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）

1. T 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（ ）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. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s

3. T 温度下的过热纯蒸汽的压⼒P （ ）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s

4. 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

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virial 系数B. 第⼆virial 系数C. ⽆穷项

D. 只需要理想⽓体⽅程

6. 液化⽯油⽓的主要成分是（ ）A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷B. 甲烷、⼄烷C. 正⼰烷

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. 0.7lg()1

s r Tr P ω==-- B. 0.8lg()1s r Tr P ω==-- C. 1.0lg()s r Tr P ω==-9. 设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ ） A. 1x y z

Z Z x x y y =- ? ? ? B. 1y x Z Z x y x y Z =- ? ? ? C. 1y x Z Z x y x y Z = ? ? ?????????? D. 1y Z x

Z y y x x Z =- ? ? ? 10. 关于偏离函数M R ，理想性质M *，下列公式正确的是（ ）A. *R M M M =+B. *2R M M M =-C. *R M M M =-D. *R M M M =+

11. 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=nRT 。 （E ）逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。13. ⼆元溶液，T, P ⼀定时,Gibbs —Duhem ⽅程的正确形式是 ( ).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 = 014. 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

15．关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是 ( )

（A ）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。（E ）的偏摩尔量。

16．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 RT G E i 是γ

17．下列各式中，化学位的定义式是 ( )18．混合物中组分i 的逸度的完整定义式是 。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 =1D. dG ___i =RTdlnf ^i , 0lim →p f ^i =1

19．关于偏摩尔性质，下⾯说法中不正确的是（ ）

A.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 20．下列关于ΔG 关系式正确的是（ ）A. ΔG = RT ∑X i ln X iB. ΔG = RT ∑X i ln ^a iC. ΔG = RT ∑X i ln γiD. ΔG = R ∑X i ln X i⼆、

1. 纯物质的临界等温线在临界点的斜率和曲率均等于__ ___，数学上可以表⽰为___________和__________

2. 根据Pitzer 提出的三参数对应态原理，计算给定T, P 下纯流体的压缩因⼦Z 时，可查表得到_______、_______，并根据公式____________，计算出Z 。如果⽆法查表，也可根据截断的Virial 公式1BP Z RT

=+，利⽤B 0, B 1仅为对⽐温度的函数，计算出B 0, B 1，根据公式___________________，计算出B ，从⽽得到Z 的数值。3. 热⼒学第⼀定律的公式表述（⽤微分形式）：__________________。热⼒学第⼆定律的公式表述（即熵差与可逆热之间的关系，⽤微分形式）：__________________。

4. ⼏个重要的定义公式：焓H=__________________；⾃由能A=__________________；⾃由焓G=__________________。

5. ⼏个热⼒学基本关系式：dU=__________________；dH=_____________；dA=_______________dG=______________

6. 写出下列Maxwell 关系式： T S V = ?____________；T

S p = ?____________。 7. 对理想溶液，ΔH=_________，ΔV=___________，ΔS=____________，ΔG=____________。

8. 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 x 。9. 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 溶液性质之差。

10. ⼆元混合物的焓的表达式为 212211x x H x H x H α++=，则=1H ；=2H 。 偏摩尔性质(M i )溶液性质(M ) 关系式(i i M x M ∑=)Hln fln ? ln γiΔM三、是⾮题

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. 纯物质的三相点随着所处的压⼒或温度的不同⽽改变。（ ） j j j j n nS T i i n T P i i n nS nV ii n nS P i i n nU d n nA c n nG b n nH a ,,,,,,,,])([.])([.])([.])([.??≡??≡??≡??≡µµµµ

5. 若⽤x 表⽰蒸汽的⼲度，则该蒸汽的焓x H x H H sl sv ?+-?=)1(。（ ）6. 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∑=n i ii m f x

f ?。( ) 7. 只要温度、压⼒⼀定，任何偏摩尔性质总是等于化学位。 ( )8. 对于由纯物质形成理想溶液时，体积和焓的混合性质变化等于0。 ( )9. 理想溶液中溶液的超额吉⽒函数0=E G ，所以组分的活度系数0=i γ。 ( )10. 对⼆元溶液，当T 、P ⼀定时,公式 x d d x x d d x 111222

0l n l n γγ+=成⽴。 ( ) 四、计算题

1. 利⽤Maxwell 关系式等，将纯流体的dS 表⽰成,T P 的函数。2. 25℃，0.1MPa 下组分1和2形成溶液，其体积可由下式表⽰：

V =40 －12X 1 － 10X 12 (cm 3 /mol) . 式中X 1 为组分1的摩尔分数, V 为溶液的摩尔体积.

