1、复 习 题 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
2、 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Tc 和高于Pc B. 临界 温 度 和临 界 压 力下 C. 低于Tc 和高于Pc D. 高于Tc 和低于Pc 4 、 对单原子 气体 和 甲 烷 ， 其偏 心因 子 ， 近似等 于 （ ） 。 A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 5 、 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
3、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 、 下列气体 通用 常 数R 的 数 值和 单位 ， 正 确的 是 （ ） A K kmol m Pa / 10 314 . 8 3 3 B 1.987cal/kmol K C 82.05 K atm cm / 3 D 8.314 K km ol J / 7 、 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. -1 B. 0 C.1 D. 不 能
4、 确定 8 、 对理想气 体有 （ ） 。 0 ) / .( T P H A 0 ) / .( T P H B 0 ) / .( T P H C 0 ) / .( P T H D 9 、 对单位质 量 ， 定 组 成的 均 相 流体 体系 ， 在 非流 动 条 件下 有 （ ） 。 A dH = TdS + Vdp B dH = SdT + Vdp C dH = -SdT + Vdp D. dH = -TdS -Vdp 10 、 对1mol 符 合 ) /( b V RT P 状态方程 的气 体 ， T P S ) ( 应是 （ ） A.R/V ； B.R ；C. -R/P ；D.R/T 。
5、11 、 当压 力 趋 于零 时 ，1mol 气 体 的压 力与 体 积 乘积 （PV ） 趋 于 （ ） 。 A. 零 B 无 限 大 C. 某一 常 数 D. RT 12 、 不经 冷 凝 ， 能 否 将 气体 通过 其 他 途径 变 成 液体 ？ （ ） A. 能 B. 不可能 C. 还缺 条 件 13 、 纯 物 质 临界 点 时 ， 其 对比 温 度Tr （ ） 。 A = 0 B 0 D =1 14 、 当压 力趋 于 零 时 ，1mol 气 体 的压 力与 体 积 乘积 （PV ） 趋 于: a. 零 b. 无 限 大 c. 某 一 常数 d. RT 15 、 下列 各 式 中
6、， 化学 势的 定 义 式是 ( )j j j j n nS T i i n T P i i n nS nV i i n nS P i i n nU D n nA C n nG B n nH A , , , , , , , , ) ( . ) ( . ) ( . ) ( . 16 、 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 。 （C ） 偏 摩 尔 性质 是 强 度性 质 。 （D ）强度性 质无 偏 摩 尔量 。 17 、 对无 热 溶 液 ， 下 列 各式 能成 立
7、 的 是 （ ） 。 A. S E =0 ，V E =0 B. S E =0 ，A E =0 C. G E =0 ，A E =0 D. H E =0 ，G E = -TS E 18 、 二元 两 相 气 液液 平 衡 状态 ， 其 自由 度F= （ ） 。 A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 19 、 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 ） ） （ ； ； ； f 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 ( ). ( ) ( ). ( 1 1 20 、 对液
8、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 pi S B. yi p =i xi pi S C yi p = xi pi S D. yi p = xi pi S 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 。 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
9、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 。 23 、 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 24 、 苯 （1 ） 和环己烷 （2 ） 在30
