化工热力学试卷A

☆《化工热力学》试题（A卷）

☆密

封本套试卷共 4 页 一．判断题（每题1分，共10分） 1.凡是体系的温度升高时，就一定吸热，而温度不变时，则体系既不吸热也不放热。（ ）

线（ ） 2.理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。

（ ） 3.纯物质由蒸汽变成固体，必须经过液相。

4.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

内高而减小。（ ） 5.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。（

6.在压力趋于零的极限条件下，所有的流体将成为简单流体。（ ）

不7.吸热过程一定使体系熵增，反之，熵增过程也是吸热的。（ ）

8.对于理想溶液，所有的混合过程性质变化均为零。（ ）

9.无论流体的温度高于或低于环境温度，其有效能均为正。（ ）

要10. 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。

（ ） 二．选择题（每题1分，共10分） 答1.对封闭体系而言，当过程的始态和终态确定后，下列哪项的值不能确定:（ ）

A Q ； B Q + W； C W（Q=0）； D Q（W=0）；

2.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（ ）

题A饱和蒸汽； B超临界流体； C过热蒸汽

3. 一气体符合P=RT/(V-b)的状态方程从V1等温可逆膨胀至V2，则体系的△S为

☆V2

Vb

A RTlnVb B 0； C Rln2 D Rln V1V1bVb

☆

21

4. 二元混合物的焓的表达式为 Hx1H1x2H2x1x2，则（ ） A HHx2

111B HHx2111C HHx2112D HHx2112

2

;H2H2x2 2

;H2H2x1 2

;H2H2x1

班 级 学 号 姓 名

;H2H2x2

2

5.（1）孤立体系的熵永远增加。

（2）在绝热的条件下，趋向平衡的过程中，体系的熵增加。 （3）孤立体系的熵永不减少。

（4）可用体系的熵函数的增加或不变来判断过程是否可逆。 上述表述中全部错误的是:( )

A (1) (4) B (2) (4) C (2) (3) D (1) (2)

6. 蒸汽压缩制冷循环过程中，制冷剂蒸发吸收的热量一定 制冷剂冷却和冷凝放出的热量

A 大于 B等于 C小于

ˆivyiˆilxi的适用的条件 （ ） 7. 汽液平衡关系

A 无限制条件 B 低压条件下的非理想液相 C 理想气体和理想溶液 D 理想溶液和非理想气体

8. 纯物质的第二virial系数B，( )

A 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

9. 对于内能是体系的状态的单值函数概念的错误理解是: A 体系处于一定的状态,具有一定的内能

B 对应于某一状态,内能只能有一数值,不能有两个以上的数值 C 状态发生变化,内能也一定跟着变化 D 对应于一个内能值,可以有多个状态

10.真实气体在

A 高温高压 B 低温低压 C 低温高压 D 高温低压

1.对于一均相纯物质，其H值U值。 ☆2.理想气体的焓和热容仅是的函数。 3.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☆；同样，对于初、相等，初态和终态的温度分别为T1和T2，则该过程的△U= （公式）

终态压力相等的过程有△H= （公式） 。 密4.等温、等压下的二元液体混合物的活度系数之间的关系是xdln0。 5.气体的压缩一般有 ， 和 三种过程。 6.热力学第一定律的公式表述（用微分形式）：封公式表述（即熵差与可逆热之间的关系，用微分形式）： 。 四．简答题（每题5分，共20分）

1.写出稳流系统热力学第一定律表达式，并对流体流经泵和流经换热器这两种情况进一步线简化。

内 不 2.写出四个热力学基本方程（针对封闭系统）。 要 答 题3.请写出中低压下汽液相平衡的关系式。（其中：液相用活度系数表示，以 Lewis-Randall 。？ ☆规则为基准；汽相用逸度系数表示）

☆ 2

2

4.Rankine循环包括哪四个过程？请详细叙述。

五．计算题（每题10分，共40分）

1. 现将压力为105Pa和温度为25℃的氮气100L压缩到1L，其温度为110℃，试求终了压力。

（氮气的有关临界参数为：Tc=126.2K，Pc=3.394Mpa，R-K方程

班 级 学 号 姓 名

p

RTVb



aT

0.52

，

2

2.5

V(Vb)

2.5

a0.42748

RTc

pcRTc(126.2)8.314126.2(8.314)5

， ） b0.086640.086642.68100.247481.55866

3.39410pc3.39410

☆ ☆ 密

封 线 内2. 一理想气体经锐孔从压力20.26Mpa绝热膨胀到1.013×105Pa，未做功。设环境温度为293K，求过程的损失功。

不 要 答 题 3.κ和β分别是压缩系数和膨胀系数，其定义式为： ☆ κ=－（1/V）（V/P）T，β=（1/V）（V/T）P 试证明： ☆ （/P）T+（/T）P=0

通常状态下，将κ和β看作常数，证明液体从（T1,P1）变化到（T2,P2）过程中，

其体积从V1变化到V2,则ln(V2/V1)=β(T2-T1)-κ(P2-P1)，

4. 乙醇（1）--甲苯（2）二元系统的汽液平衡实验测得如下数据：T=318K，p=24.4Kpa，x1=0.300，y1=0.634。并已知318K纯组元的饱和蒸气压为p1s=23.06Kpa，p2s=10.05Kpa。设蒸气相为理想气体，求：