3. 求，；　； ； ，　； ，　２； ，　２１２E V )(V )(V V )(V V )(V V )(31211?∞∞ 组分服从Lewis —Randall 定则. （10分）

4. 酒窑中装有10m 3 的96%(wt )的酒精溶液，欲将其配成65%的浓度，问需加⽔多少?能得到多少体积的65%的酒精? 设⼤⽓的温度保持恒定，并已知下列数据

酒精浓度(wt ) ⽔V cm 3 mol -1 ⼄醇V cm 3 mol -1 96%14.61 58.01 65% 17.11 56.58

5. 已知40℃和7.09MPa 下，⼆元混合物的1235.096.1ln x f -=（f 单位为MPa ），求（a ）2.01=x 时的21,f f ；（b ）21,f f 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. 0b. 1c. 2d. 3

2、纯物质临界点时，对⽐温度 T r （ ）a. =0b. >1c. <1d. =1

3、下述说法哪⼀个正确？ 某物质在临界点的性质（ ）。

（A ）与外界温度有关 (B) 与外界压⼒有关 (C) 与外界物质有关 (D) 是该物质本⾝的特性。4、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 。5、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=nRT ；（E ）逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。6．⼆元溶液，T, P ⼀定时，Gibbs —Duhem ⽅程的正确形式是 ( )。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 = 0

7. 在373.15K 和101325Pa 下⽔的化学势与⽔蒸⽓化学势的关系为（ ）。(A) µ(⽔)＝µ(汽) (B) µ(⽔)＜µ(汽) (C) µ(⽔)＞µ(汽) (D) ⽆法确定8. 关于热⼒学基本⽅程dU=TdS-pdV, 下⾯的说法中准确的是( )。

(A) TdS 是过程热 (B)pdV 是体积功 (C)TdS 是可逆热 (D) 在可逆过程中, pdV 等于体积功, TdS 即为过程热9.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

10.关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是 ( )。

（A ）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。（E ）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？( )

A.（?T /?V )S = （?V /?S )p B . （?T /?p )S =（?V /?S )p C . （?S /?V )T = （?p /?T )V D . （?S /?p )T = -(?V /?T )p

14.对1mol 理想⽓体，应是（ ）（a ）R/V ；（b ）R ；（c ）-R/P ；（d ）R/T 。15. 下列各式中，化学势的定义式是（ ）。

⼆、下列判断题正确者⽤“√”；不正确者⽤“×”。（每题0.5分，共5分）

1、热⼒学来源于实践——⽣产实践及科研实践，但它同时⼜⾼于实践，热⼒学的⼀致性原则，常可考查（验）出科研或实践中引出的错误认识并加以纠正。（ ）

2.由三种不反应的化学物质组成的三相PVT 体系，达平衡时仅⼀个⾃由度。 ( )

3.任何真实⽓体的性质可⽤同温同压下，该⽓体的剩余性质和理想⽓体性质的总和计算。4.在T －S 图上，空⽓和⽔蒸⽓⼀样，在两相区内等压线和等温线是重合的。 ( )5. 超额吉⽒函数与活度系数间的关系有}{i i n

P T i E t RT n G γ??ln ,,=≠ 。 ( ) 6.符合Lewis-Randall 规则的溶液为理想溶液。 ( ) 7. 只有偏摩尔吉⽒函数与化学势相等，所以　i n P T i

i j n nG ≠??=,,])([µ是最有⽤的( ) 8.当取同⼀标准态时，溶液的超额热⼒学性质有E E H H =? 。 ( )9.理想溶液中溶液的超额吉⽒函数0=E G ，所以组分的活度系数0=i γ。 ( )10.当T 、P ⼀定时，溶液中组分i 的活度系数0i i i φφγ=（i

φ?为组分i 的组分逸度系数，0i φ为纯组分i 的逸度系数）。 三、填充题（每空1分，共25分）：1．逸度的标准态有两类，1）以 为规则，2）以为规则，请举例说明1） 2） 。

2.写出热⼒学基本⽅程式__ ___ ___ __ ；___ __________；______ _________；_______ 。3．对理想溶液，ΔH=_______，ΔV=_________，ΔS=_______ ____，ΔG =____ _______。4.对应态原理是指 。

三参数对应态原理中三个参数为__________________。普遍化⽅法分为_____________和_____________ 两种⽅法；⽤普遍化⽅法可以计算_____________、_____________、_____________和_____________性质。5、活度的定义__________ __ _；活度系数的定义 。6、偏离函数的定义7、混合性质变化的定义

8、超额性质的定义 9、偏⼼因⼦的定义 。

五、1、 已知50℃时测得某湿蒸汽的质量体积为1000cm 3 g -1，求单位质量的H 、S 和G 函数各是多少？（10分）50℃时⽔的饱和汽、液相性质 性质M 饱和液相l M饱和汽相g M V / cm 3.g -11.0121 12032 U / J g -1209.32 2443.5 H / J.g -1209.33 2382.7 S / J g -1 K -10.7038

8.0763 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 ,,,,,,,,])([.])([.])([.])([.??≡??≡??≡??≡µµµµ RT GE i 是γ

2. 25℃，0.1MPa 下组分1和2形成溶液，其体积可由下式表⽰：V =40 －12X 1 －

10X 12 (cm 3 /mol) . 式中X 1 为组分1的摩尔分数, V 为溶液的摩尔体积. 求， ；　； ； ，　；

，　２； ，　２１２E V )(V )(V V )(V V )(V V )(31211?∞∞ Lewis —Randall 定 则. 3、已知某⼆元溶液的活度系数模型为， 其 中A,B,C 仅是T,P 的函数。求。

，，f f f RT G E ln ?ln ,?ln /,ln 212γ （均以Lewis-Ra ndall 规则为标准状态。) （15分） 模拟题三⼀、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 c

4、对单原⼦⽓体和甲烷，其偏⼼因⼦ω，近似等于（ ）。A. 0B. 1C. 2D. 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（ ）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

