化工热力学 例题 与解答(14)
化工热力学习题集(附答案)教学内容
化工热力学习题集（附答案）模拟题一一•单项选择题（每题1分，共20分）本大题解答（用A或B或C或D）请填入下表:A.饱和蒸汽B.超临界流体C.过热蒸汽2. T温度下的过冷纯液体的压力P（）A. >P S TB.<P S TC.=P S T3. T温度下的过热纯蒸汽的压力P（）A. >P S TB.<P S TC.=P S T4.纯物质的第二viriaI系数B（）A仅是T的函B是T和P的函C是T和V的函D是任何两强度性质的函数数数数5.能表达流体在临界点的P-V等温线的正确趋势的virial方程，必须至少用到（）A. 第三viriaI系B.第二virial系C.无穷项D.只需要理想气体方数数程6.液化石油气的主要成分是（）A.丙烷、丁烷和少量的B.甲烷、乙烷C.正己烷戊烷7.立方型状态方程计算V时如果出现三个根，则最大的根表示（）A.饱和液摩尔体积B.饱和汽摩尔体积C.无物理意义8.偏心因子的定义式（）A. ©（戌片“ 1B. ©（戌片山1。
Ig（ F>S）Tr 1.09.设Z为x，y的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（）A.Zx x Z y y上1y zB.Zxxy y Zy1Z xC.Z x y1D.Z y y1x y y Z Z x x y x Z Z x 10.关于偏离函数M R，理想性质M*，下列公式正确的是（)A.M R M*MB.M R M 2M*C.M R M*M D.M*M RM11.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的函数（C）偏摩尔性质是强度性质。
（D）强度性质无偏摩尔量。
12. 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）逸度可称为有效压力”。
（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=n RT。
（ E ）逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。
化工热力学试题及答案
化工热力学试题及答案一、选择题1. 热力学是研究物质宏观的（）性质和（）关系的科学。
A. 动态，运动B. 静态，运动C. 静态，平衡D. 动态，平衡答案：C2. 热力学第零定律主要阐述了（）。
A. 内能的存在B. 平衡状态的特点C. 熵的增加D. 热量传递答案：B3. 对于孤立系统来说，其熵不断（）。
A. 增加B. 减少C. 变化D. 维持不变答案：A4. 以下哪个是热力学第一定律？A. 能量守恒定律B. 熵增定律C. 熵减定律D. 完全合成反应律答案：A5. 热力学第二定律主要阐述了（）。
A. 熵的增加B. 熵的减少C. 热能转化效率D. 内能的转化答案：A二、问答题1. 请简要解释热力学第一定律的内容。
答案：热力学第一定律，也称为能量守恒定律，表明能量在系统中的总量是守恒的。
即在一个孤立系统中，能量的增加（或减少）等于对外界做功与系统吸热之和，即ΔU = Q - W。
其中，ΔU代表系统内能的变化，Q代表吸热，W代表对外界做功。
2. 什么是熵？简要解释熵增定律。
答案：熵是系统混乱程度的度量，也可以理解为系统的无序程度。
熵增定律是热力学第二定律的核心表述，它指出孤立系统的熵总是不断增加的。
即系统的无序状态总是向更加无序的方向发展。
这个过程是不可逆的，熵增定律体现了自然界的不可逆性。
三、计算题1. 一个物质在常压下从298K变为328K，该物质对外界吸收了1000J的热量，求该物质的热容。
解答：根据热容的定义，热容C等于物质吸收的热量Q与温度变化ΔT的比值。
即C = Q / ΔT。
根据题目所给的数据，Q = 1000J，ΔT = 328K - 298K = 30K。
将数据代入公式计算得到热容C = 1000J / 30K = 33.33 J/K。
2. 已知某化学反应的焓变为-300 kJ/mol。
如果该反应的摩尔物质数量为2 mol，求该反应的总焓变。
解答：总焓变等于摩尔焓变乘以物质的摩尔物质数量。
化工热力学复习题附答案
化工热力学复习题一、选择题温度下的纯物质,当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时,则气体的状态为 CA.饱和蒸汽超临界流体 过热蒸汽2.纯物质的第二virial 系数B AA 仅是T 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3.设Z 为x,y 的连续函数,,根据欧拉连锁式,有 BA. 1x y zZ Z x x y y ⎛⎫⎛⎫∂∂∂⎛⎫=-⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭B. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭C. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭D. 1y Z xZ y y x x Z ∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭4.关于偏离函数M R,理想性质M,下列公式正确的是 CA. *R M M M =+B. *2R M M M =-C. *R M M M =-D. *R M M M =+5.下面的说法中不正确的是 BA 纯物质无偏摩尔量 ;B 任何偏摩尔性质都是T,P 的函数;C 偏摩尔性质是强度性质;D 强度性质无偏摩尔量 ;6.关于逸度的下列说法中不正确的是 DA 逸度可称为“校正压力” ;B 逸度可称为“有效压力” ;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 ;E 逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度;7.二元溶液,T, P 一定时,Gibbs —Duhem 方程的正确形式是 C .a. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 2 = 0b. X 1dlnγ1/dX 2+ X 2 dlnγ2/dX 1 = 0c. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 1 = 0d. X 1dlnγ1/dX 1– X 2 dlnγ2/dX 1 = 08.关于化学势的下列说法中不正确的是 AA. 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 9．关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是 EA 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 任何纯物质的活度均为1; Er i 是GE /RT 的偏摩尔量;10．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BA. 增加B. 减小C. 不变D. 不一定 11．下列各式中,化学位的定义式是 A 12．混合物中组分i 的逸度的完整定义式是 A ;A. dG ___i =RTdlnf ^i , 0lim →p f ^i /Y i P=1 B. dG ___i =RTdlnf ^i , 0lim →p f ^i /P=1C. dG i =RTdlnf ^i , 0lim →p f i =1 ； D. dG ___i =RTdlnf ^i , 0lim →p f ^i =113． 关于偏摩尔性质,下面说法中不正确的是 BA.偏摩尔性质与温度、压力和组成有关 B ．偏摩尔焓等于化学位 C ．偏摩尔性质是强度性质 D. 偏摩尔自由焓等于化学位14．下列关于ΔG关系式正确的是 B P 140A. ΔG = RT ∑X i ln X iB. ΔG = RT ∑X i ln ^a i C. ΔG = RT ∑X i ln γi D. ΔG = R ∑X i ln X i15. 纯物质临界点时,对比温度 T r Da. =0b. >1c. <1d. =116. 超临界流体是下列 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 c17. 