10、3K ， 0.1013Mpa 下形成X1=0.9 溶 液 。 此条件下V1=89.96cm 3 /mol ， V2=109.4cm 3 /mol ， _ 1 V =89.99cm 3 /mol ， 2 V =111.54cm 3 /mol ， 则 超额 体积V E = （ ）cm 3 /mol 。 A. 0.24 B.0 C. -0.24 D.0.55 25 、 下列 偏 摩 尔吉 氏 函 数表 达式 中 ， 错误 的为 （ ） 。 i i A. G = B. i i i dG =Vdp-S dT j i i T,P,n C. G nG / n i j i i T,nv,n D. G nG /
11、 n i 26 、 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= （ ） 。i i A. n M i i B. x M i C. x M i i i D. n M 27 、 混合 物 中 组分i 的 逸 度的 完整 定 义 式是( ) 。 A. 0 ln ,lim /( ) 1 i i i i p dG RT d f f Y P B. 0 ln ,lim / 1 i i i p dG RT d f f P C. 0 ln ,lim 1 i i i p dG RT d f f D. 0 ln ,lim 1 i i i p dG RT d
12、 f f 28 、 二元 理 想 稀溶 液 ， 其溶 质 和 溶剂 分 别 遵守 （ ） 。 A. Henry 规则和Lewis-Randll 规 则. B. Lewis-Randll 规则和Henry 规 则. C. 拉 乌 尔规 则 和Lewis-Randll 规 则. D. Lewis-Randll 规 则 和拉 乌 尔 规则. 29 、 下列 化 学 势i 和偏 摩 尔 性质 关 系 式正 确的 是 （ ） A i= H i B. i= V i C. i= G i D. i= A i 30 、Wilson 方 程 是工 程设 计 中 应用 最 广 泛的 方程 。 以 下说 法 不 正确
13、 的 是( ) 。 A. 引入了局 部组 成 的 概念 以 及 温度 对i 的影 响 ， 因此 精 度 高 。 B. 适用 于 极 性以 及 缔 合体 系 。 C. 用二 元 体 系的 参 数 可以 推算 多 元 系 。 D. 适用 于 液 液部 分 互 溶体 系 。 31. 等 温 汽液 平衡 数 据 如符 合 热 力学 一致性 ， 应 满 足下 列 条 件中 （ ） 。 A. 足够多的 实验 数 据 B. 1 ln （1/2 ）dX10 C. （ln1 ）/ PT ，X0 D. （ln1 ）/ TP ，X 0 32 、 气体经过 稳流 绝 热 膨胀 ， 对 外 作功 ， 如忽 略 宏 观动
14、 能 ， 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. 不确 定 33 、 节流 效 应T-P 图 上 转化 曲 线 是表 示 的轨 迹 。 A. j=0 B. j0 34 、 理想 的Rankine 循环工质 是在 汽 轮 机中 作_ 膨胀 A ） 等温 B) 等压 C ） 等 焓 D ） 等 熵 35 、 不可 逆 过 程中 孤 立 体系 的 （ ） A. 总熵是增 加的 ， 也是增加 的 B. 总 熵 是减 少 的 ， 也 是 减少 的 C. 总熵 是 减 少的 ， 但 是 增 加的 D. 总 熵 是增 加 的 ， 但 是减
15、少的 36 、 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 37 、 关于 制 冷 原理 ， 以 下说 法不正确 的是 （ ） 。 A. 任何 气 体, 经 等 熵 膨 胀 后, 温度 都 会 下降 。 B. 只 有 当 0 T J ， 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 。 38 、 作为 朗 肯 循
16、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 （ ） 。 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 39 、 一封 闭 体 系经 过 一 变化 ， 体 系 从25 恒温 水 浴 吸收 热 量8000KJ ， 体 系熵 增25KJ/K ， 则 此过 程 是 （ ） 。 A. 可 逆 的 B. 不可逆的 C. 不 可 能的 40 、 关于 制 冷 循环 ， 下 列说 法 不 正 确的 是 （ ） 。 (A) 冬天 ， 空 调的 室 外 机是 蒸 发 器 。 (B
17、) 夏天 ， 空 调的 室 内 机是 蒸 发 器 。(C) 冰箱里冷 冻鱼 肉 所 需的 制 冷 量是 由冷 凝 器 吸收 的 热 提供 的 。 (D) 冰箱里冷 冻鱼 肉 所 需的 制 冷 量是 由蒸 发 器 吸收 的 热 提供 的 。 41 、 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