班 级 学 号 姓 名

（1）、液体各组元的活度系数； ☆（2）、液相的ΔG和GE的值。 ☆

密 封 名 线 姓 内

不号 学 要 答 级 班题☆☆

☆《化工热力学》试题（A卷）

☆密

封本套试卷共 4 页 一．判断题（每题1分，共10分） 1.凡是体系的温度升高时，就一定吸热，而温度不变时，则体系既不吸热也不放热。（ ）

线（ ） 2.理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。

（ ） 3.纯物质由蒸汽变成固体，必须经过液相。

4.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

内高而减小。（ ） 5.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。（

6.在压力趋于零的极限条件下，所有的流体将成为简单流体。（ ）

不7.吸热过程一定使体系熵增，反之，熵增过程也是吸热的。（ ）

8.对于理想溶液，所有的混合过程性质变化均为零。（ ）

9.无论流体的温度高于或低于环境温度，其有效能均为正。（ ）

要10. 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。

（ ） 二．选择题（每题1分，共10分） 答1.对封闭体系而言，当过程的始态和终态确定后，下列哪项的值不能确定:（ ）

A Q ； B Q + W； C W（Q=0）； D Q（W=0）；

2.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（ ）

题A饱和蒸汽； B超临界流体； C过热蒸汽

3. 一气体符合P=RT/(V-b)的状态方程从V1等温可逆膨胀至V2，则体系的△S为

☆V2

Vb

A RTlnVb B 0； C Rln2 D Rln V1V1bVb

☆

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4. 二元混合物的焓的表达式为 Hx1H1x2H2x1x2，则（ ） A HHx2

111B HHx2111C HHx2112D HHx2112

2

;H2H2x2 2

;H2H2x1 2

;H2H2x1

班 级 学 号 姓 名

;H2H2x2

2

5.（1）孤立体系的熵永远增加。

（2）在绝热的条件下，趋向平衡的过程中，体系的熵增加。 （3）孤立体系的熵永不减少。

（4）可用体系的熵函数的增加或不变来判断过程是否可逆。 上述表述中全部错误的是:( )

A (1) (4) B (2) (4) C (2) (3) D (1) (2)

6. 蒸汽压缩制冷循环过程中，制冷剂蒸发吸收的热量一定 制冷剂冷却和冷凝放出的热量

A 大于 B等于 C小于

ˆivyiˆilxi的适用的条件 （ ） 7. 汽液平衡关系

A 无限制条件 B 低压条件下的非理想液相 C 理想气体和理想溶液 D 理想溶液和非理想气体

8. 纯物质的第二virial系数B，( )

A 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

9. 对于内能是体系的状态的单值函数概念的错误理解是: A 体系处于一定的状态,具有一定的内能

B 对应于某一状态,内能只能有一数值,不能有两个以上的数值 C 状态发生变化,内能也一定跟着变化 D 对应于一个内能值,可以有多个状态

10.真实气体在

A 高温高压 B 低温低压 C 低温高压 D 高温低压

1.对于一均相纯物质，其H值U值。 ☆2.理想气体的焓和热容仅是的函数。 3.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☆；同样，对于初、相等，初态和终态的温度分别为T1和T2，则该过程的△U= （公式）

终态压力相等的过程有△H= （公式） 。 密4.等温、等压下的二元液体混合物的活度系数之间的关系是xdln0。 5.气体的压缩一般有 ， 和 三种过程。 6.热力学第一定律的公式表述（用微分形式）：封公式表述（即熵差与可逆热之间的关系，用微分形式）： 。 四．简答题（每题5分，共20分）

1.写出稳流系统热力学第一定律表达式，并对流体流经泵和流经换热器这两种情况进一步线简化。

内 不 2.写出四个热力学基本方程（针对封闭系统）。 要 答 题3.请写出中低压下汽液相平衡的关系式。（其中：液相用活度系数表示，以 Lewis-Randall 。？ ☆规则为基准；汽相用逸度系数表示）

☆ 2

2

4.Rankine循环包括哪四个过程？请详细叙述。

五．计算题（每题10分，共40分）

1. 现将压力为105Pa和温度为25℃的氮气100L压缩到1L，其温度为110℃，试求终了压力。

（氮气的有关临界参数为：Tc=126.2K，Pc=3.394Mpa，R-K方程

班 级 学 号 姓 名

p

RTVb



aT

0.52

，

2

2.5

V(Vb)

2.5

a0.42748

RTc

pcRTc(126.2)8.314126.2(8.314)5

， ） b0.086640.086642.68100.247481.55866

3.39410pc3.39410

☆ ☆ 密

封 线 内2. 一理想气体经锐孔从压力20.26Mpa绝热膨胀到1.013×105Pa，未做功。设环境温度为293K，求过程的损失功。

不 要 答 题 3.κ和β分别是压缩系数和膨胀系数，其定义式为： ☆ κ=－（1/V）（V/P）T，β=（1/V）（V/T）P 试证明： ☆ （/P）T+（/T）P=0

通常状态下，将κ和β看作常数，证明液体从（T1,P1）变化到（T2,P2）过程中，

其体积从V1变化到V2,则ln(V2/V1)=β(T2-T1)-κ(P2-P1)，

4. 乙醇（1）--甲苯（2）二元系统的汽液平衡实验测得如下数据：T=318K，p=24.4Kpa，x1=0.300，y1=0.634。并已知318K纯组元的饱和蒸气压为p1s=23.06Kpa，p2s=10.05Kpa。设蒸气相为理想气体，求：

班 级 学 号 姓 名

（1）、液体各组元的活度系数； ☆（2）、液相的ΔG和GE的值。 ☆

密 封 名 线 姓 内

不号 学 要 答 级 班题☆☆