下列气体通用常数R 的数值和单位,正确的是 AA K kmol m Pa ⋅⋅⨯/10314.833B kmol KC K atm cm /3⋅D K kmol J ⋅/18. 对理想气体有 C ;19. 对1mol 符合)/(b V RT P -=状态方程的气体,T PS )(∂∂应是 CV ； ；C. -R/P ；T;20. 当压力趋于零时,1mol 气体的压力与体积乘积PV 趋于 D ; A. 零 B 无限大 C. 某一常数 D. RT21. 在一定的温度和压力下二组分体系汽液平衡的条件是 A ;22. 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 D ;A ． y i f = x i p i SB. y i p =γi x i p i SC ． y i p = x i Φ p i SD. y i p = x i p i S23. 关于理想溶液,以下说法不正确的是 B ;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;24. 下列偏摩尔性质与溶液性质关系式中,正确的是n mol 溶液性质,nM= D;iiA. n M i iB. x M ∑iC. x M i ii D. n M ∑25. 下列化学势μi 和偏摩尔性质关系式正确的是 CA ．μi = -H i B. μi = -V i C. μi =-G i D. μi =-A i 26. 气体经过稳流绝热膨胀,对外作功,如忽略宏观动能,位能变化,无摩擦损失,则此过程气体焓值B ;A. 增加B. 减少C. 不变D.不确定27. 理想的Rankine 循环工质是在汽轮机中作 D 膨胀A 等温B 等压C 等焓D 等熵 28. 卡诺制冷循环的制冷系数与 B 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29.体系经不可逆循环又回到初态,则热温熵的循环积分 A ; A <0 Ｂ =０ C >0 30. 关于制冷原理,以下说法不正确的是 D ;A. 任何气体,经等熵膨胀后,温度都会下降 ;B. 只有当0>-T J μ,经节流膨胀后,气体温度才会降低;C. 在相同初态下,等熵膨胀温度降比节流膨胀温度降大;D. 任何气体,经节流膨胀后,温度都会下降;31. 混合物体系中物质i 的偏摩尔焓i H 的定义式为： D ;A 、i j n v T iii n H H ≠∂∂=,,][B 、i j n v T i i n nH H ≠∂∂=,,])([C 、i j n p T i i i n H H ≠∂∂=,,][D 、 i j n p T ii n nH H ≠∂∂=,,])([32. 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 C ; A ．B = B 0ωB 1 B ．B = B 0 ω + B 1 C ．BP C /RT C = B 0+ωB 1D ．B = B 0+ ωB 33. 下列关于G E 关系式正确的是 C ;A. G E = RT ∑X i ln X iB. G E = RT ∑X i ln a iC. G E = RT ∑X i ln γiD. G E = R ∑X i ln X i34. 汽液平衡关系i i s i ix P Py γ=的适用的条件BA 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35. 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 ;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= 036. 由纯组分形成理想溶液时,其混合焓ΔH id B ;A. >0；B. =0；C. <0 ；D. 不确定; 37. 混合物的逸度与纯组分逸度之间的关系是 C ;A.i i f x f ∧∑=； B. i f f ∧∑=； C. ln iii x f x f ∧∑=ln ； D. ln 0ln f x f i ∑=38. 某体系进行不可逆循环时的熵变为 BA ．ΔS 体系﹥0,ΔS 环境 =0B ．ΔS 体系=0,ΔS 环境﹥0C ．ΔS 体系=0,ΔS 环境 =0D ．ΔS 体系﹥0,ΔS 环境 ﹥02.填空题1. 热力学第一定律的公式表述用微分形式：dU dQ dW =+;热力学第二定律的公式表述即熵差与可逆热之间的关系,2. 几个重要的定义公式：焓H=U+PV ；自由能A=U-TS ；自由焓G=H-TS ; 3. 几个热力学基本关系式：dU=TdS pdV -；dH=TdS Vdp +；dA=SdT pdV --；dG=SdT Vdp -+;4. 写出下列Maxwell 关系式： T S V ∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭TS p ⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭5. 对理想溶液,ΔH=0,ΔV=0,ΔS=∑⋅⋅-ii i x x R ln ,ΔG =∑⋅⋅ii i x x RT ln ;6. 等温、等压下的二元液体混合物的活度系数之间的关系11ln γd x ⋅ +0ln 22=γd x ;7. 超额性质的定义为在相同温度、压力及组成条件下真实溶液性质和 理想 溶液性质之差;8. 对应态原理是指在相同的对比态下,所有的物质表现出相同的性质;三参数对应态原理中三个参数为()c r r Z P T ϖ,,;普遍化方法分为普遍化维里系数法和普遍化压缩因子法两种方法；9. 活度的定义 组元的逸度与其标准态之比 ；活度系数的定义 真实溶液的组元逸度与理想溶液的组元逸度之比 ; 11. 混合性质变化的定义i i M x M M ∑-=∆;12. 超额性质的定义 在相同温度、压力和组成下,真实溶液与理想溶液的性质之差 ;13. 偏心因子的定义 非球形分子偏离球对称的程度 ;14. 剩余性质的定义是'M ∆ =同温同压下的真实流体与理想气体广延热力学性质的差值;16. 孤立体系的熵增表达式是0≥孤立dS17. 高温热源温度为T 1与低温热源温度为T 2构成的热机的最大热机效率=η121T T -;18. 某高温高压气体焓值为H 1,熵值为S 1做功后其焓值变为H 2,熵值变为S 2,环境温度为T 0,则该过程的理想功=id W ()()12012S S T H H ---；有效能变化=∆x E ()()12012S S T H H ---;19. 在真实气体混合物P →0时,组分i 的逸度系数i ∧φ等于 1 ; 20. 组分逸度等于分压的气体是理想气体;21. 状态方程通常分为三类,分别是理想气体状态方程 ,维里方程,立方型状态方程; 22. 关系式l i v i f f ˆˆ=适用的条件是气液平衡无化学反应的封闭体系;23. 关系式ii s i i x p py γ=适用的条件是低压下气液平衡时;24. 关系式i i s i v i i x p py γϕ=ˆ适用的条件是 在饱和蒸汽压sp 下的气液平衡 ;25. 由混合物的逸度的表达式i ig i i f RT G G ˆln +=知,ig i G 的状态为系统温度、p= 0 的纯组分i 的理想气体状态;26. 在状态方程的分类中,RK 方程属于立方型状态方程,virial 方程属于普遍化状态方程;三、判断题1. 当压力大于临界压力时,纯物质就以液态存在; ×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Z<1; ×3. 纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大,饱和蒸汽的摩尔体积随着温度的升高而减小; √4. 逸度是一种热力学性质,溶液中组分i 分逸度与溶液逸度的关系∑=ni ii m f x f ˆ;×5. 稳态流动过程的理想功仅取决于体系的初态与终态及环境温度T 0,而与具体的变化途径无关; ×6. 对不可逆绝热循环过程,由于其不可逆性,孤立体系的总熵变大于0; ×7. 理想功W id 是指体系的状态变化是在一定的环境条件下按以完全可逆过程进行时,理论上可能产生的最大功或者必须消耗的最小功,因此理想功就是可逆功,同时也是的负值; ×8. 损失功与孤立体系的总熵变有关,总熵变越大,损失功越大,因此应该尽量减少体系的不可逆性; √10. 纯物质的逸度f i ,混合物的逸度f ,混合物中组分的逸度i f ∧三者的定义相同; × 11. 普遍化三参数求取压缩因子z 的方法有普维法和普压法两种,在Vr ≥2时, 应采用普压法; ×12. virial 方程和RK 方程既可以应用于汽相,又可以用于液相; × 13. 