7、(1.5分)0.1Mpa ,400K 的2N 1kmol 体积约为（ ）A 3326LB 332.6LC 3.326LD 33.263m

8、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 ?/

9、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（ ）。

)/.(??T P H B 0)/.(=??T P H C 0)/.(=??P T H D

11、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 + VdpB ．dH = SdT + Vdp

C ． dH = -SdT + Vdp D. dH = -TdS -Vdp

12、对1mol 符合)/(b V RT P -=状态⽅程的⽓体，T P S )(??应 ）A.R/V ；B.R ；C. -R/P ；D.R/T 。

13、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

14、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

15、对1molVan der Waals ⽓体，有（ ）。A. (?S/?V)T =R/(v-b)B. (?S/?V)T =-R/(v-b)C. (?S/?V)T =R/(v+b)D. (?S/?V)T =P/(b-v)

16、纯物质临界点时，其对⽐温度T r （ ）。A ．= 0 B ．< 0 C ．> 0 D ．=1A f CB A f Ax =

-+==21221ln ;ln ln ；并已知γ

17、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

18、下列各式中，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 ,,,,,,,,])([.])([.])([.])([.??≡??≡??≡??≡µµµµ

19、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 。20、对⽆热溶液，下列各式能成⽴的是（ ）。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 E

21、下列⽅程式中以正规溶液模型为基础的是（ ）。A. NRTL ⽅程B. Wilson ⽅程

C. Margules ⽅程 D .Flory-Huggins ⽅程

22、戊醇和⽔形成的⼆元三相⽓液液平衡状态，其⾃由度F=（ ）。A. 0B. 1C. 2D. 3

23、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 ().()().(=======11

24、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 ． y i f = x i p i S B. y i p =γi x i p i S C ． y i p = x i Φ p i S D. y i p = x i p i S25、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。26.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。

27、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

28、苯（1）和环⼰烷（2）在303K ，0.1013Mpa 下形成X 1=0.9溶液。此条件下V 1=.96cm 3/mol ，V 2=109.4cm 3/mol，_1V =.99cm 3/mol ，-2V =111.cm 3/mol ，则超额体积V E =（ ）cm 3/mol 。A. 0.24B.0C. -0.24D.0.55

29、下列偏摩尔吉⽒函数表达式中，错误的为（ ）。 i i A. G =µ B. i i i dG =Vdp-S dT ()j i i T,P,n C. G nG /n i ≠= ()j i iT,nv,n D. G nG /n i ≠=

30、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 iA. n M i iB. x M ∑iC. x M i i i

D. n M ∑ 31、混合物中组分i 的逸度的完整定义式是( )。 A.

0??ln ,lim[/()]1i i i i p dG RTd f f Y P === B. 0??ln ,lim[/]1i i i p dG RTd f f P === C. 0?ln ,lim 1i i i p dG RTd f f === D. 0??ln ,lim1i i i p dG RTd f f ===

32、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.

33、下列化学势µi 和偏摩尔性质关系式正确的是（ ）A ．µi = -H i B. µi = -V i C. µi =-G i D. µi =-A i

34、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γi 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。

35.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 （γ1/γ2）dX 1≈0C. [ （ln γ1）/ P]T ，X ≈0D. [ （ln γ1）/ T]P ，X ≈0

36、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 。A. 增加B. 减少C. 不变D.不确定

37、节流效应T-P 图上转化曲线是表⽰ 的轨迹。A. µj =0B. µj <0C. µj >0

38、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39、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，但是减少的

40、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

41、Rankine 循环是由锅炉、过热器、汽轮机、冷凝器和⽔泵组成。（ ）A ） 正确 B) 错误42、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。（ ）A ） 正确 B) 错误

43、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。A ）正确 B) 错误44、要对化⼯过程进⾏节能改进，就必须对理想功、损失功、热⼒学效率进⾏计算和热⼒学分析。A ） 正确 B)错误45、能量是由⽕⽤和⽕⽆两部分组成。（ ）A ） 正确 B) 错误46、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 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。

47、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（ ）。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

48、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

49、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)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。

50、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。51、体系经不可逆循环⼜回到初态，则热温熵的循环积分（ ）。A <0 Ｂ =０ C >0

52、同⼀热机在夏天的热机效率⽐在冬天的热机效率（ ）。A. 相同B.低C.⾼D.不⼀定

53、对膨胀作功过程，等熵效率的定义是不可逆绝热过程的作功量与可逆绝热过程的作功量之⽐。A ）正确 B) 错误、提⾼汽轮机的进汽温度和进汽压⼒可以提⾼蒸汽动⼒循环效率。（ ）A ） 正确 B) 错误55、⽓体从⾼压向低压作绝热膨胀时，膨胀后⽓体的压⼒温度必然降低。（ ）A ） 正确 B) 错误⼆、填空题

1、(2分)在PT 图上纯物质三种聚集态互相共存处称 。

2、(2分)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、(2分)纯物质 P-V 图临界等温线在临界点处的斜率 __________， 曲率为 __________。4、(2分)麦克斯韦关系式的主要作⽤是 。

5、(2分)描述流体PVT 关系的⽴⽅型状态⽅程是 __________三次⽅的物态⽅程。6、(2分)剩余性质的定义是'M ? =________________________。7、(2分)理想溶液的过量性质M E 等于 。

8、(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_____________溶液，它们的ΔH=_____________，ΔV=___________。

9、(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=10、(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+____ = ______ 。11、(2分)溶液中组分i 的活度系数的定义是 γi =________________________。