18、 改进 ， 采 用 再 热循 环 。 (D) 对Rankine 循 环 进行 改 进 ， 采 用 回 热循 环 。 二 、 填 空题 1. 在PT 图上纯物 质三 种 聚 集态 互 相 共存 处称 。 2. 常 用 的 8 个 热 力学 变 量 P 、V 、T 、S 、h 、U 、A 、G 可求 出 一 阶偏 导 数336 个 ，其中 独 立 的 偏导 数 共112 个 ， 但 只 有6 个可通过 实验 直 接 测定 ， 因 此需 要 用 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 。 3. 纯 物 质 P-V 图 临 界等 温线 在 临 界点 处
19、的 斜率 为 _ 。 4. 相 平 衡判 据 是 以 热 力 学第 二定 律 作 为 依据 。 相平衡 的判 据 是 、 、 。 5. 在 p-T 图 上 ， 纯 物质 三 种 聚集 态 互 相共 存处称 。 6. 当 反 应达 到 平 衡时 ，Gt 有 一 最小 值 ， 则在 该点 满 足 。 7. 提 高 朗肯 循 环 热效 率措 施 、 、 。 8. 稳 流 体系 熵 产 生是 体系 内 部 所 引 起的 。 9. 设 某 个 制 冷 循 环 的 制 冷 量 为 Q ， 需 要 的 功 量 为 W ， 则 该 循 环 向 周 围 环 境 的 排 热 量 为 。 10. 等 温 等压 下
20、二 元混 合物 的 Gibbs-Duhem 方程 。 11. 普 遍 化三 参 数 求取 压缩 因 子 Z 的 方 法有 和 。 12. Gibbs-Duhem 方 程 有 多种 形式 ， 主 要 用 途有 ：(1) 、 检 验实 验 测 得 的 正 确 性 ； （2 ） 、 检 验 的 正 确 性 ；(3) 、 从 一 个 组 元 的 偏 摩 尔 量 推 算 另 一 组 元 的 （ 二 元体 系 ） 。 13. 麦 克 斯韦 关 系 式的 主要 作 用 是 。 14. 描 述 流体PVT 关 系 的立 方 型 状态 方程 是 _ 三次 方 的 物态 方 程 。 15. 剩 余 性质 的 定
21、义是 M =_ 。 16. 理 想 溶液 的 过 量性 质M E 等于 。 17. 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 _ 溶液 ， 它们的H=_ ，V=_ 。 18. 二 元 混合 物 容 积表 达式 为V=X 1V1+X2V2+X1X2 ， 如 选 同温 同压 下 符 合Lewis-Randll 规则 的 标 准态 就 有 V= 。 19. 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 X1dln 1+ = _ 。 四 、 名 词解 释 广度
22、性 质, 偏摩尔性 质, 超额性质, 理 想 溶液, 活 度, 可逆过程, 逆向冷凝, 化 学 位, 虚拟临界 参数, 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
23、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 ： 2 p G RT H T RT 11. 推 导 下面 关系 式 ： T V S p V T 12. 化 学 平衡 的 影响 因素 有 哪 些; 六 、 计 算 题 1 、 试 用 （1 ）van der Waals （2 ）Redlich-Kwong （3)Peng-Robinson 方 程 求解压 力 为2.03MPa ， 温度 问477K 下的2.83m 3 的氨有多 少克 ？ 2 、 某二组液 体混 合 物 在固 定T 和p 下焓可用 下式 表 示 H
24、=400x1+600x 2+x1x2 （40x1+20x 2 ） 式中 ，H 单位 为J/mol 。 试 确定 该温度压 力下 的 （1 ） 用x1 表示H1 和H2 ；（2 ） 纯 组分1,2 的焓 值 ； （3 ） 无限稀 释状 态 下 的1,2 两 种 物质 的 焓 值 。 4 、 某 动 力 循 环 的 蒸 汽 透 平 机 ， 进 入 透 平 的 过 热 蒸 汽 为 2.0MPa ，400 ， 排 出 的 气 体 为 0.035MPa 饱 和 蒸 汽 ， 若 要 求 透平 机产 生3000kW 功 率 ， 问 每 小 时通 过透 平 机 的 蒸汽 流 量 是多 少 ？ 其 热 力学 效 率 是等 熵膨 胀 效 率的 多 少 ？ 假设透 平机 的 热 损失 相 当 于轴 功的5% 。 5 、 试比较如 下几 种 水 蒸汽 ， 水 和冰 的 有 效能 大 小 。 设环境 温度 为298K 。 0.15MPa ，180 ， 过 热蒸 汽 ； 0.3MPa ， 180 ， 过 热蒸 汽 ； 0.07MPa ，100 ， 过 冷蒸 汽 ； 100 ， 饱 和 蒸 汽 ； 0.1MPa ，100 ， 饱 和 水 ； 0.1MPa ，0 ， 冰 。