在virial 方程中,virial 系数反映了分子间的相互作用; 14. 热力学基本关系式dH=TdS+Vdp 只适用于可逆过程; × 15. 当压力趋于零时,MT,p-MigT,p ≡0M 是摩尔容量性质; √ 16. 纯物质逸度的完整定义是,在等温条件下,dG=RTdlnf; × 17. 当p →0时,f /p →∞; ×18. 吉氏函数与逸度系数的关系是GT,p －GigT,p=1=RTln φ; √ 19. 对于一均相系统,V p TS T T S T )()(∂∂-∂∂等于Ｒ; √20. 温度和压力相同的两种理想气体混合后,则温度和压力不变,总体积为原来两气体体积之和,总内能为原两气体热力学能之和,总熵为原来两气体熵之和; ×21. 偏摩尔体积的定义可表示为ix p T ii n p T i i x Vn nV V ≠≠∂∂=∂∂=}{,,}{,,)()(; √22. 对于理想溶液,所有的混合过程性质变化均为零; × 23. 对于理想溶液所有的超额性质均为零; √四、简答题1. 卡诺定理的主要内容是是么答：所有工作于等温热源和等温冷源之间的热机,以可逆热机效率最大,所有工作于等温热源和等温冷源之间的可逆热机其效率相等,与工作介质无关;ηmax＝1－T2/T12. 什么是理想功、损失功答：理想功是指体系的状态变化是在一定的环境条件下按完全可逆的过程进行时,理论上可以产生的最大功或者必须消耗的最小功;损失功时指给定相同的状态变化时的不可逆实际功与理想功之间的差值;Wl=Wac -Wid。
化工热力学 例题 与解答(14)
第5章 非均相体系热力学性质计算一、是否题1. 在一定温度T (但T <T c )下，纯物质的饱和蒸汽压只可以从诸如Antoine 等蒸汽压方程求得，而不能从已知常数的状态方程（如PR 方程）求出，因为状态方程有三个未知数(P 、V 、T )中，只给定了温度T ，不可能唯一地确定P 和V 。
（错，因为纯物质的饱和蒸汽压代表了汽液平衡时的压力。
由相律知，纯物质汽液平衡状态时自由度为1，若已知T ，其蒸汽压就确定下来了。
已知常数的状态方程中，虽然有P 、V 、T 三个变量，但有状态方程和汽液平衡准则两个方程，所以，就能计算出一定温度下的蒸汽压。
）2. 混合物汽液相图中的泡点曲线表示的是饱和汽相，而露点曲线表示的是饱和液相。
（错正好反了）3. 在一定压力下，组成相同的混合物的露点温度和泡点温度不可能相同。
（错，在共沸点时相同）4. 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。
（对）5. 由（1），（2）两组分组成的二元混合物，在一定T 、P 下达到汽液平衡，液相和汽相组成分别为11,y x ，若体系加入10 mol 的组分（1），在相同T 、P 下使体系重新达到汽液平衡，此时汽、液相的组成分别为'1'1,y x ，则1'1x x >和1'1y y >。
（错，二元汽液平衡系统的自由度是2，在T ，P 给定的条件下，系统的状态就确定下来了。
）6. 在（1）-（2）的体系的汽液平衡中，若（1）是轻组分，（2）是重组分，则11x y >，22x y <。
（错，若系统存在共沸点，就可以出现相反的情况）7. 在（1）-（2）的体系的汽液平衡中，若（1）是轻组分，（2）是重组分，若温度一定，则体系的压力，随着1x 的增大而增大。
（错，理由同6） 8. 纯物质的汽液平衡常数K 等于1。
（对，因为111==y x ）9. 理想系统的汽液平衡K i 等于1。
化工热力学第三版答案习题
第3章均相封闭体系热力学原理及其应用—、是否题 1. 体系经过一绝热可逆过程，其熵没有变化。
2. 吸热过程一定使体系熵增，反之，熵增过程也是吸热的。
3.热力学基本关系式dH=TdS+VdP 只适用于可逆过程。
4. 象dU=TdS-PdV 等热力学基本方程只能用于气体，而不能用于液体或固相。
5.当压力趋于零时， MT,P M ig T, P 0（ M 是摩尔性质）。
P6. S S 0g T,P Rin与参考态的压力P o 无关。
P o7. 理想气体的状态方程是 PV=RT ，若其中的压力P 用逸度f 代替后就成为了真实流体状态方 程。
8.当 P 0时，f 「P 。
P1RTRT9.因为 ln - V—— dP ，当 P 0 时， 1，所以，V ——0。
RT °pP10. 逸度与压力的单位是相同的。
13. 由于偏离函数是在均相体系中引出的概念，故我们不能用偏离函数来计算汽化过程的热力学性质的变化。
纯物质逸度的完整定义是，在等温条件下,dG RTd in f 。
11. 吉氏函数与逸度系数的关系是 GT,P G ig T,P 1 RTin12. 由于偏离函数是两个等温状态的性质之差,变化。
故不可能用偏离函数来计算性质随着温度的14. 由一个优秀的状态方程，就可以计算所有的均相热力学性质随着状态的变化。
二、选择题1. 对于一均匀的物质，其 H 和U 的关系为（B 。
因H =U + PV ）A. H UB. H>UC. H=UD.不能确定G ig (T,P) G ig T,P 0 1 RT ln P P 0 RT In P )A. T 和P 下纯理想气体B. T 和零压的纯理想气体C. T 和单位压力的纯理想气体三、填空题1.状态方程P （V b ）RT 的偏离焓和偏离熵分别是—_和__________________________________________________________ ;若要计算 HT 2，P 2 H 人，片和ST 2，P 2 ST1F 还需要什么性质？ ____；其计算式分别是H T 2，P 2 H T I ，P I _______________________________________________________________SP RV 2b SdVdVdV Rln)V 1V TV 1T V V 1VbV 1bA. RTl n V 2 bB. 0C.Rln V 2bD. RlnV 2V 1 bV 1 bV 13.对于- 一均相体系，TSTS等于（ D 。
化工热力学试题答卷三套与参考答案
精心整理一. 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。
）.■一"IA. > P s TB. < P s TC. = P s T—尹、if \ \3.二元气体混合物的摩尔分数yi=0.3，在一定的T, P下，？ 0.9381, ?2 0.8812，则此时混合物的逸度系数为。
（C）i 、iA0.9097 B0.89827 C0.8979 D0.90924.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，贝U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 C加热至50 C,其等压平均热容为75.31J/mol,则此过程的焓变为II（1882.75 ）J/mol。
2.封闭体系中的1mol理想气体（已知C j g），按下列途径由「、P1和V1可逆地变化至P2，贝U,等P P温过程的W= RT ln」，Q= RTln」，U=0，H=0。
P2 P23.正丁烷的偏心因子3= 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 o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T T式为（E XQ T（1 ）C p dT ）。
To I5.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）2.有人提出了一定温度下二元液体混合物的偏摩尔体积的模型是V i V I（1 ax2）,V2 V2（1 bx i），其中V i，V2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，a—b，a,b 不可能是常数，故提出的模型有问题。
化工热力学习题集(附答案)(可打印修改)
的偏微商； (C)用易于测定的状态性质的偏微商代替不易测定的状态性质的偏微商；(D)
便于用特性函数表达其它热力学函数
13.下列四个关系式中哪一个不是麦克斯韦关系式？( )
（E） i G E RT 的偏摩尔量。
11. 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
12. 麦克斯韦关系式的主要作用是（ ）。
(A)简化热力学变量的计算； (B)用某个热力学函数代替另一不易测定的热力学函数
x y
z
1
B.