12、(2分)对封闭体系，单位质量能量平衡⽅程式是_________,对稳定流动体系单位质量能量的平衡⽅程式是_________13、(2分)孤⽴体系的熵增表达式是__________

14、(2分)⼀定状态下体系的⽕⽤指体系由该状态达到与 时，此过程理想功。15、(2分)稳流体系熵⽅程中熵产⽣是体系内部 所引起的。16、(2分)纯物质T-S 图两相区⽔平线段（结线）长度表⽰ ⼤⼩。17、(2分)能量平衡时以热⼒学 为基础，有效能平衡时以热⼒学 为基础。三、判断题

1、(1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。( )2、(1分)在T －S 图上, 空⽓和⽔蒸⽓⼀样,在两相区内,等压线和等温线是重合的。 ( )

3、(1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。( )4、(1分)⼆元共沸物的⾃由度为2。( )

5、(1分)理想溶液各组分的活度系数γ和活度为1。( )

6、(1分)逸度也是⼀种热⼒学性质, 溶液中组分i 的分逸度与溶液逸度的关系为∑=n i i i f xf ?ln ln （ ）

7、(2分)冬天，使室温由10℃升⾄20℃，空调⽐电加热器更省电。 ( )

8、(2分)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。 ( )

9、(2分)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。( )

10、(2分)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。( )

11、(2分)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。( )四、名词解释1、(5分)偏离函数2、(5分)偏⼼因⼦3、(5分)⼴度性质

4、(5分)R-K ⽅程(Redlich -Kwong ⽅程)5、(5分)偏摩尔性质6、(5分)超额性质7、(5分)理想溶液8、(5分)活度五、简答题

1、(8分)简述偏离函数的定义和作⽤。

2、(8分)甲烷、⼄烷具有较⾼的燃烧值，⼰烷的临界压⼒较低，易于液化，但液化⽯油⽓的主要成分既不是甲烷、⼄烷也不是⼰烷，⽽是丙烷、丁烷和少量的戊烷。试⽤下表分析液化⽓成分选择的依据。 物质 临界温度 临界压⼒ 正常沸点燃烧值

T c ，℃ P c ，atm T B ，℃ kJ/g甲烷 -82.62 45.36

-161.45 55.6 ⼄烷 32.18 48.08

-88.65 52.0 丙烷 96.59 41.98 -42.15 50.5正丁烷 151.937.43 -0.5

49.6 正戊烷 196.46 33.32 36.09.1 正⼰烷 234.429.80

68.75 48.4 3、(6分)⼯程上常见的汽液平衡问题有哪些类型？4、(6分)相平衡的热⼒学⼀致性检验5、(6分)卡诺定理的主要内容是是么？

6、(6分)如何利⽤热⼒学第⼀定律测量湿蒸汽的⼲度？7、(6分)什么是理想功、损失功？六、图⽰或计算题

1、(20分)在T-S 图上画出下列各过程所经历的途径（注明起点和箭头⽅向），并说明过程特点：如ΔG=0（1）饱和液体节流膨胀； （2）饱和蒸汽可逆绝热膨胀； （3）从临界点开始的等温压缩；（4）过热蒸汽经冷却冷凝为过冷液体（压⼒变化可忽略）。

2、(15分)25℃，0.1MPa 下，组分1和2形成⼆元溶液，其溶液的摩尔焓为H =600－180X 1－ 20X 13 (J /mol) . 式中X 1 为组分1的摩尔分数, 标 准 态 按Lewis-Randall 定 则计算，求

；　； ；　，　； ２； E H H H H H H H H )5()4()3(,)(,)1(212121?∞∞（15分）

3、(15分)已知某含组分 1 和 2的⼆元溶液，可⽤ lnγ1=AX 22 , lnγ2=A X 12 关联，A 可视为常数， 60℃ 下达汽液平衡时能形成共沸物，现测得60℃下 γ1∞ = 14.7, P 1S = 0.0174MPa, P 2S = 0.0667MPa ，设汽相可视为理想⽓体。试求：（1）G E 表达式；（2）A 值；（3）60oC 下恒沸点组成和平衡蒸汽压。

4、(15分)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、(15分)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 。

（1） 0.15MPa ，160℃，过热蒸汽； （2） 0.3MPa ， 160℃，过热蒸汽；（3）0.07MPa ，100℃，过冷蒸汽；（4）100℃，饱和蒸汽；（5）0.1MPa ，100℃，饱和⽔；（6）0.1MPa ，0℃，冰。模拟题四

⼆．填充题（每空1分，共13分）：

1．纯物质 T—S 图的拱形曲线下部为_______________ 区。

2．⼀定状态下体系的有效能是指体系由该状态达到与____________成完全平衡状态时，此过程的理想功。3．纯物质 PV图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于 __________。4．溶液中组分i的活度系数的定义是γi =________________________。

5．单位质量稳定流动体系能量平衡⽅程_______________________________, 对流体通过换热器的过程，能量平衡⽅程可简化为 ______________________，对流体通过泵、压缩机等设备的过程，能量平衡⽅程可简化为______________。6．在下表空格处填⼊相应的偏摩尔性质或溶液性质

