0.8565/0.4047*0.4423 = 0.936 (不正确)用LK 关联计算者，没有考虑到上述汽相不存在情况者暂不扣分3) (4分) 直接查图7/3-2得：Ki = 0.51(4分)式(1)中i γ和v i ϕˆ均与混合物的种类和组成有关，因此若系统中乙烷换做甲烷，正丁烷的Ki 值会发生改变。