Z x
y
x y
Z
y Z
x
1
C.
Z x
y
x y
Z
y Z
x
1
D.
Z x
y
y x
Z
y Z
x
1
10. 关于偏离函数MR，理想性质M*，下列公式正确的是（ ）
A. M R M M *
B. M R M 2M *
C. M R M M *
x1 0.2 时的 fˆ1 , fˆ2 ；（b） f1, f 2
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模拟题二
一．选择题（每题 1 分，共 15 分）
1、对单原子气体和甲烷，其偏心因子 ω 近似等于（ ）。
a. 0
b. 1
c. 2
d. 3
2、纯物质临界点时，对比温度 Tr（ ）
a. =0
b. >1 c. <1
d. =1
3、下述说法哪一个正确？ 某物质在临界点的性质（ ）。
到多少体积的65%的酒精? 设大气的温度保持恒定，并已知下列数据
化工热力学试题及答案
化工热力学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 化工热力学中，下列哪种物质的焓变是正值？A. 冰融化成水B. 氢气燃烧C. 铁的氧化D. 水蒸发答案：B2. 绝对零度是：A. -273.15℃B. 0℃C. 273.15℃D. 100℃答案：A3. 根据热力学第一定律，下列哪种情况下系统内能不变？A. 系统对外做功B. 系统吸收热量C. 系统与外界无能量交换D. 系统对外做功且吸收热量答案：C4. 热力学第二定律表述的是：A. 能量守恒B. 热能自发地从高温物体传递到低温物体C. 热能自发地从低温物体传递到高温物体D. 系统熵总是增加的答案：D5. 熵是热力学中用来描述的物理量：A. 能量B. 温度C. 混乱度D. 压力答案：C6. 卡诺循环的效率与下列哪个因素有关？A. 工作介质B. 工作温度C. 环境温度D. 所有选项答案：D7. 理想气体的内能仅与温度有关，这是因为：A. 理想气体分子间没有相互作用力B. 理想气体分子间有相互作用力C. 理想气体分子间有相互作用力，但可以忽略D. 理想气体分子间没有相互作用力，但可以忽略答案：A8. 根据理想气体状态方程，下列哪种情况下气体体积不变？A. 温度增加，压力增加B. 温度不变，压力增加C. 温度增加，压力不变D. 温度增加，压力减少答案：B9. 范德华方程修正了理想气体方程的哪一点？A. 分子间无相互作用力B. 分子间有相互作用力C. 分子间有相互作用力，但可以忽略D. 分子体积可以忽略答案：B10. 热力学第三定律表述的是：A. 绝对零度不可达到B. 绝对零度可以轻易达到C. 熵在绝对零度时为零D. 熵在绝对零度时为常数答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 热力学第一定律可以表示为：能量守恒定律，即 _______。
答案：ΔU = Q - W2. 绝对零度是温度的下限，其值为 _______。
答案：-273.15℃3. 热力学第二定律的开尔文表述是：不可能从单一热源吸热使之完全转化为 _______ 而不产生其他效果。
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3.dU =dQ^dW ,4.H=U+PV, A=U・TS, G=H-TS5.dU= TdS一pdV , dH= TdS + Vdp , dA= -SdT一pdV , dG= -SdT + Vdp7.0, 0, 一0 •气. • In Xj , RT £土•Ini’••I I8.x, • In9.理想10. H] = H] + ax：,H2= H2 + ca] 11.偏摩尔性质（M；）溶液性质（M）关系式（M =£寻虬）HiIn") In/ Inf =»，"(%)In A In (p lne = », ・lnS,iIn n G E//RT• I~\M~t AM △M = Z 光, W i , /四、计算题1.（即dS表示成dT和dP的函数）二、填空题1. 0,2. Z1, Z = Z° + /・Z\模拟题一BPc =B0 + 6yB l RT.,等压条件下，dQ = C"T，所以,，丝、_s T pdS =因此,"Sc ndS dp削、、叽dT +ppdTTdpTdp pdG =VdP -SdT由 Maxwell 方程可知，| |\d P )T V ST )f)2.V.= 28-20X1 + 10X1 2 口 = 40+10X1 2 V 00 = 28cm 3/mol V? = 50 cm 3/molV| = 18 cm 3/molV 2 = 40 cm 3/mol, AV= lOXj X 2 V E = lOXj X 23. 设加入狩克水，最终体积UenF ；原来有5和七摩尔的水和乙醇，则有10 = n w V w ^n E V E =14.61%" +58.01n £ ( 心一， ( 心V = f2w + To "田 = n w +— 17.11+ n £56-58\ \ MJ n w x 18 _ 4 n E x 46 96 n w x 18 + W _ 35 n E x46 65解方程组得结果：V = 13.46m 3,W = 3830奴 4.解：(a)= d(l.96〃-0.235勺)=]96_O 235 = 1.725x t dn x …Mf } =el l25x } = \A2MPa, 同样得 £ =^，%A ：2 =5.6SMPa(b) In /, = In f\=] i =o =1.96 — 0.235 = 1.725,所以.有=e L725 同样得In/? =L96,所以f 2 =/96模拟题二三、填充题：I. Lewis-Randall 定则， Henry 定则2. dU=TdS ~PdV\ dH =TdS + VdP; dA = -PdVSdT;3.0,0,- Inx RT^^Xj Inx、简答题:dQ\ T 打/1000-1.012112032-1.0121=0.0803H = H,(l-x)+H g x =209.33 x 0.91697 + 2592.2 x 0.08303 = 407.18」gT S = S f (l-x)+S g x=0.7038x0.91697 + 8.0763 x 0.08303 = LSlS^g^K 1G = H-TS=407.18 - 323.15 x 1.3159 = -18.053店】2、Vj = 28-20X1+10X1 2 亿= 40 + 10X12%°° = 28 cm 3 /mol Vj = 18 cm ，/mol AV =l()Xi X 2 V E = 10X1 x 2V^° =50 cm 3 /mol V2 = 40 cm 3 /mol五、计算题:V=V /(l-x)+V g x—= ^(x, \ny i ) = Xi A X }+x 1Ax}=Ax i x 1In/j = in(-^-) = AxlXifxIn = Ax} f InXj + In f { = Ax} 4-lnXj+A + B-C •n/2 =ln(^-) = AxfxifiIn f 2 = Axj + In *2 + In /)= Ax} +lnx 2 + A/\/\lnf = x } In —4- x 2 In — = A + Bx x 一 Cx ：%*2=A XJ X 2 + (8 - C)*i + A模拟题三二、填空题（共6小题，12分）1、 （2分）三相点2、 （2分）Maxwell 关系式3、 （2分）0,04、 （2分）将不易测定的状态性质偏导数与可测状态性质偏导数联系起来.5、 （2分）体积6、 （2分）M.M ' （T, P 一定）7、 （2分）08、 （6分）理想溶液，0, 0 9、 （2分）AV= a X|X 2 10、 （4分Mdln”，=0 11、 （2分）ajXi 12、 （2分）△ U=Q+WAH+l/2AU 2+gAz=Q+W s 或左H +AE k +AE P =Q+ W S13、 （2分）ds 》014、（2分）环境基态完全平衡15、（2分）不AT逆性16、（2分）汽化炳17、（2分）第一定律;第二定律五、简答题1、（8分）偏离函数定义，M R =M-M"指气体真实状态下的热力学性质M与同-T, P下当气体处于理想状态下热力学性质M*之间的差额。