三．名词解释题（每题4分，共20分）：

1．偏⼼因⼦2．相平衡准则3．超额性质4．偏离函数5. 理想溶液四．计算题

1、（12 分）化⼯⽣产中需0.1MPa，80℃热⽔⽤于设备保温，此热⽔由0.2MPa，175℃⽔蒸汽通⼊0.1MPa，20℃冷⽔在热⽔槽中混合得到。请计算：

（1）制备1吨热⽔需⽤多少冷⽔和⽔蒸汽？（2）此混合过程理想功和损失功各是多少（按1吨热⽔计）？（4分）（3）如果⽤0.1MPa，95℃热⽔代替⽔蒸⽓制备0.1MPa，80℃热⽔，那么损失功⼜是多少（按1吨热⽔计）？（2分）(4) ⽐较（2）和（3）的结果，哪⼀个损失功⼩？为什么？（2分）

设混合过程热损失可忽略，环境温度是20℃。有关数据列于下：热⽔（80℃）热⽔（95℃）冷⽔（20℃）⽔蒸⽓（175℃）H （kJ/kg） 334.91 397.96 83.96 2819.7

S （kJ/（kg K ）） 1.0753 1.2500 0.2966 7.3931

2、 (12分) 有⼀氨压缩制冷循环装置其制冷能⼒为100000kJ/h ，氨蒸发温度是243 K, 蒸发器出⼝的氨饱和蒸汽经可逆绝热压缩、冷凝到303K ，过冷到298K ，再经节流伐等焓膨胀后回蒸发器。问：（1）如果压缩机进、出⼝处氨的焓分别是14kJ/kg 和1966kJ/kg ，冷凝器出⼝过冷氨的焓是0kJ/kg ，试求压缩机的理率和装置的制冷系数。（5分）（2）如果将氨的蒸发温度调整到253K ， 压缩过程仍为可逆绝热压缩，其余条件不

变，试问压缩机的理率有何变化，为什么？此时压缩机进、出⼝处氨的焓分别是1658kJ/kg 和1912kJ/kg 。（3分）（3）在T--S 图上标出（1）、（2）⼆循环过程。（4分）

模拟题五⼀、 选择题

1、⽔处于饱和蒸⽓状态，其⾃由度为 ，如要查询⽔的饱和蒸⽓热⼒学性质表，则需要 个独⽴状态参数的已知条件。A 、 0B 、 1C 、 2 D. 3

2、经历⼀个不可逆循环过程，体系⼯质的熵 。A 、增⼤B 、减⼩

C 、不变

D 、可能增⼤，也可能减⼩

3、体系中物质i 的偏摩尔体积i V 的定义式为： 。A 、 i j n v T i

i i n V V ≠??=,,][ B 、 i j n v T i i n V V ≠??=,,][总C 、 i j n p T i i i n V V ≠??=,,][ D 、 i j n p T i i n V V ≠??=,,][总4、朗肯循环中为提⾼汽轮机出⼝乏⽓的⼲度，可以 。A 、提⾼初压B 、提⾼初温C 、降低排汽压⼒D 、采⽤回热

5、流体（T 1、P 1）经节流膨胀后，流体的温度必 。A 、不变B 、 下降C 、 增加

D 、 前三者都可能。

6、范德华⽅程与R －K ⽅程均是常见的⽴⽅型⽅程，对于摩尔体积V 存在三个实根或者⼀个实根，当存在三个实根时，最⼤的V 值是 。A 、饱和液体体积B 、饱和蒸汽体积C 、⽆物理意义

D 、饱和液体与饱和蒸汽的混合体积

7、可以通过测量直接得到数值的状态参数是 。A 、焓B 、内能C 、温度D 、 熵

8、有⼀机械能⼤⼩为1000KJ ，另有⼀恒温热源其热量⼤⼩为1000KJ ，则恒温热源的热⽕⽤ 机械能的⽕⽤。A 、⼤于B 、⼩于C 、等于D 、不能确定

9、冬天要给-10℃房间供热取暖，消耗500Ｗ的功率给房间供热，采⽤可逆热泵循环、电热器两种供热⽅式，哪种供热⽅式的供热量多？

A ．前者 B. 两者相等 C.后者 D.没法⽐较。

10、⾼压氮⽓从同⼀始态出发，分别经历两个不同的膨胀过程达相同的终态。其中已知⼀个可逆过程的⼯质熵变为20KJ/（kg.K ），另⼀个不可逆过程的⼯质熵变 KJ/（kg.K ）。

A 、⼤于20B 、⼩于20C 、等于20

D 、不能确定。 11、某真实⽓体符合状态⽅程

，a 、b 为的常数， 则当该⽓体进⾏绝热膨胀时，膨胀后⽓体的温度 。A 、升⾼B 、降低C 、不变D 、不能确定

12、对于流体混合物，下⾯式⼦错误的是 。A 、 i x i M M i

0lim →∞= B 、 i i i V P U H += C 、理想溶液的i i V V = i i U U = D 、理想溶液的i i S S = i i G G = ⼆、填空题 偏摩尔性质(M i )溶液性质(M )ln ? ln γi

2、计算逸度系数的公式?-=P i i dP P

RT V RT 0)(1ln ? 仅适⽤于⽓体组份，⽽不能⽤于液相或固相组份。则该论述是 （作出是⾮判断） 3、某⽓体温度为150℃，其临界温度为126.20K ，给⽓体加的压⼒P ⾜够⼤，则⽓体 被液化。（ “能/不能”）4、理想⽓体有f = P ，⽽理想溶液有 i i ??

=?。 （作出是⾮判断） 5、 在热⼒循环中，如果⼯质不向冷源放热，则该循环的热效率是可以达到100% 。则该论述是 （作出是⾮判断）

6、常温常压下，将10cm 3液体⽔与20 cm 3液体甲醇混合后，其总体积=30 cm 3。 则该论述是 （是⾮判断） )(5.0b T a b RTP +--=υυυ

7、氮⽓在封闭的⽓缸内经历不可逆过程，内能减少20kJ ，对外作功10kJ ，则此过程中⼯质与外界交换热量Q = kJ 。8、汽液相平衡的计算⽅法有 和 两种⽅法，前者适⽤于低中压体系，后者适⽤于⾼压体系。

9、给冷流体T 2加热⾄预定的⼯艺温度，采⽤换热器进⾏间接传热，当热流体温度T 1减⼩，即传热温差（T 1-T 2）减⼩，则流体有效能的损失 。（作出“减⼩/增⼤/不变/与传热温差⽆关”的判断）

10、封闭体系中的1mol 理想⽓体，由 p 1 =10 bar 、v 1 =0.4m 3 可逆定温膨胀到 v 2 =0. 8m 3，则 ?S = KJ/（mol..K ）。

11、当过程不可逆时, 孤⽴系统的△S 总 0, ⼯质的△S 产⽣ 0。

12、在门窗紧闭房间有⼀台电冰箱正在运⾏，若敞开冰箱⼤门就有⼀股凉⽓扑⾯， 使⼈感到凉爽。通过敞开冰箱⼤门,则房间的温度将会 。（填⼊“不变”或“下降”或“升⾼” ）三、分析说明题

在热功转化的实际热机循环中，将5Mpa 、40℃⽔在锅炉中定压加热到400℃的过热蒸汽。

（1） 计算其过程的焓变。⼯程中常采⽤⽔的热⼒学图或表来查询过程始态和终态的焓值进⾏计算。现技术员⼩张使⽤不同来源的⽔蒸汽表或图（均是正式的权威出版物，数据可靠）查到同⼀状态点的焓值h 值竟相差较⼤，为什么？⼯程中使⽤热⼒学性质图、表来求解热⼒学过程的焓变、熵变时要注意什么问题。

（2） 请⾃⾏给出已知条件，计算⼯质在锅炉所吸收的热量Q 。（答题时只需给出解题的步骤和⽅法，不必给出具体结果）四、应⽤及计算题

1、 已知50Kg 的丙烷⽓体，需要在137℃、5Mpa 的条件下贮存。欲设计⼀个压⼒容器，请提供该容器的体积设计参数。请分别据两种⽅法进⾏计算：（1）普遍化三参数压缩⼦法 （2）真实⽓体状态⽅程法设丙烷符合R-K ⽅程)

(5.0b T a b RT P +--=υυυ 说明：答题时只需给出解题的步骤和⽅法，不必给出具体结果。

2、某纯物质B 由1 .013Mpa ，453K 的饱和蒸汽变为4 .052Mpa ，653K 的过热蒸汽。（1）试设计以偏离函数为基础的计算过程△H 的路径框图，并写出各步骤的计算过程的焓变及△H 总表达式；列出所⽤到的主要公式，不需算出最后结果。（2）简要说明计算过程△H 为何要引⼊偏离函数的概念。（假设已知理想⽓体的Cp= a+bT+cT 2，偏离焓H R ）。

3、某⼆元低压体系，组分的结构差别较⼤，其超额⾃由焓的表达式为G E /(RT)=2x 1x 2，某温度下，该体系纯组分的饱和蒸汽压分别为：P 1s = 82.37kPa ， P 2s = 37.31kPa 请进⾏如下计算：（1）列出汽液平衡关系式；（2）求组分1、组分2的活度系数与组成的关系；（3）求该温度下体系的 p-x 1-y 1 关系式；模拟题六⼀、选择题

1、R －K ⽅程、P －R ⽅程等是实⽤的⽴⽅型⽅程，对于摩尔体积V 存在三个实根或者⼀个实根，当存在⼀个实根V值（其余⼆根为虚根）时，V 值是 。A 、饱和液体体积B 、饱和蒸汽体积C 、过热蒸汽D 、过冷液体

2、热源温度为 1200K ，环境温度为 300K ，⾼温热源提供热量1000J 中的⽆效能为 J 。A 、250B 、750C 、300D 、400

3、⾼压氮⽓从同⼀始态出发，分别经历两个不同的膨胀过程达相同的终态。其中已知⼀个不可逆过程的⼯质焓变为50KJ/kg ，⽽另⼀个可逆过程的⼯质焓变 KJ/kg 。A 、⼤于50B 、⼩于50C 、等于50D 、不能确定。

4、混合物体系中物质i 的偏摩尔焓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 i i i n H H ≠??=,,][ D 、 i j n p T i i n nH H ≠??=,,])([ 5、以下 措施，即提⾼蒸汽朗肯循环的热效率，⼜提⾼汽轮机出⼝乏⽓的⼲度。