化工热力学例题及解答
第4章 非均相封锁体系热力学一、是不是题1. 偏摩尔体积的概念可表示为{}{}ii x P T i n P T i i x V n nV V ≠≠⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂=,,,,∂。
2. 在必然温度和压力下的理想溶液的组分逸度与其摩尔分数成正比。
3. 理想气体混合物确实是一种理想溶液。
4. 关于理想溶液，所有的混合进程性质转变均为零。
5. 关于理想溶液所有的逾额性质均为零。
6. 理想溶液中所有组分的活度系数为零。
7. 体系混合进程的性质转变与该体系相应的逾额性质是相同的。
8. 关于理想溶液的某一容量性质M ，那么__i i M M =。
9. 理想气体有f=P ，而理想溶液有i i ϕϕ=ˆ。
10. 温度和压力相同的两种理想气体混合后，那么温度和压力不变，整体积为原先两气体体积之和，总热力学能为原两气体热力学能之和，总熵为原先两气体熵之和。
11. 温度和压力相同的两种纯物质混合成理想溶液，那么混合进程的温度、压力、焓、热力学能、吉氏函数的值不变。
12. 因为G E (或活度系数)模型是温度和组成的函数，故理论上i γ与压力无关。
13. 在常温、常压下，将10cm 3的液体水与20 cm 3的液体甲醇混合后，其整体积为 30 cm 3。
14. 纯流体的汽液平稳准那么为f v =f l 。
15. 混合物体系达到汽液平稳时，老是有l iv i l v l i v i f f f f f f ===,,ˆˆ。
16. 均相混合物的总性质与纯组分性质之间的关系老是有 ∑=iit Mn M 。
17. 关于二元混合物体系，当在某浓度范围内组分2符合Henry 规那么，那么在相同的浓度范围内组分1符合Lewis-Randall 规那么。
18. 二元混合物，当01→x 时，1*1→γ，∞→11γγ，12→γ，∞=2*2/1γγ。
19. 理想溶液必然符合Lewis-Randall 规那么和Henry 规那么。
化工热力学_习题集(含答案)
4.纯物质的第二Virial系数B（）。
A．仅是T的函数B.仅是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
5.纯物质p—V图临界等问线上临界点的特性是（）。
A. B.
C. D.
6.对于均相系统， 等于（）。
A.0B.cp/cv
C.RD.
7.一气体符合p=RT/（V-b）的状态方程从V1等温可逆膨胀至V2，则系统的ΔS为（）
H（kJ·kg-1）
S(kJ·kg-1·K-1)
H2O(l)
298
104.8
0.3666
H2O(s)
273
-334.9
-1.2265
68.设有一台锅炉，水流入锅炉是之焓为62.7kJ·kg-1，蒸汽流出时的焓为2717 kJ·kg-1，锅炉的效率为70％，每千克煤可发生29260kJ的热量，锅炉蒸发量为4.5t·h-1，试计算每小时的煤消耗量。
33.单元操作的经济性分析中，功耗费用和下列（）有关。
A.损耗功B.理想功
C.环境温度D.有效能
34.在流体流动过程和换热过程中，下列哪一项的大小影响过程的经济性（）。
A.过程的理想功B.过程的损耗功
C.流体的流速D.冷热流体间的温差
35.下列叙述（）是正确的。
A.等熵膨胀的冷冻量要比节流膨胀的冷冻量大
A.理想混合溶液的体积和焓变化为零
B.理想混合溶液的熵和自由能变化不为零
C.M=A，S和G时，超额性质等于混合性质
D.M=V，U，H，Cp，CV和Z时超额性质为混合性质
22.理想气体流过节流阀，其参数变化为（）。
A. ∆T=0，∆S=0B. ∆T=0，∆S>0
化工热力学考试题和答案
化工热力学考试题和答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 化工热力学中，下列哪个参数是状态函数？A. 热量B. 功C. 焓D. 熵答案：C2. 理想气体的内能仅与下列哪个参数有关？A. 压力B. 体积C. 温度D. 摩尔数答案：C3. 根据热力学第二定律，下列哪个过程是不可能发生的？A. 自然界中热量自发地从高温物体传递到低温物体B. 自然界中热量自发地从低温物体传递到高温物体C. 气体自发地膨胀做功D. 气体自发地收缩做功答案：B4. 熵变ΔS的计算公式为：A. ΔS = Q/TB. ΔS = ΔH/TC. ΔS = ΔU/TD. ΔS = ΔG/T答案：A5. 根据吉布斯自由能变化（ΔG）的符号，下列哪个过程是自发的？A. ΔG > 0B. ΔG < 0C. ΔG = 0D. ΔG可以是任意值答案：B6. 理想气体在等温过程中的压缩因子Z是多少？A. Z > 1B. Z < 1C. Z = 1D. Z = 0答案：C7. 相律的表达式为：A. F = C - P + 2B. F = C - P + 1C. F = C - P - 1D. F = C - P - 2答案：B8. 理想溶液的混合热ΔHmix是多少？A. ΔHmix > 0B. ΔHmix < 0C. ΔHmix = 0D. ΔHmix可以是任意值答案：C9. 根据范特霍夫方程，下列哪个参数与反应的平衡常数K有关？A. 温度B. 压力C. 摩尔数D. 体积答案：A10. 真实气体的压缩因子Z与理想气体的压缩因子1相比，通常：A. Z > 1B. Z < 1C. Z = 1D. Z可以是任意值答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 热力学第一定律的数学表达式为：ΔU = Q - W，其中ΔU代表______，Q代表______，W代表______。
答案：内能变化；热量；功2. 根据热力学第二定律，不可能将热量从低温物体传递到高温物体而不引起其他变化，这被称为______。
化工热力学课后习题
2－17．试分别用（1）van der Waals 方程；（2）RK 方程；（3）RKS 方程计算273.15K 时将CO 2压缩到体积为550.113mol cm -⋅所需要的压力。
实验值为3.090MPa 。
解：从附录三中查得CO 2的临界参数为：c T ＝304.19K ，c p ＝7.382MPa ，ω＝0.228 （1） van der Waals 方程2Vab V RT p --=()()2362222mol m Pa 3655.010382.76419.304314.82764/27-⋅⋅⨯⨯⨯⨯=＝＝c cp T R a 1356mol m 10282.410382.7819.304314.88/--⋅⨯=⨯⨯⨯==c c p RT b 则()MPa 269.3Pa 10269.3101.5503655.01082.42101.55015.273314.8626662＝＝－－＝⨯⨯⨯⨯⨯--=---V a b V RT p 误差％＝％％＝79.5100090.3269.3090.3-⨯-（2） RK 方程)(5.0b V V T ab V RT p +--=()()2-0.5665.225.22mol K m Pa 4599.610382.719.304314.842748.0/42748.0⋅⋅⋅⨯⨯⨯=＝＝c cp TR a 1356mol m 10968.210382.719.304314.808664.0/08664.0--⋅⨯⨯⨯⨯=＝＝c c p RT b ()()MPa138.3Pa 10138.31068.291.550101.55015.2734599.61068.29101.55015.273314.8)(6665.0665.0＝＝＋－－＝⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+--=----b V V T