A 、提⾼汽轮机进汽温度B 、提⾼汽轮机进汽压⼒C 、提⾼汽轮机乏汽压⼒D 、降低汽轮机出⼝乏汽压⼒

6、⽔处于过热蒸⽓状态，其⾃由度为 ，如要查询⽔的过热蒸⽓热⼒学性质表，则需要 个独⽴状态参数的已知条件。A 、 0 B 、 1 C 、 2 D 、 3

7、经历⼀个实际热机的循环过程，体系⼯质的熵变 。A 、>0B 、<0C 、=0

D 、可能>0，也可能<0

8、传热速率的单位，不正确的是 。A 、KJ/hB 、KWC 、KJ/sD 、 J/h

9、下列论述错误的是 。

A ．P-R ⽅程能同时应⽤于汽、液两相计算，准确度较⾼。B. R-K ⽅程能同时应⽤于汽、液两相计算，准确度较⾼。C.活度系数可以⼤于1也可⼩于1。D. 压缩因⼦可以⼤于1也可⼩于1。

10、若分别以某⼀真实⽓体和理想⽓体为⼯质在两个恒温热源T1、T2之间进⾏卡诺理想循环，试⽐较这两个循环的热效率。A ．前者⼤于后者 B. 两者相等 C. 前者⼩于后者 D.没法⽐较。

11、在相同的初态（T 0，P 0）和膨胀压⼒（P ）的条件下，等熵膨胀与节流膨胀两种⽅案相⽐，哪种⽅案的降温⼤？ 。A 、前者B 、后者C 、两者相同D 、两者没有可⽐性

12、对于流体混合物，下⾯式⼦错误的是 。A 、i x i M M i 1

lim →∞= B 、 i i i V P U H += C 、理想溶液的i i V V = i i U U = D 、理想溶液的i i H H = i i G G ≠ i i S S ≠⼆、填空题 偏摩尔性质(M i ) 溶液性质(M )ln ? ln f

2、 对于热⼒学关系式 dp TV T V dT C dH p p ])(

[??-+= 仅适⽤于⽓体组份，⽽不能⽤于液相或固相组份。则该论述是 （作出是⾮判断） 3、采⽤普遍化压缩因⼦关系式或普遍化维⾥系数计算剩余焓，确定H R 的三个参数为 。

4、当湿蒸汽的⼲度 x ＝ 0 时，⼯质全部为 状态 。

5、某⽓体温度为t ℃，其临界温度为t C ℃，给⽓体加的压⼒P ⾜够⼤，则⽓体能被液化的温度条件是 。6、热⼒学第⼀定律适⽤于任意的热⼒过程，不管过程是否可逆。其论述是 （作出是⾮判断）7、在 相区，压⼒和温度对其容积性质的影响很⼩。

8、不能通过测量直接得到数值的状态参数有 。（焓、温度、 熵、压⼒、内能、体积）

9、封闭体系1mol 某⽓体，由 p 1 =1Mpa 、v 1 =0.1m 3 定温膨胀到 v 2 =0. 4m 3，则 ?S = KJ/（Kmol..K ）。10、放热不可逆过程，⼯质的热熵流 0, ⼯质的△S 产⽣ 0。

11、在化⼯⽣产和设计过程中，都要⼒求 管路上的弯头、缩扩变化，以减少⽕⽤损失。12、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。 （作出是⾮判断）

三、分析说明题（共11分）第1题5分、第2题6分 1、⼆元体系的活度计算式 +=-=)25.0(ln )25.1(ln 12212212x x x x γγ的模型是否有合理？请分析说明。2、请举两个例⼦简单说明热⼒学第⼆定律在实际中的应⽤。四、应⽤及计算题（39分） 每题13分

1、有两股压⼒分别是12.0 MPa 和1.5 Mpa 的饱和蒸汽。

(1) 如⽤于作功，经稳流过程变成25℃的饱和⽔，求W id (T o =298K ) 。(2) 如⽤作加热介质，经换热器后变成25℃的饱和⽔，求换热量Q 。

对计算结果作综合分析，在化⼯设计和⽣产过程中如何合理地使⽤这两股蒸汽？已知：各状态点⼀些热⼒学参数表1. 装置各状态点⼀些热⼒学参数 状态点 t ／℃ P ／MPa 状态 H ／kJ ·kg -1 S ／kJ ·kg -1·k -11

324.8 12 饱和蒸汽 2684.9 5．4924 2

198.3 1.5 饱和蒸汽 2792.2 6．4448 3 25 0.008169 饱和⽔ 104. 0．3674

2、某⼆元低压体系，组分的结构差别较⼤，其超额⾃由焓的表达式为G E /（RT ）=0.735x 1x 250℃时该体系纯组分的饱和蒸汽压分别为：kpa p kpa p s B s A 31.8149.169==

请进⾏如下计算：（1）列出汽液平衡关系式 （2）求组分1、组分2的活度系数与组成的关系；（3）求该温度下体系的x 1=0.5时，系统的总压P 和组份1的⽓相组成y 1.

3、有⼀氨压缩制冷机组，制冷能⼒Q 0为4.0×104KJ ·h -1，在下列条件⼯作：蒸发温度为-25℃，进⼊压缩机的是⼲饱和蒸汽，冷凝温度为20℃，冷凝过冷5℃。已知：状态点

焓h ／ KJ ·kg -1 代号 蒸发器出⼝1430 1 压缩机出⼝1680 2 冷凝器出⼝ 270 3

试计算：（1）每⼩时制冷剂循环量；（2）冷凝器中制冷剂放出热量；（3）压缩机的功率；（4）制冷系数。模拟题⼋

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 = B 0ωB 1 B ．B = B 0 ω + B 1C ．BP C /（RT C ）= B 0 +ωB 1D ．B = B 0 + ωB

3．下列关于G E 关系式正确的是（ ）。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 i

4．下列偏摩尔⾃由焓表达式中，错误的为（ ）。A. i i G µ=-B. dT S dP V G d i i i ----=

C. ()i j n P T i i n nG G ≠=-,,D. ()i j n nV T i i n nG G ≠=-,, 5. 汽液平衡关系i i s i i x P Py γ=的适⽤的条件（ ）A ⽆条件

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

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 id 。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.i i f x f ∧∑=；B. i f f ∧∑=；C. ln i i i x f x f ∧

∑=ln ； D. ln 0ln f x f i ∑= 14．纯物质临界点时，对⽐温度 T r 。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 H /bar ⽓体 H /bar ⽓体H /bar ⽓体 H /bar ⼄炔

1350 ⼀氧化碳 00 氦⽓ 126600 甲烷 41850 空⽓ 72950 ⼄烷 30600氢⽓ 71600 氮⽓ 87650 ⼆氧化碳 1670

⼄烯 11550 硫化氢 550 氧⽓ 44380 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（ ）。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 γ =________________________。

4．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=η_______________。

5．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 _____________ ；有效能变化=?x E ____________ _ 。

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 ∧φ等于 。

11．Wilson 提出的G E 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 。

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，V G H ,,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。( )5．混合物体系达到汽液平衡时，总是有l i v i l v l i v i f f f f f f ===,,??。 ( ) 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)。

解：汽相中组分i 分逸度系数=V i φ? ，饱和蒸汽中纯组分i 的逸度系数=Si φ五、计算题

1．（ 10分） 6.0MPa ，400℃的过热蒸汽（H 1=3174 kJ ·kg -1，S 1=6.535 kJ ·kg -1·K -1）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H g =25 kJ ·kg -1，S g =8.4808 kJ ·kg -1·K -1，H L =120 kJ ·kg -1，S L =0.4177 kJ ·kg -1·K -1）。

T 0=298K 。（1）如该透平是绝热的，求该过程的W id 、Ws 、W L 及热⼒学效率η 。

（2）如该透平的热损失为5 kJ ·kg -1汽 终态不变。求该过程的W id 、Ws 、W L 及热⼒学效率η 。2．（ 8分）在298K 和0.1MPa 下⼆元系焓变 已知P ，x i 假设： 计算： 计算： 公式：No ，重新调整 输出T ，y i Yes ξ≤-∑1i y已知 m o l

J H m o l J H x x x x H /627/418)

2(9.20212121==+=? x 为摩尔分数 以T ，p 下纯组分焓为基准，求：（1）1H ?，2H ?； 2）⽆限稀释偏摩尔值∞?1H ，∞?2H ； （3）∞1H ，∞2H

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： 21/x x RT G E β= 式中：β为常数，两纯组元逸度分别为

*1f 和*2f ，单位为Pa, 1:-?mol J G E , T ：K, 求：以Lewis-Randall 规则为标准态的活度系数1γ与2γ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mmHg P S A 800=，mmHg P S B 600=，液相活度系数2ln B A x =γ，2ln A B x =γ，问：（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26ln B A x ?=γ，导出B γln 的组成函数表达式 模拟题九⼀. 选择正确答案并简要说明为什么1. 某⼈计算真实⽓体的⾃由焓时认为：( a ) *R G=G G ;+ （b ）*E G=G G ;+ ( c ) *G=G G.+?

2. 某流体在稳流装置内经历⼀个不可逆过程，所需要的功为 -110KJ Kg ，得到的热量为-130KJ Kg 。试问流体的熵变：（a ）为负; ( b)为正; ( c) 可正、可负。

3. 若始、终状态及环境温度0T ⼀定，理想功id W ：

（a ） 等于可逆轴功；（b ）是完全可逆功；（C ）等于始终状态间的⽕⽤ 变化的绝对值。4. 甲烷⽓（视为真实⽓体）由状态1T 、1P 节流膨胀⾄2T 、2P ，其：（a ）S 0?≠; ( b) H=0?; ( c) G=0?。⼆. 简答题

1. 以⼆元溶液为例，写出三种计算偏摩尔性质的⽅法，要求写出详细计算⽅法，步骤或所需的公式。

2. 写出开系稳流过程的热⼒学第⼀定律表达式，并举⼀应⽤实例。三．证明题

某⼆元溶液的偏摩尔焓可由如下⽅程表⽰： A Bx H H +=-2211 A Bx H H +=-2122 式中：H 1、H 2分别为纯组分1和2的焓，A、B 是温度和压⼒的函数；问：从热⼒学⾓度考虑该对⽅程是否合理？四．计算题

1. 今有压⼒为10Mpa 、温度400℃的过热蒸汽，经汽轮机绝热膨胀，乏⽓为0.2 Mpa 的饱和蒸汽，蒸汽有关数据为：状态

H KJ/Kg S KJ/K g ·K10Mpa 、400℃过热蒸汽

3093 6.207 0.2Mpa 饱和蒸汽 2707 7.127

① 试计算上述过程产⽣的轴功s W ；2过程的⽕⽤ 和⽕⽆的变化值x E ?、N A ?；3过程的理想功id W 和损耗功L W 。 上述计算以1Kg 蒸汽为基准，环境温度0T 298K =。2. 某⼆元溶液的过量⾃由焓可表⽰为：E12G 0.7x x RT=。试求1ln γ、2ln γ。