ab V RT p 误差％＝％％＝55.1100090.3138.3090.3-⨯- （3） RKS 方程()()b V V T a b V RT p +--=()()()T p T R T a T a c c αα⋅=⋅=/4278.022 []25.0)1(1)(r T m T -+=α而，()8297.0228.0176.0228.0574.1480.0176.0574.1480.022＝－＝⨯⨯+-+=ωωm则，[]089.119.30415.27318297.01)1(1)(25.025.0＝＝⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯+-+=r T m T α()()()()()1362222mol m a 40335.0089.110382.719.304314.842748.0/42748.0-⋅⋅⨯⨯⨯⨯⋅=⋅=P T p T R T a T a c c＝＝αα1356mol m 10968.210382.719.304314.808664.0/08664.0--⋅⨯⨯⨯⨯=＝＝c c p RT b ()()()MPa099.3Pa 10099.31068.291.550101.55040335.01068.29101.55015.273314.866666＝＝＋－－＝⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+--=----b V V T a b V RT p 误差％＝％％＝291.0100090.3099.3090.3-⨯-比较几种方程的计算结果，可见，van der Waals 方程的计算误差最大，RKS 方程的计算精度最好。
化工热力学习题及详细解答
化工热力学习题及详细解答习题 (2)第1章绪言 (2)第2章 P－V－T关系和状态方程 (4)第3章均相封闭体系热力学原理及其应用 (8)第4章非均相封闭体系热力学 (13)第5章非均相体系热力学性质计算 (19)第6章例题 (27)答案 (40)第1章绪言 (40)第2章 P－V－T关系和状态方程 (44)第3章均相封闭体系热力学原理及其应用 (51)第4章非均相封闭体系热力学 (68)第5章非均相体系热力学性质计算 (87)附加习题 (103)第2章 (103)第3章 (104)第4章 (107)第5章 (109)习题第1章 绪言一、是否题1. 孤立体系的热力学能和熵都是一定值。
2. 封闭体系的体积为一常数。
3. 封闭体系中有两个相βα,。
在尚未达到平衡时，βα,两个相都是均相敞开体系；达到平衡时，则βα,两个相都等价于均相封闭体系。
4. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。
5. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。
6. 要确定物质在单相区的状态需要指定两个强度性质，但是状态方程 P=P （T ，V ）的自变量中只有一个强度性质，所以，这与相律有矛盾。
7. 封闭体系的1mol 气体进行了某一过程，其体积总是变化着的，但是初态和终态的体积相等，初态和终态的温度分别为T 1和T 2，则该过程的⎰=21T T V dT C U ∆；同样，对于初、终态压力相等的过程有⎰=21T T P dT C H ∆。
8. 描述封闭体系中理想气体绝热可逆途径的方程是γγ)1(1212-⎪⎪⎭⎫⎝⎛=P P T T （其中igV ig P C C =γ），而一位学生认为这是状态函数间的关系，与途径无关，所以不需要可逆的条件。
9. 自变量与独立变量是一致的，从属变量与函数是一致的。
10. 自变量与独立变量是不可能相同的。
二、填空题1. 状态函数的特点是：___________________________________________。
化工热力学试题与答案
化工热力学试题与答案化工热力学试题与答案一、选择题(共10分，每小题2分)1.偏心因子是从下列定义的(B)。
A.分子的对称性B.分子的蒸气压性质C.分子的极性D.分子的大小2.某流体经可逆绝热膨胀对外做功Ws，此过程的理想功为Wid，则Ws(C)Wid。
A.大于B.小于C.等于D.不确定3.指定温度下的纯液体，当压力高于该温度下的饱和蒸气压时，其状态为(D)。
A.饱和蒸汽B.过热蒸汽C.超临界流体D.压缩液体4.某气体符合状态方程pRT/(Vb)，该气体从V1等温可逆膨胀至V2，则系统的S为(A)。
A.RlnV2bVVVbB.Rln2C.Rln1D.Rln1V1bV1V2V2b5.二元非理想溶液在极小浓度的'条件下，溶质组分和溶剂组分分别遵循(B)。
A.Lewis-Randall规则和Henry定律B.Henry定律和Lewis-Randall规则C.Henry定律和Henry定律D.Lewis-Randall规则和Lewis-Randall规则二、判断题(共45分，每小题3分。
对"√"，错"×")1.汽液两相平衡的条件是同一组分在汽液两相的逸度相等。
(×)2.对理想溶液来说，混合性质和过量性质是一致的。
(×)3.一般情况下，经绝热节流后，流体的温度下降。
(×)4.正规溶液混合焓变为零，混合体积为零。
(×)5.可逆过程的有效能守恒。
(√)6.稳态稳流过程的能量积累为零，熵的积累可能不为零。
(×)7.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。
(√)8.某二元系有ln1>0,则必有ln2>0。
(×)9.有些真实气体的μJ总是大于零。
(×)10.合理用能的总则是按质用能，按需供能。
(√)11.能满足热力学一致性的汽液平衡数据就是可靠的数据。
(×)12.纯物质由液体变成蒸汽，必须经过汽化的相变化过程。
化工热力学课后习题答案
第1章绪言一、是否题3. 封闭体系中有两个相。
在尚未达到平衡时，两个相都是均相敞开体系；达到平衡时，则两个相都等价于均相封闭体系。
（对）4. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。
（对）5. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。
（错。
还与压力或摩尔体积有关。
）第2章Ｐ－Ｖ－Ｔ关系和状态方程一、是否题2. 纯物质由蒸汽变成液体，必须经过冷凝的相变化过程。
（错。
可以通过超临界流体区。
）3. 当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。
（错。
若温度也大于临界温度时，则是超临界流体。
）4. 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Z<1。
（错。
如温度大于Boyle温度时，Z＞1。
）7. 纯物质的三相点随着所处的压力或温度的不同而改变。
（错。
纯物质的三相平衡时，体系自由度是零，体系的状态已经确定。
）8. 在同一温度下，纯物质的饱和液体与饱和蒸汽的热力学能相等。
（错。
它们相差一个汽化热力学能，当在临界状态时，两者相等，但此时已是汽液不分）9. 在同一温度下，纯物质的饱和液体与饱和蒸汽的吉氏函数相等。
（对。
这是纯物质的汽液平衡准则。
）10. 若一个状态方程能给出纯流体正确的临界压缩因子，那么它就是一个优秀的状态方程。
（错。
）11. 纯物质的平衡汽化过程，摩尔体积、焓、热力学能、吉氏函数的变化值均大于零。
（错。
只有吉氏函数的变化是零。
）12. 气体混合物的virial系数，如B，C…，是温度和组成的函数。
（对。
）13. 三参数的对应态原理较两参数优秀，因为前者适合于任何流体。
（错。
三对数对应态原理不能适用于任何流体，一般能用于正常流体normal fluid）14. 在压力趋于零的极限条件下，所有的流体将成为简单流体。
(错。
简单流体系指一类非极性的球形流，如Ar等，与所处的状态无关。
)二、选择题1. 指定温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为(C。
化工热力学习题答案 第一至五、第七章
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、（1分）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。
3、（1分)关于化工热力学研究内容,下列说法中不正确的是（ ）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. D 。
相平衡研究参考答案一、选择题(共3小题，3分） 1、(1分)C 2、(1分）B 3、(1分）C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（ ）。
A ．饱和蒸汽 B 。
饱和液体 C ．过冷液体 D.过热蒸汽2、(1分)超临界流体是下列 条件下存在的物质.A 。
高于T c 和高于P c B.临界温度和临界压力下 C.低于T c 和高于P c D.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 。
0 B 。
1 C 。
2 D 。
34、（1分）0.1Mpa ，400K 的2N 1kmol 体积约为__________A 3326LB 332.6LC 3.326LD 33.263m5、(1分）下列气体通用常数R 的数值和单位，正确的是__________ A K kmol m Pa ⋅⋅⨯/10314.833B 1。
987cal/kmol KC 82.05 K atm cm /3⋅D 8.314K kmol J ⋅/ 6、（1分）超临界流体是下列 条件下存在的物质。
化工热力学习题参考答案
欢迎大家来到共享资源第六章蒸汽动力循环和制冷循环――――会员：newsusan一、选择题(共43小题，43分)1、(1分)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，乏气干度增加 C.有所提高，乏气干度增加D.热效率和干度都不变2、(1分)节流效应T-P 图上转化曲线是表示的轨迹。
B.μ<0A.μ=0 C.μ>03、(1分)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，乏气干度增加 C.有所提高，乏气干度增加D.热效率和干度都不变4、(1分)14.节流效应T-P 图上转化曲线是表示的轨迹。
A.μ=0 C.μ>05、(1分)理想的Rankine 循环工质是在汽轮机中作_____膨胀 A ） A ）等温 等温B)等压 B)等压 B ）降低C ）等焓 C ）等焓 C ）不变D ）等熵 D ）等熵6、(1分)节流膨胀的过程是不计流体位差等速度变化，可近似看作______过程7、(1分)流体作节能膨胀时，当μ＞0，节流后温度 A ）升高B.μ<0).).8、(1分)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9、(1分)Rankine 循环是由锅炉、过热器、汽轮机、冷凝器和水泵组成 A ） A ） A ）正确 正确 正确B)错误 B)错误 B)错误10、(1分)吸收式制冷将热由低温物体向高温物体，冷凝器置于低温空间 11、(1分)蒸汽压缩制冷中蒸发器置于高温空间，冷凝器置于低温空间 12、(1分)单级蒸汽压缩制冷是由冷凝器、节流阀、蒸发器、过热器组成 A ）正确B )错误13、(1分)在相同的温度区间工作的制冷循环，制冷系数以卡诺循环为最大 A ）正确B)错误14、(1分)吸收式制冷采用吸收器、解吸器、溶液泵和换热器，替代蒸汽压缩制冷装置中的压缩 机构成 A ）正确B)错误15、(1分)热泵的工作目的是供热，有效的利用低品味的能量，因此热泵的工作原理循环过程不 同于制冷装置。
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第5章 非均相体系热力学性质计算一、是否题1. 在一定温度T (但T <T c )下，纯物质的饱和蒸汽压只可以从诸如Antoine 等蒸汽压方程求得，而不能从已知常数的状态方程（如PR 方程）求出，因为状态方程有三个未知数(P 、V 、T )中，只给定了温度T ，不可能唯一地确定P 和V 。
（错，因为纯物质的饱和蒸汽压代表了汽液平衡时的压力。
由相律知，纯物质汽液平衡状态时自由度为1，若已知T ，其蒸汽压就确定下来了。
已知常数的状态方程中，虽然有P 、V 、T 三个变量，但有状态方程和汽液平衡准则两个方程，所以，就能计算出一定温度下的蒸汽压。
）2. 混合物汽液相图中的泡点曲线表示的是饱和汽相，而露点曲线表示的是饱和液相。
（错正好反了）3. 在一定压力下，组成相同的混合物的露点温度和泡点温度不可能相同。
（错，在共沸点时相同）4. 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。
（对）5. 由（1），（2）两组分组成的二元混合物，在一定T 、P 下达到汽液平衡，液相和汽相组成分别为11,y x ，若体系加入10 mol 的组分（1），在相同T 、P 下使体系重新达到汽液平衡，此时汽、液相的组成分别为'1'1,y x ，则1'1x x >和1'1y y >。
（错，二元汽液平衡系统的自由度是2，在T ，P 给定的条件下，系统的状态就确定下来了。
）6. 在（1）-（2）的体系的汽液平衡中，若（1）是轻组分，（2）是重组分，则11x y >，22x y <。
（错，若系统存在共沸点，就可以出现相反的情况）7. 在（1）-（2）的体系的汽液平衡中，若（1）是轻组分，（2）是重组分，若温度一定，则体系的压力，随着1x 的增大而增大。
（错，理由同6） 8. 纯物质的汽液平衡常数K 等于1。
（对，因为111==y x ）9. 理想系统的汽液平衡K i 等于1。
（错，理想系统即汽相为理想气体，液相为理想溶液，） 10. 下列汽液平衡关系是错误的i i Solvent i v i i x H Py *,ˆγϕ=。
（错，若i 组分采用不对称归一化，该式为正确）11. EOS 法只能用于高压相平衡计算，EOS ＋γ法只能用于常减压下的汽液平衡计算。
（错，EOS 法也能用于低压下，EOS ＋γ法原则上也能用于加压条件下） 12. virial 方程RTBPZ +=1结合一定的混合法则后，也能作为EOS 法计算汽液平衡的模型。
（错，该方程不能用汽液两相）13. 对于理想体系，汽液平衡常数K i (=y i /x i )，只与T 、P 有关，而与组成无关。
（对，可以从理想体系的汽液平衡关系证明）14. 二元共沸物的自由度为1 。
（对）15. 对于负偏差体系，液相的活度系数总是小于1。
（对） 16. 能满足热力学一致性的汽液平衡数据就是高质量的数据。
（错） 17. 活度系数与所采用的归一化有关，但超额性质则与归一化无关。
（错） 18. 逸度系数也有归一化问题。
（错）19. EOS 法既可以计算混合物的汽液平衡，也能计算纯物质的汽液平衡。
（对）20. EOS ＋γ法既可以计算混合物的汽液平衡，也能计算纯物质的汽液平衡。
（错）21. A-B 形成的共沸物，在共沸点时有()()azA azB az s B az s A T P T P γγ=。
（对）22. 二元溶液的Gibbs-Duhem 方程可以表示成()()⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=-==⎰⎰⎰======)1()0()1()0(210121111111ln x P x P E x T x T Ex x T dP RT V P dT RT H dx 常数常数γγ（对） 二、选择题1. 欲找到活度系数与组成的关系，已有下列二元体系的活度系数表达式，βα,为常数，请决定每一组的可接受性 。
（D ）A 2211;x x βγαγ==B 12211;1x x βγαγ+=+=C 1221ln ;ln x x βγαγ==D 212221ln ;ln x x βγαγ==2. 下列二元混合物模型中，指出不对称归一化条件的活度系数。
（B ）A ()2212ln x =γB ()12ln 221-=x γ C ()21112ln x -=γD ()2112ln x =γ3. 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 0.9097 B 0.89827 C 0.8979 D 0.9092三、填空题1. 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 。
2. 说出下列汽液平衡关系适用的条件(1) l i v i f f ˆˆ= ______无限制条件__________； (2)i l i i v i x y ϕϕˆˆ= ______无限制条件____________； (3)i i s i i x P Py γ= _________低压条件下的非理想液相__________。
3. 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06.65,39.9521==s s P P kPa 则 van Laar 方程常数是 A 12=______0.587_____，A 21=____0.717____ (已知van Laar 方程为 221112212112x A x A x x A A RT G E+=)4. 在101.3kPa 下四氯化碳(1)-乙醇(2)体系的恒沸点是x 1=0.613和64.95℃，该温度下两组分的饱和蒸汽压分别是73.45和59.84kPa ，恒沸体系中液相的活度系数693.1,38.121==γγ。
4. 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3733,1866),/(75212121==+=s s E t P P n n n n G Pa) ___0.334____________。
5. 若用EOS ＋γ法来处理300K 时的甲烷（1）－正戊烷（2）体系的汽液平衡时，主要困难是MPa P s4.251=饱和蒸气压太高，不易简化；（ EOS+γ法对于高压体系需矫正）。
6. EOS 法则计算混合物的汽液平衡时，需要输入的主要物性数据是ij Ci Ci Ci k P T ,,,ω，通常如何得到相互作用参数的值？_从混合物的实验数据拟合得到。
7. 由Wilson 方程计算常数减压下的汽液平衡时，需要输入的数据是Antoine 常数A i ,B i ,C i ;Rackett 方程常数α，β；能量参数),2,1,)((N j i ii ij =-λλ，Wilson 方程的能量参数是如何得到的？能从混合物的有关数据（如相平衡）得到。
8. 对于一个具有UCST 和LCST 的体系，当UCST T T >和ULST T T <时，溶液是 均相 （相态），PT x G ,212⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ >0 （>0,<0,=0）；当UCST T T <和ULST T T >时，溶液是 液液平衡9. （相态），PT x G ,212⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ <0 （>0,<0,=0）；U C S T T T =和ULST T T =称上（下）临界溶解温度，此时PT x G ,212⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ =0 （>0,<0,=0）。
四、计算题1. 试用PR 方程计算水的饱和热力学性质，并与附录C-1的有关数据比较（用软件计算）。
（a ） 在150=T ℃时的vapvap sl sv sl sv s S H V V P ∆∆ϕϕ,,ln ,ln ,,,；（b ） 在554.1=P MPa 时的（b T 是沸点温度）。
解：（a ）RS RT H mol cm V mol cm V MPa P vap vap sl sv sl sv S 2049.11,20489.11,0286104.0ln ,0286171.0ln 71137.23,118.7332,4659218.01313=∆=∆-=-=⋅=⋅==--ϕϕ(b)RS RT H mol cm V mol cm V K T vap vap sl sv sl sv b 192887.9,192888.9,0709697.0ln ,0709683.0ln 41183.25,602.2346,2003.4731313=∆=∆-=-=⋅=⋅==--ϕϕ2. 用PR 方程计算甲烷（1）－乙烷（2）－丙烷（3）－丁烷（4）－丙烯（5）等摩尔液体混合物在P =3MPa 下的泡点温度和气相组成（用软件计算）。
解：04183817.0,00989295.0,03558313.0,1313172.0,7812595.0,9445.25754321======y y y y y K T3. 一个由丙烷（1）－异丁烷（2）－正丁烷（3）的混合气体，7.01=y ，2.02=y ，1.03=y ，若要求在一个30℃的冷凝器中完全冷凝后以液相流出，问冷凝器的最小操作压力为多少？（用软件计算）解：计算结果为最小操作压力0.8465MPa4. 在常压和25℃时，测得059.01=x 的异丙醇(1)-苯(2)溶液的汽相分压（异丙醇的）是1720Pa 。
已知25℃时异丙醇和苯的饱和蒸汽压分别是5866和13252Pa 。
(a)求液相异丙醇的活度系数（对称归一化）；(b)求该溶液的E G 。
解：由1111γx P Py s =得55866059.017205866059.010*********≈⨯=⨯==y x P Py s γ同样有：()813252059.0117201013252222≈⨯--==x P Py s γ28ln 941.05ln 059.0ln ln 2211≈⨯+⨯=+=γγx x RTG E16.495715.298314.82-⋅=⨯⨯=∴mol J G E5. 乙醇(1)-甲苯(2)体系的有关的平衡数据如下 T =318K 、P =24.4kPa 、x 1=0.300、y 1=0.634，已知318K 的两组饱和蒸汽压为 05.10,06.2321==ss P P kPa ，并测得液相的混合热是一个仅与温度有关的常数437.0=RT H ∆，令气相是理想气体，求 (a)液相各组分的活度系数；(b)液相的G ∆和G E ；(c)估计333K 、x 1=0.300时的G E 值；(d)由以上数据能计算出333K 、x 1=0.300时液相的活度系数吗? 为什么?（e ）该溶液是正偏差还是负偏差？解：（a ）由1111γx P Py s=得24.206.233.0634.04.241111=⨯⨯==x P Py s γ同样有：27.105.107.0)634.01(4.242222=⨯-==x P Py sγ(b)122110.108441.027.1ln 7.024.2ln 3.0ln ln -⋅=⇒=⨯+⨯=+=mol J G x x RTG E Eγγ()7.0ln 7.03.0ln 3.041.0ln ln 2211⨯+⨯+=++=x x x x RTG RT GE ∆ ()1Jmol 0.531--=∆G(c)(){}T R T H T H T T G E x P E 437.022,-=-=-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂∆ 积分得390.0318333ln 437.041.0437.0333318318333=-=-=⎰====T T T E T E dT T RT G RT G(d)不能得到活度系数，因为没有G E 的表达式。